Калибровка пружины экструдера

Калибровка пружины экструдера — тема, которая не слишком часто обсуждалась, поэтому считаем, что на нее стоит обратить внимание, поскольку она может существенно повлиять на качество отпечатков.

Сегодня мы поделимся несколькими результатами, полученными с помощью широкого спектра экструдеров, имеющихся в моем распоряжении.

Зачем калибровать пружину экструдера?

Регулируя пружину экструдера, вы, по сути изменяете величину давления, оказываемого на филамент шестернями экструдера. При этом изменяется множество факторов:

Скорость потока

Первое — это изменение скорости потока. В зависимости от величины давления на филамент вы заметите, что через хотенд проходит больше или меньше филамента.

Такое изменение расхода происходит потому, что прижим филамента меняется в зависимости от силы давления, прикладываемого ведомой или зубчатой шестерней. Обычно при большем давлении на филамент происходит большее сцепление, поэтому скорость потока немного увеличивается. Когда натяжение экструдера меньше идеального, шестерни могут проскальзывать по филаменту и крутящий момент передается на него неправильно.

Конечно, это изменение будет отличаться для разных типов экструдеров, шестеренок и хотендов, но об этом чуть позже.

Форма филамента

Второй фактор, который изменяется при регулировке пружины экструдера — это форма филамента. В идеале филамент должен быть круглым и иметь диаметр 1,75 мм на всей катушке. К сожалению, мы живем не в идеальном мире, поэтому диаметр имеет допуск примерно ±0,02-0,05±.

При слишком сильном давлении на филамент шестерни экструдера врезаются в филамент и фактически сминают его, изменяя диаметр и форму. Вместо красивой круглой формы диаметром 1,75 мм можно «деформировать» филамент в похожий на пилу квадратный кусок филамента с переменной плотностью на определенной длине.

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

Условия для успешной калибровки пружины экструдера

Для обеспечения точной калибровки экструдера (пружины, e-шаги и расход) необходимо убедиться, что путь филамента свободен и филамент может свободно двигаться до сопла.

Рекомендуем убедиться в том, что шестерни экструдера чистые и на них не скапливается пластик. Со временем шестерни могут проскальзывать от филамента накопленного на шестернях.

Как откалибровать пружину экструдера?

При калибровке пружины экструдера руководствуемся следующими соображениями: необходимо иметь достаточно хороший зацеп филамента, чтобы шестерни не проскальзывали, а деформация филамента была как можно меньше. Существует несколько десятков различных экструдеров, поэтому трудно дать однозначный ответ, вот несколько рекомендаций как это делать:

Ослабьте пружину экструдера до минимального значения.

Это для того, чтобы обеспечить плавный путь филамента от экструдера к соплу. Когда хотенд нагрет до нужной температуры (например 215 °C для PLA), вручную подавать филамент через сопло. Филамент должен подаваться легко и на пути не должно быть никаких засоров.

Начните затягивать натяжной ролик экструдера

Теперь, когда мы убедились, что филамент легко подается через сопло и путь филамента не заблокирован, можно приступить к затягиванию натяжного ролика экструдера. Отрегулируйте винт натяжения на экструдере так, чтобы на филамент оказывалось давление, и начните выдавливать филамент. Это можно сделать с помощью опций на дисплее 3D-принтера или программы типа Pronterface.

Во время процесса экструзии попробуйте слегка зажать нить между пальцами непосредственно перед ее входом в экструдер. Это создаст небольшое сопротивление, и если экструдер не будет иметь достаточного захвата, филамент не будет подаваться непрерывно и шестерни начнут проскальзывать.

На этом этапе можно начать увеличивать или уменьшать давление на филамент, затягивая или ослабляя винт натяжения экструдера. Помните, что натяжение холостого хода экструдера должно быть чуть больше, чем требуется для стабильного разматывания филамента с катушки.

Проверьте следы на филаменте

Последним шагом при регулировке натяжения холостого хода экструдера является проверка куска филамента, который уже был пропущен через шестерни экструдера. На рисунке выше показан пример идеальных следов экструдера на филаменте, не деформируя его.

Примеры следов на филаменте от шестерни экструдера

Чтобы наглядно показать, как экструдеры влияют на целостность филамента, мы взяли куски филаменты и пропустил их через различные экструдеры.

Это должно помочь вам понять, чего можно ожидать от экструдеров. Помните, что приведенные ниже изображения не являются примером идеального натяжения пружины экструдера, а лишь наглядно демонстрируют, как шестерни экструдера влияют на филамент при различном давлении.

E3D Hemera

Экструдер E3D Hemera — один из лучших экструдеров и в основном благодаря используемым в нем шестерням. На приведенном ниже изображении видно, насколько остры шестерни и как близко расположены следы по сравнению с другими экструдерами.

Благодаря более крупным шестерням, чем у BMG, а также наличию острых вырезов в шестернях, экструдер E3D Hemera обеспечивает мощный захват филамента, не деформируя его.

Bondtech LGX

Еще один высокопроизводительный экструдер — Bondtech LGX. Он имеет более крупные шестерни, обеспечивающие еще более надежный захват филамента. Хотя маркировка шестерен на филаменте не такая плотная, как у Hemera, дополнительная поверхность контакта этих шестерен и возможность ручной регулировки их положения существенно помогают обеспечить стабильный захват без деформации филамента.

Trianglelab TBG Lite

Хорошее сочетание плотности зацепа и давления на филамент обеспечивает Trianglelab TBG Lite, который, пожалуй наиболее близок к идеальному эффекту зацепа. Он имеет более высокую контактную поверхность, как и LGX, но при этом имеет более четкие и плотные следы сцепления.

Стоит отметить, что эти результаты получены при натяжении ведомой шестерни, близкой к максимальному. Мы хотели посмотреть, какое давление оказывают шестерни на филамент в самых неблагоприятных условиях, но, похоже, что в этом отношении они хорошо отлажены.

Экструдер Creality Sprite

В большинстве случаев экструдер Creality Sprite поставляется со слишком тугим натяжным винтом, что приводит к сильной деформации филамента, более подробные фотографии можно посмотреть в обзоре.

После регулировки винта натяжителя результат можно увидеть на изображениях выше.

Экструдер Raise3D E2

Экструдер Raise3D E2 имеет одноступенчатую передачу, что означает, что ведомый винт представляет собой гладкий подшипник. В большинстве случаев это означает, что для обеспечения плавной подачи филамента необходимо увеличить натяжение ведомой шестерни, что также может привести к деформации филамента.

В случае с экструдером E2 даже при максимальном затягивании винта натяжителя филамент не деформируется, но нельзя сказать, что сцепление с филаментом отличное. Он работает, но не так хорошо, как другие экструдеры.

NF Sunrise

Еще один экструдер, который показал себя лучше, чем ожидалось — это NF Sunrise от компании Mellow, но у нас нет необходимости использовать его слишком часто из-за неудобной настройки охлаждения деталей.

К счастью, сцепление с филаментом оказалось лучше, чем ожидалось и даже при затяжке винта натяжителя больше, чем нужно, филамент не деформировался в значительной степени, а следы на филаменте получились довольно четкими.

BMG Wind

На приведенном выше изображении видно, как сильное сцепление филамента может значительно повредить его, изменив форму и плотность. BMG Wind можно отрегулировать на меньшее давление, но даже в ослабленном состоянии штатная пружина может оказывать слишком сильное давление на филамент.

BIQU H2O

Экструдер BIQU H2 очень компактен и стал популярной альтернативой при переводе принтера на Директ привод. К сожалению, натяжение натяжного ролика не регулируется, но, похоже, что при стандартной конфигурации он вполне справляется с захватом филамента, не деформируя его.

Тест проводили это на новом экструдере H2O и вполне довольны результатами. Даже TPU отлично работает при таком предварительном натяжении шестерен экструдера.

Экструдер Sidewinder X2 Titan Aero Clone

В комплект поставки Sidewinder X2 входит экструдер Titan Aero Clone, который имеет только одну шестерню для захвата филамента. При правильной калибровке следы захвата на филаменте выглядят хорошо, хотя углубления на шестеренках не такие острые, как хотелось бы.

Подведение итогов

Уверены, что это краткое руководство по регулировке пружины экструдера было полезным для вас. Если вы недавно отрегулировали натяжение экструдера, мы также рекомендуем перепроверить E-шаги и откалибровать поток для достижения идеальных результатов.