Perfekcyjna kalibracja drukarki 3D - krok po kroku

Kalibracja drukarki 3D to jeden z najważniejszych procesów, które mają bezpośredni wpływ na jakość wydruków. Prawidłowo skalibrowana drukarka pozwala uzyskać dokładne wymiary, gładkie powierzchnie i wyeliminować typowe problemy z drukiem. W tym artykule przeprowadzimy Cię przez kompleksowy proces kalibracji drukarki 3D krok po kroku.

Dlaczego kalibracja jest tak ważna?

Prawidłowa kalibracja drukarki 3D ma kluczowe znaczenie z kilku powodów:

• Zapewnia odpowiednią przyczepność pierwszej warstwy
• Poprawia dokładność wymiarową modeli
• Eliminuje problemy z warstwowaniem i podciekami
• Optymalizuje przepływ filamentu
• Przedłuża żywotność drukarki
• Oszczędza czas i materiał eliminując nieudane wydruki

1. Poziomowanie stołu (Bed Leveling)

Poziomowanie stołu to prawdopodobnie najważniejszy krok w procesie kalibracji. Zapewnia on odpowiednią odległość między dyszą a stołem na całej powierzchni wydruku.

Kalibracja ręczna:

1. Wyczyść powierzchnię stołu i dyszę z pozostałości filamentu.
2. Rozgrzej stół do temperatury roboczej (np. 60°C dla PLA).
3. Użyj funkcji "Home" aby ustawić głowicę w pozycji początkowej.
4. Wyłącz silniki, aby móc swobodnie poruszać głowicą.
5. Umieść zwykłą kartkę papieru pomiędzy dyszą a stołem.
6. Ustaw głowicę kolejno w narożnikach stołu oraz na środku.
7. W każdym punkcie reguluj śruby poziomujące lub pokrętła, aż poczujesz lekki opór przy przesuwaniu kartki.
8. Powtórz proces przynajmniej dwukrotnie, aby upewnić się, że wszystkie punkty są wyrównane.

Kalibracja automatyczna:

Jeśli Twoja drukarka posiada automatyczne poziomowanie stołu (ABL, jak BLTouch):

1. Upewnij się, że czujnik jest prawidłowo zamontowany i skonfigurowany.
2. Uruchom funkcję automatycznego poziomowania z poziomu menu drukarki lub oprogramowania.
3. Po zakończeniu procesu zapisz siatkę poziomowania w pamięci drukarki.
4. Dostosuj offset Z, aby uzyskać idealną odległość między dyszą a stołem.

2. Kalibracja kroków ekstrudera (E-steps)

Kalibracja kroków ekstrudera zapewnia, że drukarka podaje dokładnie taką ilość filamentu, jakiej żąda. Jest to kluczowe dla uniknięcia problemów z niedoekstruzją lub nadmierną ekstruzją.

1. Zaznacz punkt na filamencie 120mm od wejścia do ekstrudera.
2. Za pomocą panelu sterowania lub programu, podgrzej dyszę do temperatury odpowiedniej dla używanego filamentu.
3. Wydaj komendę, aby drukarka wciągnęła 100mm filamentu.
4. Zmierz, ile filamentu faktycznie zostało wciągnięte (odległość od zaznaczonego punktu do wejścia ekstrudera).
5. Oblicz nową wartość E-steps za pomocą wzoru:
   Nowe E-steps = Aktualne E-steps × (100 / faktycznie wciągnięty filament)
6. Wprowadź nową wartość E-steps w ustawieniach drukarki.
7. Zapisz ustawienia w pamięci EEPROM.
8. Powtórz test, aby upewnić się, że nowa wartość jest poprawna.

3. Kalibracja przepływu (Flow Rate)

Nawet po kalibracji E-steps, różne filamenty mogą wymagać różnej intensywności przepływu ze względu na ich specyfikę.

1. Wydrukuj model testowy - najlepiej kostkę z jedną ścianą (bez wypełnienia).
2. Zmierz grubość ścianki za pomocą suwmiarki w kilku miejscach.
3. Oblicz współczynnik przepływu za pomocą wzoru:
   Nowy przepływ = (Oczekiwana grubość ścianki / Zmierzona grubość ścianki) × Aktualny przepływ
4. Wprowadź nową wartość przepływu w ustawieniach slicera.
5. Wydrukuj model testowy ponownie i sprawdź wyniki.

4. Kalibracja temperatury (PID Tuning)

Kalibracja PID optymalizuje sposób, w jaki drukarka kontroluje temperaturę dyszy i stołu, eliminując wahania temperatury.

Za pomocą interfejsu drukarki:

1. W menu drukarki znajdź opcję "PID Autotune" lub podobną.
2. Ustaw temperaturę, przy której najczęściej drukujesz (np. 200°C dla dyszy i 60°C dla stołu).
3. Uruchom proces kalibracji i poczekaj na jego zakończenie.
4. Zapisz nowe wartości PID w pamięci EEPROM.

Za pomocą kodu G-code:

Jeśli Twoja drukarka nie posiada tej opcji w menu, możesz użyć odpowiednich komend G-code:

• Dla dyszy: M303 E0 S200 C8 (gdzie S200 to temperatura w °C, a C8 to liczba cykli)
• Dla stołu: M303 E-1 S60 C8
• Po zakończeniu zapisz parametry komendą M500

5. Kalibracja wymiarów XYZ

Ta kalibracja zapewnia, że drukarka porusza się dokładnie na takie odległości, jakie są zadane w modelu 3D.

1. Wydrukuj model kalibracyjny z dokładnymi wymiarami, np. kostkę 20mm × 20mm × 20mm.
2. Zmierz faktyczne wymiary za pomocą suwmiarki.
3. Oblicz współczynniki skalowania dla każdej osi:
   Nowe kroki X = Aktualne kroki X × (20 / Zmierzony wymiar X)
Nowe kroki Y = Aktualne kroki Y × (20 / Zmierzony wymiar Y)
Nowe kroki Z = Aktualne kroki Z × (20 / Zmierzony wymiar Z)
4. Wprowadź nowe wartości kroków w ustawieniach drukarki.
5. Zapisz ustawienia w pamięci EEPROM.
6. Wydrukuj model ponownie, aby zweryfikować poprawność kalibracji.

6. Kalibracja retrakcji

Prawidłowe ustawienia retrakcji eliminują problemy takie jak stringing (nitki), podcieki i dziury w wydruku.

1. Wydrukuj model do testowania retrakcji (np. dwie wieże stojące obok siebie).
2. Zacznij od podstawowych ustawień dla Twojego typu ekstrudera:
   • Direct Drive: około 1-2mm odległości, 30-40mm/s prędkości
   • Bowden: około 4-7mm odległości, 30-45mm/s prędkości
3. Jeśli widzisz stringing, zwiększ odległość retrakcji o 0.5mm.
4. Jeśli problem nie ustępuje, spróbuj zwiększyć prędkość retrakcji o 5mm/s.
5. Kontynuuj testy, aż osiągniesz optymalne wyniki.
6. Zapisz optymalne ustawienia w swoim slicerze dla danego materiału.

7. Kalibracja offsetu Z

Precyzyjne ustawienie odległości między dyszą a stołem jest kluczowe dla przyczepności pierwszej warstwy.

1. Wydrukuj model testowy z dużą podstawą.
2. Podczas drukowania pierwszej warstwy obserwuj jej jakość:
   • Jeśli filament jest spłaszczony i rozmazuje się - dysza jest zbyt nisko.
   • Jeśli linie nie przylegają dobrze do siebie lub do stołu - dysza jest zbyt wysoko.
   • Idealna pierwsza warstwa powinna mieć lekko spłaszczone linie, które przylegają do siebie bez tworzenia grzbietów.
3. Dostosuj offset Z w drobnych krokach (0.05mm) i drukuj ponownie pierwszą warstwę, aż osiągniesz idealny wynik.
4. Zapisz finalną wartość offsetu Z w pamięci drukarki.

8. Kalibracja prędkości i przyspieszenia

Optymalizacja tych parametrów pozwala znaleźć równowagę między jakością wydruku a czasem drukowania.

Prędkość drukowania:

1. Zacznij od konserwatywnych wartości (np. 40-50mm/s).
2. Wydrukuj prosty model testowy.
3. Stopniowo zwiększaj prędkość o 5-10mm/s w kolejnych testach.
4. Obserwuj, czy pojawiają się problemy z jakością.
5. Znajdź największą prędkość, przy której jakość wydruku jest nadal akceptowalna.

Przyspieszenie i szarpnięcie (jerk):

1. Domyślne wartości często są wystarczające (500-1000mm/s² dla przyspieszenia, 8-10mm/s dla jerk).
2. Jeśli widzisz dudnienia lub wibracje przy zmianach kierunku, zmniejsz wartości.
3. Dla szybszych wydruków można zwiększyć wartości, jeśli mechanika drukarki na to pozwala.
4. Testuj różne wartości i obserwuj wyniki.

Kompletna lista kontrolna kalibracji

Podsumowanie

Prawidłowa kalibracja drukarki 3D jest procesem, który wymaga czasu i cierpliwości, ale przynosi ogromne korzyści w postaci wysokiej jakości wydruków. Pamiętaj, że niektóre kroki mogą wymagać powtórzenia po wymianie części, zmianie filamentu lub po prostu okresowo, aby utrzymać maszynę w optymalnym stanie.

Rekomendujemy wykonywanie pełnej kalibracji przy pierwszym uruchomieniu drukarki, po każdej większej modyfikacji oraz kwartalnie w ramach rutynowej konserwacji.