RepRap - kalibrace

Předpokládám, že máte tiskárnu plně rozchozenou, stolek ustavený, prostě že jste schopní něco vytisknout. Pokud ne, pak zastavte a nejdřív tiskárnu rozchoďte. Pomůže vám třeba anglický návod - reprap.org/Commissioning.

Pro kalibrování tiskárny jsem se bohatě inspiroval stránkou reprap.org/Calibration, ale některé části jsem přeskočil a některé naopak rozšířil.

Parametry drátu

Ještě než vůbec zapojíte tiskárnu do elektriky, vezměte drát a na několika místech mu šuplerou změřte průměr. Podle mě stačí s přesností na 0,1mm. Jednak tu hodnotu budete potřebovat do softu na generování g-codu(Skeinforge:Dimension->Filament Diameter; Slic3r:Printer and Filmanet->Filament->Diameter), a za druhé tak zjistíte kvalitu drátu podle toho, jak moc průměr kolísá. Jestli je kruhový nebo lehce oválný, jak moc se mění průměr po délce drátu.

Extruder - přísuv drátu

Každý drát má trošku jiný průměr, ale také různou tvrdost. Ta se liší hlavně mezi různými materiály (ABS <=> PLA), ale může se lišit i u různých barev u jednoho materiálu od jednoho dodavatele. V důsledku toho se podávací šroub do různých materiálů různě zakousne, tedy se lehce mění efektivní poloměr podávání drátu a tudíž pokud v ovládacím softu zadáte "vytlač 100mm drátu", u každého materiálu extruder podá trochu jinou délku drátu.

Takže odmontujte hot-end, do extruderu zaveďte nový drát, na drátu udělejte rysku, v softu zadejte vytlačení 100mm vlákna (buď přímo ovládacím tlačítkem, nebo je to možné udělat odesláním následujícího G-code: G21; //(jednotky=mm) M83; //(nastavení extruderu do relativního módu) G1 E100 F1200; //(vytlačení 100mm drátu rychlostí 600mm/min=100mm za 10s). Teď znovu udělejte rysku. Zadejte vytáhnutí drátu zpět (G1 E-100 F1200;), zkontrolujte, že první ryska se vrátila na svoji polohu. Uvolněte drát z extruder a změřte vzdálenost mezi ryskami. Dejme tomu vám vyšlo 102mm. Co s tím dál? Ve Skeinforge použijete hodnotu skoro přímo - Dimension->Filament Packing Density zadejte 102(změřená)/100(povel v softu) = 1.02. Slic3r nemá kolonku, kam by se to přímo dalo zadat, ale tuto hodnotu lze zohlednit v "Printer and Filmanet"->"Extrusion multiplier" - koeficient vytlačování drátu. Tady zadáte hodnotu "kolik musím zadat, aby vylezl 1mm", tedy 100/102=0.98

Minimální tisková teplota

OK, nastartujte reprap, zahřejte hot-end. A zkoušejte rukou protlačovat drát. Při nějaké teplotě začne vylézat natavené vlákno.

Průměr volně vytlačeného vlákna

Pokračujte dál, zvyšte teplotu, aby vlákno šlo vytlačovat stabilně a relativně lehce. Pokud při vytlačování prská, dělají se bubliny, které jsou pak i vidět na vytlačeném vláknu, uberte teplotu. Vytlačte několik centimetrů vlákna, nechte ho zchladnout a změřte průměr. Tuto hodnotu exaktně nevyužijete, ale dá vám dobrý přehled, jaké skutečné rozměry má tryska a v jakých mezích nastavení se můžete pohybovat. Můj příklad - tryska oficiálně průměr 0,5mm. Vytlačené vlákno má pravidelně kolem 0,7mm. Z toho vyplývá, že výška vrstvy nebude moci býti menší než cca 0,3mm. A pokud vychází průměr kolem 0,9mm, znamená to moc vysokou teplotu, protože materiál moc teče.

Trojkombinace - rychlost, teplota, WoH

Zásadní parametr, na kterém záleží přesnost tisku je WoH (Width over Height = šířka vytlačeného vlákna vůči výšce vrstvy). Vlákno při tisku není kruhové. Jednak se vlastní vahou zdeformuje, takže je širší než vyšší, jednak je žádoucí, aby tisková hlava vlákno trochu připlácla k vláknu o vrstvu níže, aby se součástka dobře spojila. Vlákno má tedy nějakou šířku. Když chceme, aby vnější tvar součástky měl přesné rozměry, musí tisková hlava jezdit ne po vnějším rozměru, ale o polovinu šířky vlákna posunutá do středu součástky. O tento posun se starají generátory g-kódu.

Malý zádrhel je, že tohle rozplácnutí je závislé na teplotě materiálu. Nikoliv na teplotě hot-endu, ale na teplotě vlákna. Takže když budete tisknout rychlostí 30mm/s a bude vám to fungovat, tak po změně rychlosti na 60mm/s už se vlákno nebude stačit dostatečně ohřívat v hot-endu a nejdřív se vám přestanou spojovat vlákna navzájem, až nakonec se začnou vytahovat do tenkých nití a začnou se přerušovat.

Po teoretickém úvodu nějaký praktický návod, jak na to.

1. Zvolte si rychlost tisku, jak rychle bude jezdit tisková hlava - pro začátek doporučuji 30mm/s (Skeinforge: Speed->FeedRate; Slic3r: Printer&Filament->PrintSpeed->všechny rychlosti, hlavně ale Perimeters
2. Zvolte si výchozí teplotu - pro začátek použijte standardní 230°C pro ABS a 185°C pro PLA
3. Začněte tisknout testovací součást - hranolek a stranách 20x20mm výška 10mm, tloušťka stěny na 1 vlákno (cca 0,5mm)
4. Na výšce vrstvy kupodivu moc nezáleží - volte 0,4mm
5. Během tisku experimentujte s teplotou - při nízké se vlákna nespojují a jsou matná, při vysoké se dělají bubliny a vlákno je lesklé. Na posledních dvou milimetrech byste už měli vědět, jaká je vhodná teplota pro zadanou rychlost tisku.
6. Nechte součást vychladnout
7. Změřte tloušťku stěny - vyjde vám například 0,9mm. Z toho přímo dopočítáte WoH jako 0,9(změřená tloušťka stěny)/0,4(zadaná výška vrstvy)=2,25.
8. Pokud vám WoH vychází moc velké (2,6 a výš), doporučuji přiškrtit přísun materiálu a zkusit zkušební tisk znovu. (Například já stabilně používám Skinforge: Speed->Flow Rate Setting = 25mm/s (pro tisk rychlostí 30mm/s); nebo Slic3r:Printer and Filmanet->Extrusion multiplier=0.9)