Kalibracija 3D printera

Što se kalibrira i kojim redom

Kalibracija ima redoslijed jer se veličine oslanjaju jedna na drugu. Nema smisla mjeriti korak osi na uzorku koji se odlijepio s podloge, niti podešavati razmak mlaznice dok je podloga nagnuta. Zato se ide od geometrije prema protoku.

Kod printera P-1 kalibracija se obavlja pri radnim temperaturama, dakle s podlogom na 60 °C i mlaznicom na 210 °C. Metal se širi, pa se razmak namješten na hladnom uređaju nakon zagrijavanja mijenja za nekoliko stotinki milimetra, a upravo su stotinke ono o čemu se ovdje radi.

Poravnanje podloge u više točaka

Podloga se poravnava tako da njezina ploha bude okomita na os Z, to jest da razmak mlaznice od podloge bude jednak u svim točkama. Kod ručnog poravnanja podloga leži na trima ili četirima oprugama s vijcima kojima se stlačenje mijenja. Postupak je uvijek isti i ponavlja se u krug dok se razlike ne izgube.

1. Zagrijte podlogu na 60 °C i mlaznicu na 210 °C, pa očistite vrh mlaznice.
2. Pokrenite povratak na ishodište naredbom G28 i isključite motore kako biste osi mogli pomicati rukom.
3. Sve vijke poravnanja zategnite jednako, pa ih otpustite za dva puna okreta. Time dobivate rezervu u oba smjera.
4. Mlaznicu dovedite iznad prvog ugla, na oko 10 mm od ruba. Između mlaznice i podloge provucite list uredskog papira debljine oko 0,1 mm.
5. Vijkom podesite stlačenje dok papir ne klizi uz osjetan, ali jednolik otpor.
6. Ponovite u preostalim uglovima i na sredini podloge.
7. Prođite ciklus još jednom. Podešavanje jednog ugla uvijek pomiče susjedne.
8. Ispišite jednoslojni kvadrat preko cijele podloge i pogledajte prianja li jednako na svim stranama.

Tri oslonca teoretski su ispravnije rješenje od četiri, jer tri točke uvijek određuju ravninu, dok četvrta unosi prisilu i deformira ploču. Ipak, četiri vijka i dalje su najčešća izvedba jer se lakše rukuje njima na velikim podlogama.

Razmak mlaznice od podloge

Razmak mlaznice od podloge u trenutku kada je os Z na nuli naziva se z-offset. On nije isto što i poravnanje: poravnanje izjednačuje razmak po plohi, a z-offset određuje koliki je taj razmak. Vrijednost se najčešće zapisuje kao negativan broj, jer se stvarna nula nalazi ispod položaja u kojem sonda ili sklopka okine.

Z-offset se ne pogađa nego se podešava tijekom ispisa prvog sloja, dok se gleda kako izgleda položena nit. Ispravno postavljen prvi sloj ima niti koje su međusobno spojene, s blago spljoštenim gornjim licem i bez brazdi između njih.

Promjena z-offseta izravno mijenja debljinu prvog sloja. Ako je zadana visina sloja 0,20 mm, a z-offset promašen za 0,05 mm prema gore, prvi sloj bit će debeo 0,25 mm, dakle za četvrtinu deblji od zadanog, uz odgovarajuće slabije prianjanje.

Ručno i automatsko poravnanje

Automatsko poravnanje ne mijenja položaj podloge nego ga mjeri. Sonda ugrađena uz mlaznicu dodirne ili osjeti podlogu u mreži točaka, a firmver iz tih mjerenja izračuna plohu i tijekom ispisa pomiče os Z tako da mlaznica prati stvarni oblik podloge. Ručno poravnanje ostaje potrebno i uz sondu, jer sonda ispravlja odstupanja od nekoliko desetinki, a ne nagib od nekoliko milimetara.

Pomak sonde po osi Z zapisuje se naredbom M851 i pohranjuje u trajnu memoriju. Ako je taj broj pogrešan, cijela mreža mjerenja bit će pomaknuta za istu vrijednost i mlaznica će po cijeloj podlozi biti jednako previsoko ili prenisko.

Korak osi i korak ekstrudera

Korak osi je broj koraka motora potreban za pomak od jednog milimetra. Vrijednost ovisi o koraku motora, o podjeli koraka na upravljačkoj ploči te o koraku remena i broju zuba remenice ili o usponu vretena. Kod remenskog pogona s remenom koraka 2 mm i remenicom s 20 zuba te motorom od 200 koraka po okretu, uz podjelu na šesnaestine, dobiva se 80 koraka po milimetru.

Korak ekstrudera, ili e-steps, računa se drukčije. On se ne izvodi iz mjera nego se mjeri, jer ovisi o promjeru pogonskog kotačića, o pritisku poluge i o tome koliko se filament utiskuje u ozubljenje. Postupak je nastavak provjere protoka iz jedinice 2.2.

1. Naredbom M503 ispišite postojeće postavke i zapišite trenutnu vrijednost koraka ekstrudera.
2. Označite filament na 120 mm od ulaza u ekstruder i istisnite 100 mm.
3. Izmjerite koliko je ostalo do oznake i izračunajte stvarno uvučenu duljinu.
4. Novi korak izračunajte kao umnožak starog koraka i omjera zatražene i stvarno uvučene duljine.
5. Novu vrijednost zapišite naredbom M92 i pohranite je naredbom M500.
6. Ponovite mjerenje. Odstupanje nakon ispravka ne bi smjelo prijeći jedan posto.

M503                 ; ispis pohranjenih postavki
M92 E93.00           ; stari korak ekstrudera
G92 E0               ; ishodište brojača
G1 E100 F100         ; istisni 100 mm laganom brzinom
M92 E97.89           ; novi korak nakon mjerenja
M500                 ; pohrani postavke

Korak osi provjerava se ispisom uzorka poznatih mjera, najčešće šuplje kocke stranice 20 mm. Mjeri se vanjska mjera u smjeru X i u smjeru Y, a novi se korak računa jednako kao kod ekstrudera: stari korak pomnožen omjerom nazivne i izmjerene mjere.

Ispitni uzorci kojima se kalibracija potvrđuje

Kalibracija nije gotova dok je ispis ne potvrdi. Uzorci se biraju tako da svaki provjerava jednu stvar i da se ispisuju brzo, jer se postupak ponavlja.

Uzorak s jednom stijenkom posebno je koristan: ispisuje se bez ispune i bez gornjih slojeva, pa se pomičnim mjerilom izravno mjeri debljina stijenke. Kod mlaznice Ø 0,4 mm i zadane širine niti od 0,4 mm izmjerena debljina od 0,44 mm znači protok veći za deset posto.

Zapisi mjerenja čuvaju se. Kada se nakon nekoliko mjeseci pojavi odstupanje mjera, usporedba s prvim zapisom odmah pokazuje je li se nešto promijenilo na uređaju ili je uzrok u materijalu ili postavkama.

Ključni pojmovi

Provjeri se

Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.