Постепенно ухудшается относительная погрешность размеров при меньших абсолютных размерах

У меня проблема, когда относительная погрешность размеров цилиндров быстро увеличивается по мере уменьшения абсолютного размера. Печать калибровочной стопки цилиндров разного диаметра 8, 7, 6, 5, 4, и 3 мм, они получаются низкорослыми на 5%, 5.3%, 7%, 8%, 10%, и 13% соответственно, измеренные цифровым штангенциркулем. Кубы демонстрируют менее строгую версию того же шаблона: 2.5%, 3%, 5%, 4%, 5%, 7%. Цилиндры генерируются с помощью OpenSCAD с использованием $fn=180, т. Е. На самом деле они представляют собой экструзии 180-гон, поэтому ошибка не должна быть вызвана плохой аппроксимацией аккордов; действительно, измерение проекций модели или считывание кода g и учет ширины сопла все выглядит правильно.

Принтер Ender 3, использует PLA на 210. Нарезать куранжином.

Может ли это быть вызвано недостаточной вытяжкой или проблемами со скоростью печати - или каким-то эффектом, когда материал стягивается под жесткой кривизной? Какие методы могли бы компенсировать это, если не считать фальсификации модели?

Некоторая дополнительная информация: Как отметила Триш в комментариях, согласованность абсолютной ошибки, которая составляет 0,4 для цилиндров и 0,2 для кубов, вероятно, важна. Я также впоследствии протестировал со скоростью экструзии 110%, и погрешности для цилиндров снизились до 0,2 мм (все еще значительно увеличивающаяся относительная погрешность), но слои кожи в верхней части цилиндра диаметром 3 мм выпирали, что говорит о неправильном увеличении экструзии-чрезмерном общем объеме материала.

, 👍2

Обсуждение

каковы *абсолютные* ошибки?, @Trish

@Триш: Процент ошибок составлял всего 1,0-измеренный размер/идеальный размер. Абсолютные погрешности были очень близки к 0,4 мм для цилиндров, 0,2 мм для кубов., @R.. GitHub STOP HELPING ICE

Это важная информация, Р. Потому что *абсолютная* ошибка никогда не меняется., @Trish

@Trish: Действительно, я упустил из виду, что она была почти постоянной, но у меня нет хорошего объяснения/модели для того, почему произойдет постоянная ошибка в измерениях. Это, вероятно, может быть компенсировано настройкой Cura "xy_offset", но это будет неправильно, потому что это приведет к крайней ошибке отверстий в противоположном направлении (отверстия *также* меньше, чем должны быть)., @R.. GitHub STOP HELPING ICE


4 ответа


Лучший ответ:

1

У меня неоднократно возникала эта проблема после того, как я отмечал ее решенной раньше, поэтому я пишу новый ответ, чтобы вернуться к ней.

Основываясь на том, что величина ошибки абсолютна, а не относительна, и не зависит от направления (т. Е. Не люфт), она не может быть вызвана системой движения. Кроме того, я исключил деформацию материала внутрь, проведя тесты со 100% заполнением. Когда даже при 100% заполнении диаметр (следовательно, объем материала) был слишком мал, единственным оставшимся объяснением была недостаточная экструзия.

Измерив теоретическое расстояние вращения моей экструдерной варочной панели (теперь это другой экструдер, чем оригинальный Ender 3), учитывая приблизительную глубину зубьев наряду с точным измерением диаметра варочной панели, я получил значение на 15% ниже моего настроенного значения (E-steps на 15% выше). Я уже знал, что здесь есть расхождение, но не в величине, и намеренно держал его ниже из-за опасений, что полное значение приведет к тому, что детали не подойдут из-за несовершенства стен, и особенно из-за того, что это может усугубить проблему с маленькими отверстиями.

На самом деле все происходит наоборот. Лучшее объяснение, которое я могу придумать для крепления отверстий, заключается в том, что при ширине экструзии, более узкой, чем сопло (а это 15%-ная линия с недостаточным экструдированием 0,4 мм, так как она составляет всего около 0,34 мм), линия не остается хорошо центрированной, а тянется в направлении кривизны. Я думаю, что у меня все еще есть некоторые проблемы с тем, что отверстия немного меньше, но они, по крайней мере, не хуже, а кажутся немного лучше.

Что касается положительных цилиндров, то при 5 мм диаметр печати почти идеален, только ниже примерно на 40-50 мкм, что очень приемлемо и лучше, чем быть выше. Однако получение этого результата зависит от наличия 100% твердой детали; как только заполнение вступает в игру, цилиндр снова становится меньше. Установка "Минимальной площади заполнения" Cura достаточно высоко или использование достаточного количества стенок для обеспечения того, чтобы цилиндр был твердым, может обеспечить 100% заполнение без печати всей детали при 100% заполнении.

Итак, я думаю, что могу с уверенностью сказать, что основной вероятной причиной этой проблемы является недоэкструзия из-за неточных электронных шагов.


,

4

Вы не должны смотреть на относительные различия в размерах, вы должны смотреть на абсолютные различия. Умножение размеров в процентах на диаметр цилиндра дает значение 0,4 мм для каждого цилиндра плюс-минус несколько сотен. Итак, в основном ваш принтер работает очень последовательно, он просто страдает от систематического смещения.

В основном, процесс печати должен регулировать размеры X-Y, чтобы компенсировать эффекты пластического потока. Опция или настройка в Ultimaker Cura для противодействия этому называется горизонтальным расширением. Slic3r и Simplify3d имеют схожие настройки. В Slic3r это называется компенсацией размера XY.

,

К сожалению, эффект происходит в противоположном направлении с противоположной кривизной: отверстия слишком малы. Настройка xy_offset на положительное значение сделает это еще хуже. Представляется вероятным, что для исправления этого может потребоваться улучшить срез, чтобы при применении смещения учитывалась локальная кривизна., @R.. GitHub STOP HELPING ICE

Нить @R..R вполне можно перетащить, прежде чем она установится, объясняя меньший радиус, @0scar

Да, я думаю, что что - то подобное происходит, чтобы произошла ошибка в направлении кривизны-либо волочение, либо какое-то поверхностное натяжение, подобное силе в материале., @R.. GitHub STOP HELPING ICE

вы можете установить *отрицательную* компенсацию размера, @Trish

@Триш: Верно, но это усугубит описанную здесь проблему. Существует небольшая постоянная отрицательная компенсация, необходимая для набухания, плюс, по-видимому, компенсация, зависящая от кривизны, которая была бы большой и положительной для внутренней кривизны и неизвестной (поскольку я еще не измерил) величиной, отрицательной для внешней кривизны., @R.. GitHub STOP HELPING ICE


3

Увеличение относительной ошибки не является аномалией, это прямой результат того, что является фактической ошибкой: существует систематическая, абсолютная ошибка, которая почти одинакова для всех цилиндров и всех кубов. +0,2 мм или +0,4 мм на постепенно уменьшающихся изделиях получает все большую относительную ошибку. Но источник абсолютной ошибки-это то, что вам нужно компенсировать.

Борьба с выпуклостью с точностью 0,2 мм

Поскольку вы выяснили, что экструзия на 110% уменьшила вдвое абсолютную ошибку цилиндрического испытания в сочетании с деформацией слоя, я предлагаю попробовать следующее:

  • Коэффициент Экструзии/Расхода 100 %
  • Ширина линии от 0,44 до 0,45 мм

Это борется с набуханием штампа, но также расширяет пространство стен и кровельных линий, позволяя им использовать дополнительный материал. точность 0,2 мм довольно хороша для начала, с ее помощью вы узнаете характеристики многих деталей, но мы хотим большего!

Для небольшого увеличения измерьте свою нить в нескольких местах и сделайте среднее значение, затем используйте его в качестве диаметра нити.

Дальнейшее повышение точности

Если вы хотите пойти дальше, следующими шагами будут правильная калибровка системы перемещения и экструдера.

Краткое Описание Калибровки

Краткое изложение-это сначала экструдер, затем, возможно, ось.

  • Подключите принтер к ПК с помощью интерфейса, такого как Pronterface или Repetier Host.
  • Установите отметку в 150 мм от входного отверстия принтера
  • Выдавить 100 мм через G1 E100 F100
  • Измерьте расстояние от впуска до отметки.
  • Получите текущие шаги на мм через M503 - это электронная запись, которая следует за M92.
  • Вычислить $\frac {\text{current steps per mm }\times 100}{150 - \text {remaining length}}=\text {new steps per mm}$
  • Установите новые шаги на мм с помощью M92 E###.# и сохраните с помощью M500, проверьте с помощью M503.

Процесс для оси XYZ в значительной степени аналогичен, но вам не нужно отмечать нить накала. Вместо этого распечатайте куб известного размера, лучше всего с длиной стороны, кратной 10 мм.

  • Вычислить $\frac {\text{current steps per mm }\times \text{ designed length}}{\text {actual length}}=\text {new steps per mm}$
,

Спасибо за подробную информацию о калибровке. Я почти уверен, что калибровка по шагам X/Y/Z на миллиметр не требуется, иначе абсолютная погрешность будет изменяться пропорционально размеру куба, а не быть постоянной по отношению к нему. Однако ошибка экструдера кажется возможной., @R.. GitHub STOP HELPING ICE

Когда вы написали "Множитель экструзии/расхода 100 %" под первым заголовком, вы имели в виду 110%?, @R.. GitHub STOP HELPING ICE

Нет, я имел в виду 100% и 0,44 мм, @Trish

Ах, значит, увеличение ширины линии говорит Cura увеличить выдавливание, чтобы заполнить эту ширину, но также заставляет его прокладывать пути в соответствии с новой шириной (вместо того, чтобы просто выдавливать больше материала по тем же путям, как это сделало бы увеличение расхода%)? Это звучит интересно. Я попробую это сделать., @R.. GitHub STOP HELPING ICE

шаги/мм для XYZ не должны измеряться, а скорее рассчитываться на основе шага ремня и диаметра шкива. Ничто в принтере не допускает переменных шагов/мм. Если вы откалибруете его, то ухудшите его для любой части, которая не является калибровочной частью., @FarO


0

Эта проблема, похоже, в основном исчезла - по крайней мере, любая оставшаяся ошибка находится в пределах, объяснимых моим дешевым/некачественным цифровым суппортом. С тех пор как я задал этот вопрос, я внес много изменений, которые могли бы внести свой вклад, но самым большим фактором, вероятно, был свободный приводной ремень с осью X и смещенная ось X.

Также могли быть задействованы варианты среза. Например, профиль Cura Ender 3 пытается установить ограничения на скорости ускорения, но делает это таким образом, что для вычисления производных ускорений требуется графический интерфейс; если вы используете CuraEngine командной строки (которым являюсь я), все производные настройки остаются на очень высоких значениях по умолчанию.

,