Исправление основной причины сбоев выступа TPU

В последнее время у меня возникли проблемы с печатью выступов в ТПУ. Ошибки очень сильно зависят от геометрии/траектории, полностью воспроизводимы в своем местоположении (один и тот же gcode дает одни и те же ошибки каждый раз при печати) и, по-видимому, возникают там, где есть выпуклая (внутри модели) кривая с выступом более 40 ° или так. Моим первоначальным тестовым примером для этого была модель лягушки с более сильным выступом, но с тех пор я сделал упрощенный тестовый образец с коническим выступом всего под углом 50 °, который быстрее перепечатывается и показывает проблему:

Две перевернутые напечатанные на 3D-принтере лягушки

Отпечаток лягушки слева — почти полный провал. Тот, что справа, в основном удачный, но показывает некоторые умеренные недостатки вокруг одной стороны (слева, если смотреть) и передней части живота, и даже небольшие недостатки (трудно увидеть на фото) вокруг другой стороны живота. Это было сделано с использованием некоторых мер, описанных ниже.

3 удлиненных конических образца - выпуклая оболочка двух переводов усеченного конуса диаметром 8 мм внизу, восходящая 50°, перевернут, чтобы показать проблемы с выступающей печатью

Испытательный образец слева почти идеален. Два других показывают разную степень проблемы с нависанием, с которой я сталкиваюсь, и позволяют легче увидеть, что именно происходит, чем со стрелкой. Выдавливание, кажется, сбивается в комки, а затем растягивается слишком тонко, в колеблющемся узоре, который накапливается и смещается с каждым слоем.

Я пробовал печатать выступы значительно медленнее и немного снижать скорость и ускорение на внешних стенах и даже на внутренних стенах, и ничего из этого не помогает. Также не помогает увеличение количества стен или толщины линии стены. Тем не менее, ряд вещей, кажется, помогает, и требуется комбинация двух или более из них, чтобы получить в основном приемлемый результат при высоте слоя 0,2 мм:

  • Увеличение потока до уровня, при котором экструдированная масса является ожидаемой величиной (это приводит к избыточным размерам стенок, поэтому я обычно этого не делаю)
  • Возьмите заполнение до 20 % или выше и используйте шаблон заполнения, при котором заполнение часто встречается со стенами (гироид 20 % или более кажется лучшим; я стараюсь не делать этого, потому что хочу, чтобы окончательные объекты были более гибкий в некоторых случаях)
  • Увеличение угловой скорости Klipper до 30+, чтобы все аппроксимированные кривые проходили с постоянной скоростью без ускорения/замедления.
  • Временное окно сглаживания Klipper PA увеличено с 10 мс до 40 мс.

Как правило, я могу выбрать какое-то подмножество из вышеперечисленного, которое работает, но в конечном итоге это вопрос проб и ошибок для каждой модели, когда тратится много времени и материалов, если настройки не работают, поэтому Я хотел бы выяснить, что здесь происходит на самом деле, чтобы я мог делать прогнозы о том, что будет работать, и в идеале получить базовую конфигурацию, которая «всегда» работает. работает. Кроме того, я до сих пор не могу работать с более тонкими слоями, которые я хотел бы использовать для лучшей детализации, поскольку TPU привязан к потоку, а не к движению, и теоретически я мог бы печатать гораздо более высокую детализацию на такая же скорость с более тонкими слоями.

По моему мнению, основной причиной на данный момент является то, что нависающие стенки просто не обладают достаточной жесткостью, чтобы не сместиться головкой инструмента, пытающейся выдавить их, поэтому любое колебание скорости головки инструмента или давления выдавливания вызывает их деформацию. в характере колебаний. Кажется ли это правдоподобным, и если да, то какие еще могут быть возможные способы смягчения последствий?

Для полноты картины мой принтер представляет собой сильно модифицированный Ender 3 с (удаленным) экструдером с прямым приводом и довольно экстремальным охлаждением, но уменьшение или даже отключение охлаждения (при достаточном времени слоя для пассивного охлаждения), похоже, не влияет на поведение здесь значительно. Поэтому я думаю, что этот вопрос в основном не зависит от принтера и на самом деле касается поведения материала и нарезки.

, 👍4


3 ответа


Лучший ответ:

2

Основной причиной было сильно изношенное сопло.

Проблема, описанная в этом вопросе, постепенно становилась все более серьезной и начала затрагивать также отпечатки PLA и PET с тонкими слоями. В конце концов, я проследил его до сопла CHT, заменив на 50-центовое простое латунное сопло, и нашел кого-то с очень похожей системой экструзии, чтобы протестировать их CHT и подтвердить, что отпечатки, вызывающие у меня проблемы, у них получались нормально. Замена CHT на новый теперь сделала все лучше. Мой старый был примерно на 0,16 мм короче (по разнице в смещении по оси Z), предположительно из-за износа, и, если посмотреть на отверстие, его ширина была, вероятно, почти 0,8 мм. Если это так, то это было похоже на попытку напечатать линии толщиной 0,4 мм с помощью сопла диаметром 0,8 мм, которое, как ожидается, выйдет из строя от умеренного до сильного, особенно на выступах. И это объясняет, почему увеличение потока (или, как я позже пытался и добился успеха, использование более широких линий) частично увенчались успехом.

У меня все еще был небольшой вариант проблемы с ТПУ после перехода на новую форсунку, до повторной калибровки опережения давления, которое я откалибровал несколько раньше (из-за меньшего давления при слишком широком сопле). После повторной калибровки проблема, кажется, полностью исчезла.

Я все еще не хочу сбрасывать со счетов факторы, которые я обнаружил ранее. Кажется очень правдоподобным, что это может вернуться всякий раз, когда ТПУ печатается без твердой поверхности, на которую можно было бы выдавливать. В моем случае основным механизмом этого, по-видимому, было сопло, отверстие которого было чрезмерно широким из-за износа, но то же самое должно произойти, если стена шатается из-за отсутствия армирования.


,

1

Насколько я могу судить, основная причина в том, что поврежденные стены недостаточно прочны, чтобы на них можно было строить. В модели лягушки, где даже "хорошо" печать была не идеальной, гироидное заполнение в этой области, даже когда оно было плотным, шло параллельно стене, так что оно не придавало такой жесткости, как в противном случае. Общим между всеми рассмотренными мною до сих пор смягчениями было то, что они либо повышают жесткость стены, либо уменьшают силы на стене, которые могут ее сместить при попытке печати поверх нее.

Я собираюсь сосредоточиться на увеличении жесткости, потому что уменьшение усилий не похоже на то, что это можно сделать последовательно, независимо от геометрии модели, по крайней мере, не без очень медленного движения и крайнего использования вентиляторов. низкий или выключен. (Несмотря на то, что вентилятор не имел отношения к моей тестовой модели, он точно будет иметь значение, если геометрия модели будет действовать как канал вентилятора.)

Во-первых, с наклонными внешними поверхностями толщина материала, из которого состоит поверхность, не является толщиной стенки (0,8 мм с двумя стенками по 0,4 мм), потому что ее необходимо измерять перпендикулярно поверхности. Например, при 45° он уменьшается на квадратный корень из двух (около 71%) и ухудшается по мере увеличения угла. Даже 95A TPU очень хлипкий при такой толщине.

В семействе slic3r (в том числе PrusaSlicer, SuperSlicer) есть возможность смягчить эту проблему, которая называется «Обеспечить вертикальную толщину оболочки». Cura, которую я использую, этого не делает, но вы можете добиться того же, увеличив количество "нижних слоев" (или «верхние слои» для наклоненной внутрь поверхности, но их намного легче печатать, поскольку их поддерживает заполнение) и обеспечение того, чтобы предварительная усадка обшивки («Ширина удаления обшивки») не была установлена настолько высокой, чтобы удалить "нижние слои" которые возникают вдоль наружных наклонных стен. Значение по умолчанию полной ширины стены удалит его для всех выступов, кроме самых серьезных, что противоречит цели, поэтому его необходимо установить меньше. Я использую настройку 0,39 мм, чуть ниже ширины линии, уже по несвязанным с этим причинам, и это сработало нормально.

Теперь, кроме того, Cura по умолчанию печатает одну стену вокруг кожи («Счетчик дополнительных стенок кожи»), что означает, что большая часть кожи добавляется как «нижние слои». получится петля, а не зигзагообразная заливка. Это здорово, когда вы хотите быстро печатать твердые материалы, но это также противоречит цели, так как дополнительный путь экструзии рядом с двумя стенками из ТПУ уже почти ничего не делает, чтобы сделать их более жесткими. На самом деле вам нужна зигзагообразная заливка, чередующая направления с каждым слоем, так как это добавляет много жесткости, которую вы иначе не можете получить с TPU. Итак, "Дополнительный счетчик кожи" здесь должно быть установлено значение 0.

После внесения этих изменений и использования 5 нижних слоев я могу получить успешные отпечатки моего тестового образца и теста лягушки без каких-либо других мер по смягчению последствий, пока у меня ограничен веер (используя 30%, но мои 30 %, вероятно, сильнее, чем 100% большинства принтеров, поэтому, вероятно, это не проблема для большинства людей). Использование более сильного потока еще больше повышает жесткость стенки и делает вентилятор неважным, но, похоже, это и не нужно. Использование более тяжелого наполнителя также не требуется; Я могу получить хорошие мягкие части всего с 10% гироида.

Одна приятная особенность современной Cura – отдельные настройки для "нижних слоев" и "начальные нижние слои", так что я могу удерживать последние ниже и не тратить материал на сборку поверхности стола, сохраняя при этом прочные диагональные стенки и днища над опорами.

TL;DR

Укрепите наклонные стены, выполнив следующие действия:

  • Увеличьте количество нижних слоев как минимум до 4 или 5.
  • Убедитесь, что при удалении кожи не удаляется кожа вдоль нависающих стенок (уменьшите толщину до менее 0,4 мм).
  • Отключить дополнительные контуры кожи.
,

И, возможно, печать стен наизнанку, поэтому наружная стена лат., @0scar

@0scar: Есть несколько причин, по которым я этого не делаю. Первоначально основным было то, что я обнаружил, что это значительно увеличило угловое скручивание, по крайней мере, для других материалов, вероятно, из-за внезапного изменения натяжения при протягивании внешней стенки вокруг острого угла в уже уложенной внутренней стене. Я думаю, что однажды уже пробовал это с TPU, полагая, что он может вести себя по-другому, но мне не повезло получить улучшения с ним, а в некоторых местах результаты были хуже., @R.. GitHub STOP HELPING ICE


0

Я исправил выступы, увеличив температуру сопла. Вам нужно нагреть его достаточно, чтобы потерять эластичность, из-за чего он плохо себя ведет на выступах и скручивается.

,

Обычно я печатаю ТПУ при температуре около 240 °C, а при гораздо более высоких температурах он выглядит как вода, поэтому я не думаю, что проблема в этом. Смотрите другие ответы., @R.. GitHub STOP HELPING ICE