电子维修中的FDM 3D打印机常见故障及排除办法

类别:电子维修 发布于:2017/3/21 | 894 次阅读

如果你正在寻找提高打印件质量的教程,那么下面这些内容刚好适合你。我们收集了一些常见打印质量问题及解决方法,我们会逐一的进行讲解,教您如何调整切片软件,提高打印质量。那么我们开始吧!

在打印开始时没有挤出耗材问题

这个问题对于刚买的用户来说非常常见,但这个问题也非常好解决!以下是可能造成此问题的几种原因及建议解决方法:

1、在打印之前喷嘴内无耗材

大多数的挤出机都会在高温悬停时时,喷嘴中的融化耗材自行流出,这经常会导致喷嘴内的耗材流干,形成空腔。导致挤出机挤出时需要等几秒才出料的情况;打印刚开始不出料的情况。解决这个问题的核心是在开始打印前,保证喷嘴内有充足融化的耗材。最常用的解决方法是加裙边skirt,加几圈裙边就会在正式开始打印物件之前,在物件外围画几个圈,使喷嘴内有充足融化的耗材。

2、在开始打印时喷嘴离平台过近

没有足够的空间让融化的耗材流出,这种情况通常打印会在第3或第4层才会流出耗材。可以尝试调平、调整切片软件第一层层高,或加Z轴偏移

3、耗材被挤丝轮咬掉一块,失去抓力

退出耗材,将损坏的耗材剪掉,重新送入耗材。

4、喷头堵塞

如果上述解决方案都没解决你的问题,那么很可能是因为喷头被杂质堵塞了。疏通喷头很可能需要拆解挤出机。在拆解之前需要咨询一下厂家,防止失去质保。疏通喷头工具:根据喷头的直径选择合适的工具,钻头、针灸针、吉他E弦线

首层脱离平台问题

对于打印件来说,第一层牢固的粘结在平台上是非常重要的。如果没有粘结在平台上,在稍后的打印中会造成一系列的问题。以下是可能造成此问题的几种原因及建议解决方法:

1、平台不平

当出现第一层没有牢固的粘结在平台上时,第一件事情就是应该检查平台是否平。如果不平就需要调平,一般情况下,大多数打印机的平台下方都会有调节平台的螺丝旋钮。

2、喷头离平台太远

一般平台调平之后,出现这种情况是,喷头离平台过远,解决的方法是可以调整第一层层高,或者调整切片软件中的Z轴偏移量。

3、第一层打印速度过快

在打印第一层的时候,要设置较慢的速度,才能使耗材有足够的时间能粘结在平台上。一般在切片时,第一层速度都会设置成50%或更低。

4、温度或散热设置问题

有些塑料(如ABS),收缩比较严重,在打印大物件的时候,由于局部温度不平衡,导致收缩程度不一样,造成起翘,脱离平台。如果打印这类高温耗材,则需要一个热床,将热床温度调整至合适温度(ABS,热床100-120度,PLA热床温度60-70度)另外如果你的打印机有吹耗材的风扇,你可以尝试在打印第一层时关闭这个风扇。南极熊3D打印网页也尝试过。

5、平台表面材质

不同的材料对不同的表面材质都有不同的粘结效果。由于这个原因,大部分的打印机的平台表面材质都会针对他们自己的耗材进行定制。举例来说,几款打印机平台表面上使用的是BuildTak薄板,PLA对这种薄板有非常好的粘结效果。其他厂商定制针对热床使用的硼硅酸盐玻璃板,ABS对这种玻璃板有较好的粘结效果。如果想要直接在这些平面上进行打印,最好要在打印前确保平台没有浮尘,没有油脂。可以使用清水或擦洗用异丙醇清洁打印平台,会有非常大的区别。

如果你的打印机并没有特制的平台表面来增强附着力,也没关系,市面上有几款胶带可以很好抓牢打印件的胶带,比如PLA对Bluepainter’s胶带有非常好的附着力,而ABS则能够很好的附着在kapton(聚酰亚胺)胶带上,当然许多用户也在尝试使用各种有粘性的物质来提高平台表面的附着力,比如胶棒,胶水,干胶,发胶,口红等等。。。

6、其他情况

有的时候打印小的物件,小物件没有足够的表面积使其能够很好的附着在打印床上,最简单的方法是在切片时打开brim,或加raft以增加其与打印床的接触面积。

塑料挤出量不足

因为大多数的3D打印机并没有检测有多少塑料从喷嘴挤出的反馈系统,所以就会有可能发生挤出量少于软件设定的量。当出现这种情况的时候,最明显的就是线与线之间有明显的缝隙。

检测挤出量是否偏低最可靠的方式是打印一个最简单的20mm高的立方体,切片设置最少3条边缘。观察立方体顶部,是否3条边缘结合的非常好。如果3条边缘之间有明显的缝隙,那么你的打印机挤出量偏低,如果3条边缘结合的一点缝隙都没有,那么你很有可能又陷入另一种问题。如果你发现你的机器挤出量偏低,以下是几种可能造成此问题的原因及建议的解决方法:

1、线径错误

发生这种情况,第一个要检查的就是线径是否正确,通常我们使用的都是1.75mm的耗材,但有些厂家的线径不达标,线径要小于1.75mm,遇到这种情况,推荐各位还是用卡尺来测量一定距离的耗材,计算耗材线径平均值。填写到切片软件的相应位置。

2、增加挤出倍率

如果你的线径设置的正确,但是还是有挤出量偏低的问题,那么你需要调整挤出倍率,(又名流量)举个例子,如果之前你的挤出倍率是1.0你将其改为1.05,那就意味着比之前多挤出百分之五的塑料,典型的设定PLA为0.9,ABS则接近1.0,你可以根据实际情况,每增加0.05重新进行一次测试打印。直到获得正确的值。

塑料挤出量偏多

挤出量的精准直接影响打印件的质量,但是大多数的3D打印机并没有检测挤出量是否正确的系统。所以当挤出量偏多,挤出的塑料过多,就会造成上图的情况。

与挤出量偏少相同,出现此问题,要检查线径是否正确,正确的话需要调节挤出量倍率。

顶层有缝隙

为了节省材料,大多数打印件都是实心边缘围绕着有规律的空心网格,举例来说,比如30%的填充比,这就是说,这个打印件只有百分之30是实心,剩下的都是空气。虽然内部是空心的,但想让外表保持一个实心的样子。所以在切片软件中会有这样一项设置,顶底层厚(层高)以下是几种可能造成此问题的原因及建议解决方法:

1、顶层(层数)厚度不够

在切片软件中增加顶层厚度(或层数)

2、填充比率比较低

在切片软件中提高填充比率

3、挤出量偏低

在切片软件中提高挤出量

拉丝或渗漏

拉丝就是在穿越开放空间时有残留线状物体,这主要的原因是在挤出头移动的情况下,耗材从喷嘴漏出。解决这个问题的常用措施就是回抽,如果切片中开启了回抽,那么在喷头移动到下一个点之前,会将耗材反方向拉回一段距离,当移动到下一个点时,耗材又会回送挤出来。以下是几个可能造成此问题的原因及建议解决方法:

1、回抽距离不足

回抽中最重要的设定就是回抽距离,这个设定决定了在回抽时有多少塑料从喷嘴中抽回,通常情况下,从喷嘴中抽回的塑料越多,拉丝情况就越不明显。大多数近段挤丝系统只需要0.5-2.0mm的回抽距离,但有些bowden挤出机由于挤出轮离喷嘴的距离较远,回抽距离需要15mm的距离。如果你的打印机有拉丝的现象,尝试每增加1mm来测试回抽距离。

2、回抽速度过慢

回抽中另一项重要的设定就是回抽速度,这个设定决定了耗材以多快的速度抽离。如果回抽速度过慢,融化的耗材依然会从喷嘴出流出。如果回抽的过快,有可能发生耗材未融化的部分和融化的部分分离,或可能发生挤丝轮咬掉一块耗材。通常在20-100mm/s之间有一个绝佳的回抽速度,这就需要多次的尝试了。

3、打印温度过高

在检查过上述两项之后,下一个最常见的原因是挤出头温度过高,如果温度过高的情况下,喷嘴内的耗材会变得非常粘,并且容易从喷嘴流出,但如果温度过低耗材就较难挤出。在确定回抽距离和回抽速度都比较合适的情况下,依旧出现拉丝的情况,就可以尝试将挤出头的温度调低5-10摄氏度。这会有一个明显的改善。

4、穿越移动距离过长

穿越之间的距离也会对拉丝有很大的影响,短距离的移动,融化的塑料没有足够的时间流出喷嘴,但长距离的移动非常容易产生拉丝现象,一些切片软件有相关设定可以避免长距离移动,我们可以打开那些选项。

物件过热

当融化的耗材从喷嘴挤出时,温度在190-240度之间,在这个温度下,塑料是非常容易变形的,只有挤出温度和散热处于一个相对平衡的位置,塑料才可以流畅的从喷嘴出来后迅速冷却成型。如图所示的金字塔形,就是物件上方过热。以下是造成此问题的几种原因及建议解决方法:

1、散热不足

如果你的打印机有吹耗材的风扇,则在切片时应开启散热功能。

2、打印温度过高

如果尝试了第一种情况没有解决,则说明打印的温度过高。应当适当调低打印温度5-10度。

3、打印速度过快

如果上述两种解决方法都没有解决问题,那就说明你的打印速度过快。可以在切片时设置自动散热,(或每层最小打印时间)。它可以保证每层有充足的时间冷却成型。

4、其它问题

如果上述的3种都没有解决问题,可以尝试一次性打印多个零件。这样做可以增加每一层的冷却时间。

层偏移(又称错位、丢步、失步)问题

大多数的打印机都是采用开环系统(步进电机驱动机器运动),也就是说打印机没有能检测打印头在哪个位置的功能。在一般情况下是可以正常工作的,但如果收到外力干扰,或有较大的阻力,就有可能导致打印头错位,但打印机并没有检测和修正措施。所以一直打印,导致如图的情况。下面罗列了一些可能导致该问题的原因及解决建议:

1、打印头的移动速度过快

打印速度或空走速度超过了步进电机所能处理的速度,就会出现错位的问题。解决这个问题也非常简单,调低空走速度。如果有必要需要将加速度也调低。

2、机械方面或电子方面原因

如果上述没有解决你的问题,那么就需要检查一下机械及电子方面了,大多数机器都采用的是皮带传动,皮带主要是有橡胶和一些纤维提供足够强度。但久而久之,皮带有可能拉长,皮带会变得比较松,进而导致皮带从皮带轮上滑脱,也就是说皮带轮转动,但皮带没有跟着转。解决方法也比较简单,皮带传动机构上一般都会有调整皮带张紧程度的机构,将皮带调整的更紧一些就可以解决了。但是要注意一点,如果调整的过紧,就会在转轴和轴承之间形成巨大的阻力或有可能无法转动。所以松紧的程度需要适度。

另一个机械问题,是机米螺丝(顶丝),这个小螺丝是用来将皮带轮固定在步进电机轴上的,让皮带轮跟电机轴一起转动,但如果这个螺丝松动,就会出现轴转,轮不转的情况。这种情况也会造成层偏移的问题。

电子方面造成这个问题的,有可能是步进电机供电电流不足,导致步进电机没有足够的力量克服阻力。也可能是步进电机驱动芯片过热,导致步进电机在芯片冷却前停止转动。电子方面还有其他许多点,我们这里只是简单的提供一个思路。

层分离及出现切口问题

FDM3D打印机的打印原理是,每一次打印一层,一层层堆叠起来,形成最终的物件。但只有每一层之间结合的非常牢固才能得到结实的物件,否则物件就有可能发生层分离及出现切口的问题。以下罗列了几个有可能造成这个问题的原因及解决建议:

1、层高(层厚)值太高

大多数3D打印机所配备的喷嘴的直径是0.3-0.5mm,一般层高设定值应小于喷嘴直径的20%理想的层高打印出来,新一层会稍有压力的印在旧的一层,这样两层才会结实的结合在一起。

2、打印温度过低

相比较低的打印温度,较高的打印温度可以使耗材粘结的更好。如果你确定你的层高没有问题,那么就可以从打印温度上找原因,可以尝试依次增加10度来测试一下打印效果。直到找到合适的温度。

咬丝问题

咬丝顾名思义,就是挤出机内的挤丝轮把耗材咬掉一块,这种问题的特征是耗材不动,但挤丝轮一直在转,挤出机附近有很多塑料碎屑。以下是几种可能造成此问题的原因及解决建议:

1、打印温度过低

可以尝试着将打印温度提高5-10度

2、打印速度过快

如果提高打印温度后,情况依旧没有好转,那么接下来就需要把打印速度降低。可以尝试将打印速度降低50%。

3、喷头堵塞

如果上述两项都没有解决问题,那么很有可能是喷头堵塞了。

堵头问题

堵头问题是一个老生常谈的问题,这里只简单介绍几种疏通喷头的方法。

1、解锁挤出机步进电机,手动推送耗材。

2、如果上述没解决,则退出耗材,将变形的耗材剪掉,重新推送耗材。

3、也可以使用对应喷嘴直径的疏通工具进行疏通(如钻头,针灸针,吉他弦之类的)

4、如果上述都没有解决,可以更换一个新喷头,将旧喷头用火烧,直到将内部的杂志残渣烧净。或可以讲将喷头放入丙酮溶液中(仅适用于打印ABS的喷嘴)

打印中途不出丝问题

如果你的打印机在刚开始还挤出正常,但在中途就不出丝。出现这种问题只有几种典型的原因,下面会逐一讲解。

1、耗材用尽

2、发生咬丝问题

3、堵头

4、挤出机步进电机驱动过热

在打印挤出过程中,挤出机的步进电机一直在工作。这有可能造成驱动芯片过热,导致步进电机停止工作。解决此问题,需要在驱动芯片上添加更加有效的散热系统。

弱填充问题

填充是一个打印物件非常重要的部分,它承担这支撑打印件,连接打印件边缘的作用。如果出现如图所示的弱填充,这个物件将非常容易损坏。下方罗列了几种可能造成此问题的原因及解决建议:

1、填充图形

一般来说出现这种问题,可以首先更换填充图形来看是否解决此问题。常见的强填充图形:网格,蜂窝形,三角形弱填充:线填充、快速蜂窝形

2、打印速度过快

一般填充的速度设定都要比打印的速度快,所以出现此问题,可以尝试将打印速度调低50%

3、填充挤出量不足

一些切片软件可以单独设置填充挤出量,可以尝试将填充挤出量调整为200%。

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