Druk 3D

Drukarka 3D – ekstruder i jego kalibracja

Właśnie złożyłeś swoją pierwszą drukarkę i chcesz rozpocząć swoje pierwsze wydruki? Zmieniłeś ekstruder na nowy i Twoja drukarka robi dziury zamiast warstw lub leje tyle plastiku, że jest on dosłownie wszędzie? Ten post jest dla Ciebie!

Po co kalibrować ekstruder?

Pod pojęciem kalibracji ekstrudera rozumiemy ustawienie takiej ilości kroków silnika mitycznej osi E, aby ilość plastiku, który zostanie przesunięty przez zębatki ekstrudera była równa ilości plastiku, który chcemy przez te zębatki przepchnąć. Rozpiętość ilości kroków jest olbrzymia, niektórym ekstruderom wystarczy 80, niektóre wykonują aż 900 aby przesunąć 1 milimetr plastiku. Skąd taka rozbieżność? Zależy to od takich czynników, jak przełożenie zębatki, ilość kroków silnika, czy nawet typ materiału, z jakiego korzystamy. Jak to przekłada się na nasz druk? Otóż zgodnie z prawami fizyki, im silnik musi wykonać więcej obrotów dla przesunięcia elementu, tym więcej momentu obrotowego jest w stanie osiągnąć, w praktyce chodzi jednak o to, że im więcej kroków wykona ekstruder, tym mocniej będzie w stanie przepchnąć plastik i pokonać takie niedogodności jak źle wypoziomowany stół, niewłaściwa temperatura, czy też konstrukcji hotendu.

Więc z teorii tyle, czas na ustawianie w praktyce. Proces ten zajmuje od kilku do kilkunastu minut i wymaga od nas kilku narzędzi:

  • suwmiarka, albo dokładna linijka – aby zmierzyć dokładnie 100 mm filamentu,
  • komputera z zainstalowanym oprogramowaniem Repetier-Host 
  • 20 cm filamentu
  • kalkulator
  • nożyczki albo cążki.

Procedurę kalibracji ekstrudera rozpoczynamy od uruchomienia programu Repetier-Host. Następnie łączymy się z naszą drukarką na wybranym porcie COM i ustawieniu szybkości transmisji 115200 lub 250000 bitów na sekundę.  

Kalibracja z wykorzystaniem Repetier-Host

Kolejnym krokiem jest włączenie Ekstrudera i rozgrzanie go do temperatury minimum 190*C – większość domyślnych ustawień firmware ustawia temperaturę minimalną dla wypływu filamentu na minimum 170*C – jednak, aby filament spokojnie płyną większa temperatura jest lepsza 🙂 W tym celu, w programie Repetier-Host wchodzimy w zakładkę „Kontrola ręczna”, następnie ustawiamy temperaturę w okienku po prawej stronie na 190*C i klikamy na przekreślony Ekstruder po lewej stronie. Po nagrzaniu się ekstrudera (mniejsza kropka), ładujemy nasz plastik do ekstrudera i zaznaczamy markerem pozycję. Następnie wybieramy opcję przepchnięcia przez ekstruder 100 mm filamentu i po zakończeniu przepychania znowu oznaczamy markerem punkt wejścia – jak na załączonym zdjęciu. 

Kalibracja ekstrudera w drukarce 3D
Kalibracja ekstrudera w drukarce 3D przy użyciu suwmiarki

Następnie usuwamy filament z drukarki i mierzymy długość filamentu przepchniętego przez ekstruder – w moim wypadku jest to 105.21 mm – trochę za dużo, ale nie ma tragedii. Naszym celem jednak jest skorygowanie tego, aby 100mm było najlepiej dokładnie 100mm – jako błąd pomiarowy możemy przyjąć ok. 0.2 mm – taka ilość nie będzie problemem. 

Aby policzyć ile kroków powinniśmy ustawić, aby nasza drukarka podawała dokładnie 100mm plastiku, musimy poznać ilość kroków na mm naszej osi E. W tym celu w oknie Repetier-Host wybieramy opcję Konfiguracja -> Konfiguracja EEPROM Firmware. W tym oknie szukamy opcji Extr.1 steps per mm, w moim wypadku jest to 92. 

Wyliczanie liczby kroków na milimetr

Musimy teraz wykonać obliczenie, jaka wartość kroków na mm da nam dokładnie 100mm filamentu. Aby policzyć tę wartość używamy wzoru

IlośćKroków * 100 mm
———————————–     = Nowa ilość kroków
IlośćPodanegoFilamentu

Czyli w moim przykładzie

92 kroki/mm*100 mm
———————————– = 87.44 kroku/mm
105.21 mm

Mając już wyliczoną odpowiednią ilość kroków, wpisujemy ją w pole Extr.1 steps per mm i naciskamy OK. Następnie ponownie ładujemy filament, podajemy 100 mm plastiku przy użyciu opcji programu Repetier i ponawiamy pomiar. Następny wynik powinien być zbliżony do 100 mm. 

Ponieważ wymiary wykonujemy ręcznie, następny wynik, jaki uzyskałem to 99.07 mm, co oznacza, że kroków jest zbyt mało. W związku z tym po raz kolejny podstawiam do wzoru moje liczby 

87.44 kroku/mm*100 mm
———————————– = 88.26 kroku/mm
99,07 mm

Co po wpisaniu i wykonaniu kolejnej kalibracji pozwoliło mi osiągnąć wynik 100.06 mm, co uważam za wynik wystarczający do komfortowego użytkowania drukarki. Jeżeli ktoś chce osiągnąć perfekcyjne rezultaty, pomiary i kolejne kalibracje można kontynuować do osiągnięcia 100.00 mm. 

Kalibracja za pomocą Arduino IDE

Kalibrację wykonaną programem Repetier-Host można jednak wykonać w sposób bardziej manualny, korzystając chociażby z Arduino IDE  i komend G-Code. W tym celu wybieramy naszą płytę główną i port  w opcjach Narzędzia programu Arduino, a następnie uruchamiamy Monitor portu szeregowego. Wybieramy naszą szybkość transmisji i czekamy aż nasza płyta zacznie się komunikować. Następnie wpisujemy komendę M503 i klikamy Wyślij.

Ilość kroków ekstrudera na milimetr wypchniętego plastiku

W odpowiedzi otrzymamy listę parametrów drukarki i szukamy tam informacji o steps per mm dla Extr.1 lub E1 (w zależności od użytego Firmware naszej drukarki ekstruder może mieć inne oznaczenie, jak E, E0). Zapisujemy sobie tą wartość, bo będzie potrzebna do policzenia we wzorze. Następnie wpisujemy komendę M104 S190 i czekamy, aż ekstruder osiągnie zadaną temperaturę. Następnie ładujemy filament i zaznaczamy początek odcinka pomiarowego. Następnie wpisujemy komendę G0 F1500 E100, która wykona przesunięcie filamentu o 100 mm z prędkością przesuwu 1500 mm/s. Po zakończeniu przesuwania filamentu ponownie zaznaczamy punkt na filamencie i mierzymy go tak samo jak przy użyciu programu Repetier. 

Po ustaleniu ilości kroków dla Ekstrudera wpisujemy komendę M92 E88.26 (wartość po E ustawiamy w zależności od wyniku naszych obliczeń). Po zakończeniu kalibracji wpisujemy komendę M500, aby zapisać zmiany w pamięci drukarki.

Miłego drukowania 🙂