Kalibracja drukarki 3D (firmware Marlin)

Kalibracja drukarki 3D na przykładzie firmware Marlin.

Dokładna kalibracja drukarki 3D jest podstawą uzyskania wydruków dobrej jakości głównie w urządzeniach typu DIY – zrób to sam. O ile urządzenia z wyższych półek cenowych które z reguły są sprzedawane jako gotowe w formie “out of the box” i posiadają własne oprogramowanie lub presety do najpopularniejszych slicerów, o tyle urządzenia do samodzielnego montażu należy skonfigurować i skalibrować we własnym zakresie. Im więcej czasu i uwagi poświęci się temu procesowi tym lepszych efektów można oczekiwać.

 

 

Kwestia jakości druku 3D jest o tyle ciekawa, że podobne efekty można uzyskać na urządzeniach z różnych zakresów cenowych, z tą jednak różnicą, że nieco droższe drukarki 3D, w granicach 8-13 tyś. złotych kalibruje się stosunkowo szybciej od tanich drukarek 3D, lub w ogóle nie trzeba tego robić. Tanie urządzenia z reguły swoją niską cenę posiadają właśnie z uwagi na to, że montaż i kalibracja drukarki 3D to zadanie dla jej świeżo upieczonego właściciela.

Wszak w naszej ocenie nie jest to zadanie niemożliwe do wykonania, ba, jest nawet stosunkowo proste tyle tylko że może być czasochłonne. Mimo wszystko nie powinno zająć przeciętnemu użytkownikowi dłużej niż kilka godzin, gdzie większość tego czasu można siedzieć popijając kawę obserwując rezultaty.

Poniżej w kilku krokach opiszemy cały proces, oczywiście nie jest to jedyna z metod bo może być ich tyle co użytkowników, jednak wydaje się ona być najłatwiejsza i po nabraniu wprawy można w ten sposób szybko skalibrować każde inne urządzenie.

 

 

1. Kalibracja drukarki 3D – pierwsze kroki

Przede wszystkim aby zacząć musimy posiadać względnie dobrze wykalibrowaną ilość kroków ekstrudera na milimetr wypływającego plastiku. Tutaj warto podeprzeć się innym artykułem z naszej strony:

Ustawienia kroków silnika

Korzystając z ostatniego wzoru obliczamy przybliżoną wartość kroków silnika ekstrudera drukarki 3D:

Drukarki 3D Grawires PrintO Wydruk 3D Rzeszów

oraz wpisujemy ją w pliku konfiguracyjnym oprogramowania (na przykładnie Marlin):

 #define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT {80,80,3200/1.25,100}

gdzie wartości w kolejności oznaczają X, Y, Z, E.

 

 

2. Przygotowanie modelu 3D do wydruku testowego

Posiadając konkretną wartość np. 100 można zacząć przygotowanie pliku .gcode dla drukarki 3D którą będziemy kalibrować. Dobrym wyborem do tego kroku jest program Slic3r. Najlepiej do tego celu w dowolnym programie graficznym wygenerować model sześcianu o bokach ok. 40 mm. Taką kostkę kalibracyjną taką posiadamy także w swoich zasobach do pobrania.

W programie tnącym ustawiamy:

  • wartość wypełnienia na 0%
  • brak górnych warstw (top solid layers w Slic3r)
  • 2 obrysy (perimeteres)
  • wysokość warstwy ok. 0.2 mm

Następnie w zakładce Advanced wybieramy parametr default extrusion width i ustawiamy rozmiar zgodny ze średnicą dyszy w drukarce 3D (np. 0.5 mm). Oznacza to mniej więcej tyle, że szerokość jednej ścieżki powinna mieć 0.5 mm, zaś przy dwóch obrysach (perimeters) ścianka sześcianu powinna mieć grubość 1 mm. W idealnym świecie..

 

 

3. Pierwszy wydruk kalibracyjny

Właściwie nie pozostaje nic innego jak uruchomić plik .gcode na drukarce i czekać na efekty. Nie jest nawet konieczne drukowanie całego elementu, wydruk można przerwać w połowie. Wysokość ścianek powinna być wystarczająca aby wykonać pomiar ich szerokości. Niczym innym jak suwmiarką kilkukrotnie mierzymy ścianki zapisując i uśredniając wartości.

Jeżeli pomiar wykazał przykładowo 1.12 mm oznacza to że ilość podawanego filamentu jest za duża (lub średnica dyszy jest inna niż założona 0.5 mm). Należy wtedy podzielić liczbę kroków na mm wyliczoną w pierwszym kroku przez wynik pomiaru, np:

 100 / 1.12 = 89.25

Wynik wpisujemy w plik konfiguracyjny firmware:

 #define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT {80,80,3200/1.25,89.25}

i wgrywamy na Arduino. Po tym zabiegu wykonujemy ponowny test drukując raz jeszcze kostkę kalibracyjną i wykonując pomiary. W razie konieczności przeliczamy ponownie ilość kroków / mm powtarzając krok 3.

Jedyne co pozostaje po wykonaniu opisanej kalibracji to dostosować jeszcze parametr default extrusion width, w wielu wypadkach lepsze jakościowo wyniki można uzyskać wpisując tam konkretną wartość większą niż średnica dyszy, np. 0.55 lub 0.56 mm. Ustawienie tego pola na auto (wpisując “0”) daje slic3r’owi “wolną rękę” przy ustawianiu szerokości ścieżki. Niestety nie zawsze się sprawdza, Slic3r (w wersji 1.2.9a) ma tendencję do ustawiania zawyżonych wartości, np. dla dyszy 0.5 obrys automatycznie jest ustawiony na ok. 0.84. Dlatego warto kontrolować ten parametr i obserwować wyniki, można uzyskać naprawdę niezłe rezultaty na urządzeniach za 2000-3000 zł nieraz porównywalne do droższych drukarek 3D.

 

Owocnej kalibracji!