Руководство по калибровке натяжения экструдера

Калибровка натяжения экструдера — это тема, которая не слишком много обсуждалась, поэтому я думаю, что на нее стоит обратить внимание, поскольку она может оказать значительное влияние на качество ваших моделей.

Зачем калибровать натяжение экструдера?

Когда вы регулируете натяжение экструдера, вы в основном изменяете величину давления, оказываемого на нить шестернями экструдера. Когда это происходит, меняются несколько факторов:

Скорость потока

Первое, что я замечаю при регулировке натяжения экструдера, это изменение потока. В зависимости от степени натяжения нити, вы заметите больше или меньше нити, проходящей через хотэнд.

Это изменение потока происходит из-за того, что сцепление с нитью изменяется в зависимости от величины натяжения, прилагаемого натяжным роликом или шестерней. Обычно, когда к нити прикладывается большее давление, сцепление увеличивается, поэтому скорость потока немного увеличивается. Когда натяжение экструдера не идеальное, шестерни могут проскальзывать по нити, и крутящий момент не передается на нее должным образом.

Конечно, это изменение будет отличатся для разных типов экструдеров, шестерен и используемых хот-эндов. Я объясню это немного позже.

Форма нити

Вторым фактором, который меняется при регулировке натяжения экструдера, является форма филамента. В идеальном варианте нить должна быть круглой с диаметром 1,75 мм по всей катушке. К сожалению, мы живем не в идеальном мире, поэтому диаметр имеет допуск от ± 0,02 мм до 0,05 ±.

Когда к нити прикладывается слишком большое натяжение, шестерни экструдера погружаются в нить и фактически продавливают ее, изменяя ее диаметр и форму. Вместо красивой круглой формы диаметром 1,75 мм вы можете «деформировать» свою нить в пилообразный квадратный кусок нити с переменной плотностью на определенной длине.

В этом случае скорость потока также будет меняться в зависимости от того, насколько изменится форма нити.

Подготовка к калибровке натяжения экструдера

Чтобы обеспечить точную калибровку экструдера (натяжение, электронные шаги и скорость потока), вам необходимо убедиться, что путь нити свободен, и нить может свободно двигаться, пока не достигнет сопла.

Я также рекомендую следить за тем, чтобы шестерни экструдера были чистыми и свободными от пластиковых отложений. Со временем шестерни могут проскальзывать, и нить может накапливаться на шестернях.

Как откалибровать натяжение экструдера?

Моя основная причина при калибровке натяжения экструдера состоит в том, чтобы иметь достаточно хорошее сцепление с нитью, чтобы шестерни не проскальзывали, сохраняя при этом деформацию нити на минимально возможном уровне. Существует несколько десятков различных экструдеров, поэтому сложно дать однозначный ответ, но вот как я рекомендую это делать:

Ослабьте натяжитель экструдера до минимального значения

Я делаю это для того, чтобы филамент имел плавный путь от экструдера к соплу. Когда хотэнд нагревается до нужной температуры (например, 215°C для PLA), я вручную протягиваю нить через сопло. Нить должна легко подаваться, и на пути нити не должно быть препятствий.

Затяните натяжение ролика экструдера

Теперь, когда мы убедились, что нить можно легко подавать через хотэнд, и на пути нити нет препятствий, мы можем начать затягивать натяжитель экструдера. Отрегулируйте ручку натяжения на вашем экструдере, пока на нить не будет оказано давление, и начните выдавливать немного филамента. Вы можете сделать это с помощью экранных опций вашего 3D-принтера или такой программы, как Pronterface.

В процессе экструзии постарайтесь слегка зажать нить между пальцами непосредственно перед тем, как она войдет в экструдер. Это добавит немного сопротивления, и если у вашего экструдера недостаточно сцепления, нить не будет подаваться непрерывно, и шестерни начнут проскальзывать.

В этот момент вы можете начать увеличивать или уменьшать давление на нить, затягивая или ослабляя натяжную ручку/винт экструдера. Помните, что мы хотим, чтобы натяжение холостого хода экструдера было немного выше, чем величина, необходимая для последовательного вытягивания нити из катушки.

Проверьте есть ли следы шестеренки на нити

Последним шагом при регулировке натяжителя экструдера является проверка куска нити, который уже был протолкнут шестернями экструдера. На изображении ниже вы можете увидеть пример идеальных следов экструдера, которые вы хотите видеть на нити, не деформируя ее.

Примеры следов нити на от зубчатого колеса экструдера

Чтобы дать вам визуальное представление о том, как различные экструдеры влияют на целостность нити, я взял немного нити и пропустил ее через несколько своих экструдеров.

Это должно помочь вам понять, чего ожидать от различных экструдеров. Пожалуйста, помните, что изображения ниже не являются примером идеального натяжения нити, а только визуальное представление того, как шестерни экструдера влияют на нить при различном давлении.

E3D ГемераHemera

Экструдер E3D Hemera является одним из лучших экструдеров, и это в основном из-за используемых в нем зубчатых колес. На изображениях ниже вы можете увидеть, насколько остры шестерни и насколько близка эта маркировка к другим экструдерам.

Имея более крупные шестерни, чем у BMG, а также острые прорези в шестерне, E3D Hemera имеет мощное сцепление с нитью, фактически не деформируя ее.

Bondtech LGX

Еще одним высокопроизводительным экструдером является Bondtech LGX. У него есть более крупные шестерни, чтобы обеспечить еще лучшее сцепление с нитью. Хотя маркировка шестерен на нити не такая плотная, как у Hemera, дополнительная контактная поверхность этих шестерен и возможность ручной регулировки их положения очень помогают обеспечить постоянный захват без деформации нити.

Trianglelab TBG Lite

Хорошее сочетание плотности следов захвата и давления на нить обеспечивает Trianglelab TBG Lite, который, вероятно, имеет наиболее близкий к идеальному эффект сцепления с нитью. У него более высокая контактная поверхность, как у LGX, но также более острые и плотные следы захвата.

Стоит отметить, что эти результаты получены при натяжении, близком к максимальному. Я хотел посмотреть, какое давление шестерни оказывают на нить филамента в худших условиях, но кажется, что она хорошо настроена в этом отношении.

Creality Sprite Extruder

В большинстве случаев экструдер Creality Sprite поставляется со слишком затянутым натяжным винтом, что вызывает большую деформацию нити. 

После регулировки натяжного винта результаты можно увидеть на изображениях выше.

Экструдер Raise3D E2

Экструдер Raise3D E2 является одношестерневым, что означает, что натяжной ролик представляет собой гладкий подшипник. В большинстве случаев это означает, что вам нужно будет немного увеличить натяжение, чтобы обеспечить плавную подачу нити, что также может вызвать деформацию нити.

В случае с экструдером Е2, даже когда натяжной винт затянут близко к максимуму, филамент не деформируется, но и сцепление с филаментом нельзя назвать хорошим. Он работает, но не так хорошо, как другие экструдеры.

NF Sunrise

Еще один экструдер, который показал себя лучше, чем ожидалось, — это NF Sunrise от Mellow. Я обозревал этот экструдер некоторое время назад, но у меня не было возможности использовать его слишком часто из-за неудобной настройки охлаждения деталей.

К счастью, нить филамента лучше, чем ожидалось, и даже при затяжке натяжного винта больше, чем нужно, нить не деформировалась существенно, но следы на нити довольно острые.

BMG Wind

На изображениях ниже вы можете увидеть, как чрезмерное натяжение нити может значительно повредить ее, изменив ее форму и плотность. BMG Wind можно отрегулировать на меньшее давление, но даже в свободном состоянии пружина приклада может слишком сильно давить на нить.

В любом случае, пожалуйста, примите это с долей скептицизма, потому что мой BMG Wind многое пережил, и я не уверен, что это все еще стандартная натяжная пружина, которая была у меня, когда я ее получил.

BIQU H2O

Экструдер BIQU H2 действительно компактен и стал популярной альтернативой при переводе принтера на прямой привод. К сожалению, натяжение холостого хода не регулируется, но кажется, что с конфигурацией запаса он неплохо справляется с захватом нити, не деформируя ее.

Я тестировал это на новом экструдере H2O и вполне доволен результатами. Даже ТПУ отлично работает с такой предварительной нагрузкой на шестерни экструдера.

Экструдер Sidewinder X2 Titan Aero Clone

Sidewinder X2 поставляется с экструдером Titan Aero Clone, который имеет только одну шестерню для захвата нити. Следы захвата на нити выглядят хорошо при правильной калибровке, даже несмотря на то, что углубления шестерни не такие острые, как хотелось бы.

Экструдер Prusa Mini Clone

Я также подумал о том, чтобы добавить образец экструдера Prusa Mini Clone. Сцепление с нитью приличное, даже несмотря на то, что он одноступенчатый. К сожалению, зубчатые метки не острые, поэтому относительно легко заставить экструдер пропускать шаги, если натяжение нити слишком велико.

Я не могу сравнить его с оригинальным экструдером Prusa Mini, но я вроде как понимаю, почему покупка экструдера с двумя шестернями является популярным обновлением для него.

Экструдер Snapmaker A350

Я не очень впечатлен экструдером Snapmaker A350, потому что это установка с одним приводом, и у него также нет возможности регулировать натяжение нити. Но в реальной жизни он работает прилично с хорошим сцеплением без существенной деформации нити.

Лучше использовать более острые шестерни или даже экструдер с двумя шестернями. Но прямо сейчас это то, что вы получаете, и я не думаю, что сделать обновление на этом принтере очень просто.

Подведение итогов

Я надеюсь, что это краткое руководство по натяжению экструдера было полезным для вас. Если вы недавно регулировали натяжение экструдера, я также рекомендую перепроверить ваши электронные шаги и откалибровать скорость потока для достижения идеальных результатов.