大數(shù)據(jù)中3D打印的各種問題及解決方案是什么

大數(shù)據(jù)中3D打印的各種問題及解決方案是什么，針對(duì)這個(gè)問題，這篇文章詳細(xì)介紹了相對(duì)應(yīng)的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個(gè)問題的小伙伴找到更簡(jiǎn)單易行的方法。

3D打印機(jī)已經(jīng)買回來(lái)幾個(gè)月了，基本上每天都要打印一些東西，期間遇到了很多的問題積累了很多的經(jīng)驗(yàn)。雖然現(xiàn)在桌面級(jí)的3D打印也算是比較簡(jiǎn)單好用了，但要追求好一點(diǎn)的打印質(zhì)量，還是得折騰。

打印校準(zhǔn)

打印機(jī)的校準(zhǔn)包括X、Y、Z和A、B（就是噴頭）兩個(gè)軸的校準(zhǔn)。最重要的是XYAB，因?yàn)樗麄冎苯雨P(guān)系到打印的尺寸大小及表面質(zhì)量。

Cura和Slic3r等工具導(dǎo)出的是GCODE格式。GCODE格式使用明文描述路徑。Sailfish Firmware只支持X3G文件，是一種二進(jìn)制文件。由于打印機(jī)所使用的CPU速度較慢，處理文件并轉(zhuǎn)換成脈沖比較慢，會(huì)影響打印質(zhì)量。所以使用GPX工具將GCODE轉(zhuǎn)換為X3G后，每個(gè)指令所走的位置都已經(jīng)轉(zhuǎn)換成脈沖，甚至可以對(duì)一些路徑進(jìn)行加減速的處理。打印機(jī)的CPU就可以直接的讀取脈沖并控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)。

XY steps/mm矯正

在轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，XY的steps per mm這個(gè)參數(shù)非常重要，講的是走一個(gè)毫米需要多少的脈沖，如果該值過(guò)小，則會(huì)少走一些距離，造成距離偏小。這個(gè)和機(jī)器的結(jié)構(gòu)有一定的關(guān)系，牽扯到同步齒的齒數(shù)、電機(jī)的參數(shù)等，RepRap Calculator提供了這個(gè)參數(shù)的計(jì)算器，非常方便。

MBot最初用的是17齒的齒輪，和Replicator是一樣的。后來(lái)經(jīng)過(guò)改進(jìn)用了18齒的齒輪，和Replicator 2是一樣的。通過(guò)計(jì)算器可以看到，88.89 steps/mm是理論值，但是MBot和Replicator 2中用的是88.573186這個(gè)值。和88.89比較起來(lái)，會(huì)少走一些距離，導(dǎo)致最后打印尺寸偏小。dcnewman開發(fā)的GPX提供了正確的參數(shù)，但截至目前尚有一些問題，不建議使用。

為了矯正88.57帶來(lái)的誤差，可以采用自定義的配置文件進(jìn)行配置。mbot.ini是我的Mbot Cube的配置文件，在使用gpx的時(shí)候，指定gpx -c mbot.ini xxxx.gcode即可正確轉(zhuǎn)換。

當(dāng)然你的打印機(jī)可能依然不是正確的，需要使用一些工具進(jìn)行矯正。傳統(tǒng)的做法是使用20mm calibration box，測(cè)量外觀尺寸。但這樣做有一個(gè)缺點(diǎn)，由于噴頭擠出的塑料可能有誤差，會(huì)造成糾正的值將外殼的誤差也算進(jìn)去了。正確的測(cè)量方式是使用calibration sticks，根據(jù)不同的打印平臺(tái)的長(zhǎng)度，分別進(jìn)行XY的測(cè)量，然后測(cè)量出兩個(gè)缺口的距離。這樣可以排除噴頭的誤差。

我的打印機(jī)使用88.89，打印出來(lái)的距離正確。

AB軸噴頭糾正

噴頭的step per mm會(huì)對(duì)擠出的塑料的多少有影響，在機(jī)械結(jié)構(gòu)不變的情況下，該值越大，則擠出的料越多。過(guò)多的料稱之為過(guò)擠出，會(huì)造成外觀尺寸偏大，內(nèi)圓半徑變小，頂層可見各種重疊的塑料；擠出過(guò)小，會(huì)造成外觀尺寸變小，內(nèi)圓半徑變大，頂層可以見各種孔洞。正確的噴頭參數(shù)，會(huì)對(duì)打印質(zhì)量造成非常大的影響。

Calibrate your 3D printer提供了調(diào)整噴頭的參數(shù)方法，當(dāng)然這篇文章也提到了如何修正其它參數(shù)。還有一種普遍使用的方式是在材料上做好標(biāo)記，然后走10cm，測(cè)量實(shí)際走的長(zhǎng)度。當(dāng)然對(duì)于不能用print run的打印機(jī)，我寫了一個(gè)gcode文件，執(zhí)行后會(huì)自動(dòng)走10cm，然后測(cè)量實(shí)際的長(zhǎng)度。我的打印機(jī)是正確的，所以對(duì)于噴頭也不用做過(guò)多的處理。

孔偏小

打印中非常常見的問題是孔變小，通?？讜?huì)變小0.5mm左右，如果打印這個(gè)圖形，很可能會(huì)發(fā)現(xiàn)無(wú)法插上。測(cè)量孔的直徑，會(huì)發(fā)現(xiàn)孔小0.5mm，而柱子的直徑是正常的。

我在MBot Cube打印，結(jié)果是這樣。然而在FlashForge Creator Pro上面，則兩個(gè)可以插上。這個(gè)問題困擾了我很久，至今還沒有解決。試過(guò)將同樣的gcode文件分別轉(zhuǎn)換成兩種機(jī)型的x3g進(jìn)行打印，還是一樣，所以可以排除一些切片器的問題。在研究這個(gè)問題中，有一些文章可以參考。

• Calibrate your 3D printer to print parts to fit

• ArcCompensation

• Dimension Errors

• Are you printing undersized holes ? 這篇文章的神奇之處在于他的外徑和內(nèi)徑都是OK的，可能和他使用的Cura的Sublime版本有關(guān)系。其中提到的

  use Flow_tweak-post-processor and decrease perimeter flow rate as described above in case of holes coming out too small. 或許又是另外一種解決方案。

雖然我沒用過(guò)最終解決這個(gè)問題，但以下是有一些方法可以改善這種問題：

• 改變擠出量 在Cura和Slic3r中，都有改變擠出量的選項(xiàng)。甚至在Simplify3D中，PLA材料的默認(rèn)擠出量就是90%。經(jīng)過(guò)測(cè)試，90%的擠出量比較合適，打出來(lái)的測(cè)試塊剛好可以卡上。但是外觀尺寸會(huì)同樣變小0.2mm，內(nèi)圓仍然小0.2mm，但圓柱也同樣會(huì)小0.2mm，這樣兩個(gè)尺寸就剛好能夠插入。更小的擠出量則會(huì)帶來(lái)一些問題，不推薦設(shè)置。 改變擠出量雖然能夠緩解一些圓孔的問題，但也會(huì)影響頂層的質(zhì)量。為了彌補(bǔ)這樣的缺陷，只能將頂層的厚度設(shè)置為1mm，或者5層。這樣頂層基本上就密閉了。

• 噴頭形狀 打印negative_space_tolerance_test.stl，我的打印機(jī)只能拆下來(lái)2個(gè)，只能說(shuō)打印質(zhì)量比較差。通過(guò)很多次的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)噴頭的Flat tip area（見下圖）的大小會(huì)影響到tolerance的，廠商已經(jīng)在著手改進(jìn)中了。

• XY Size Compensation Slic3r中提供了一個(gè)XY Compensation的選項(xiàng)，在Dimension Errors中有提到。和改變擠出量不一樣，這個(gè)直接對(duì)切片后的圖形進(jìn)行補(bǔ)償，不會(huì)產(chǎn)生頂層孔洞的問題。 在目前的Cura中還沒提供這樣的功能，但在Cura的開發(fā)15.06版本中，已經(jīng)準(zhǔn)備提供類似功能。Simplify3D在最新的版本中已經(jīng)提供。

• 從設(shè)計(jì)上規(guī)避 在設(shè)計(jì)的階段就根據(jù)孔的大小預(yù)留一些空間，但這樣對(duì)于別人已經(jīng)設(shè)計(jì)好的模型就很難修正了。并且你的打印機(jī)的修正量不一定適合別人。

圓不是圓

你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)打印園的起始的連接部位會(huì)有一些凸起，并且圓可能是橢圓。如果觀察一下打印時(shí)候的速度及噪音，你會(huì)發(fā)現(xiàn)在打印圓的時(shí)候可能會(huì)嘎吱嘎吱的響。這是因?yàn)閳@會(huì)拆分成多條直線，導(dǎo)致每條直線會(huì)起起停停，在速度較高的時(shí)候可能會(huì)造成一些丟步或者抖動(dòng)。解決方法是打印周長(zhǎng)的時(shí)候，選擇小一些的速度，例如40mm/s，這樣打印質(zhì)量就會(huì)很好了。觀察Simplify3D的GCODE，發(fā)現(xiàn)它可能對(duì)不同的周長(zhǎng)做了不同的處理，小的圓弧走的速度較慢，打印質(zhì)量很好。

頂層的洞

如果擠出正常，頂層出現(xiàn)孔洞，則需要將Top/Bottom的層數(shù)設(shè)置得更好，一般1mm左右能夠得到很好的效果。另外infill的百分比也比較影響，因?yàn)閕nfill很低(10%以下）的時(shí)候，打印Top的時(shí)候就會(huì)變成Bridge，造成打印質(zhì)量下降。

打印錯(cuò)層

Sailfish Firmware中有一個(gè)Accerlation的選項(xiàng)，該選項(xiàng)打開時(shí)固件會(huì)根據(jù)當(dāng)前的GCODE生成相應(yīng)地加速度，使得打印機(jī)在降速和提速的時(shí)候，能夠平穩(wěn)的以一定的加速度進(jìn)行提速。關(guān)閉時(shí)，會(huì)始終以電機(jī)的最大能力作為最大加速度進(jìn)行加減速，當(dāng)電機(jī)無(wú)法接受預(yù)定的速度時(shí)，會(huì)造成丟步，久而久之積累下造成打印錯(cuò)層。

打印機(jī)噪音

我的打印機(jī)一直有嘎嘎嘎的噪音，晚上打印的時(shí)候聲音巨大，關(guān)上門隔一個(gè)屋子都能聽到。軸承都是加了油還是一樣。

經(jīng)過(guò)排查，最終發(fā)現(xiàn)是中間的塑料塊裂了。這個(gè)塑料塊的非常重要，應(yīng)該是和XY的垂直度有很大的關(guān)系。換了以后基本上就恢復(fù)了。

第一層不粘連

第一層不粘連的問題，其實(shí)很頭痛。和以下因素有關(guān)：

• 噴頭和第一層的高度 一般保持到一張紙的厚度即可。

• 第一層的擠出量。 一般選擇200%的擠出量會(huì)好一些

• 溫度 一般第一層溫度保持在230度比較好

• 材料 材料的影響包括材料的好壞和顏色。有些材料表面粗糙，擠出后會(huì)不粘連，然后卷到噴頭上，越卷越多，造成打印失敗。 解決方法包括打印一個(gè)raft，減小速度

關(guān)于大數(shù)據(jù)中3D打印的各種問題及解決方案是什么問題的解答就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對(duì)大家有一定的幫助，如果你還有很多疑惑沒有解開，可以關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道了解更多相關(guān)知識(shí)。