3D печать точно в размер. Часть 2

Проблема: распечатанная модель не попадает в размер.

Ранее я уже пытался найти решение, и тогда ничего не получилось. И вот я наконец приблизился к решению. Калибровка потока, вот что нужно было сделать.

На фото слева - вещь, смоделированная практически без допусков. Мне удалось ее сделать, только точно откалибровав поток. Предыдущая попытка сделать эту штуку провалилась с треском и матами.

Картинка кликабельна.

Полезными оказались следующие видео.

Первая часть в нем - про калибровку потока.

Только часть про зависимость шагов экструдера от твердости пластика (уже перемотано в нужное место)

Разбираемся..

Калибровка экструдера важна, но она все равно неточная. Рассматриваем простой фидер с одной подающей шестерней с прямыми зубами. В зависимости от твердости пластика шестерня вгрызается в него на разную глубину (как сказано во втором видео). Я проверил на практике. Экструдер выставлен 100 шагов/мм, тянем 250мм пластика.

SBS - мягкий - 252мм
PLA -жесткий - 262мм
PETG - жесткий - 259мм

Вывод: под каждый пластик нужно знать, сколько шагов задать на моторе экструдера и придется постоянно лазить в настройки принтера для калибровки экструдера. Неудобно.

Другой выход: откалибровать экструдер на какое-то значение, а дальше только поток подстраивать. Это делается в слайсерах, название настроек у них разные. В частности в Cura - Material > Flow.

Метод калибровки предложен в первом видео: печать кубика 20мм, без заполнения и потолка, стенка в два слоя (0.8мм при сопле 0.4). Про результату печати измеряем толщину стенки и через обычную пропорцию вычисляем нужное значение потока.

Метод верный, но есть критический минус. Калибровка по стенке 0.8мм слишком чувствительна к погрешностям измерения. Вот пример. Печатаем flow = 100%. Смотрим, насколько отличается расчетный процент потока, при разных замерах толщины стенки:

0.89 - flow 100% => 0.8 - flow 89,88% | Предположим, это правильное измерение
0.90 - flow 100% => 0.8 - flow 88,88% | Тут +0.01мм. Погрешность потока -1%
0.88 - flow 100% => 0.8 - flow 90,90% | Тут -0.01мм. Погрешность потока +1.02%

Т.е. при ошибке замера в 0.01мм получим целый процент изменения в потоке. На реальных деталях этот процент может сильно отразиться.

Куда интереснее выглядят результаты, если сравнивать поправку по толщине стенки и по размеру детали в целом. На кубике 20мм со стенкой 0.8 у меня получалось так: калибровка потока по стенке - 84.6%, калибровка потока по размеру кубика - 98.6%! Т.е. взяв очень тонкую стенку за эталон, я получал огромную погрешность в калибровке потока.

Решение: калибровать по стенке 1.6-2мм (4-5 слоев). Толще стенка, меньше погрешность измерения. При таком решении калибровка потока по стенке заметно приблизилась к калибровке потока по размеру кубика.

На результат так же влияет реальный диаметр филамента. Вычислять калибровки нужно для каждой катушки отдельно. У меня есть пример: в марте 2019 купил в BestFilament катушку черного PETG. Диаметр нити - 1.75мм ровно(!). В ноябре 2019 купил еще одну катушку, тот же производитель, цвет и тип пластика. Диаметр нити скачет в диапазоне 1.68-1.7мм. Вот это был сюрприз, я этим пластиком одну вещь печатал, без допусков вообще. Пришлось частично переделывать.

Еще на результат влияет забитость экструдера. Как-то я так удачно совпал при печати все той же модели, экструдер перешел от состояния "еще работаю" к состоянию "забился почти наглухо". Естественно на этом пути толщина слоя постепенно уменьшалась и вычисленная ранее калибровка потока уже была неверной.

Я пока не добился абсолютно точных результатов, размер модели все еще не совпадает. Но сделал большой шаг вперед, теперь сложные вещи из множества деталей хотя бы собираются без доработки напильником. Я думаю, если калибровать поток не по стенке, а по размеру кубика, можно получить еще большую точность.