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FDM成型技術的3D印表機常見故障及排除辦法

熔融沉積成型(Fused Deposition Modeling,FDM)快速原型工藝是一種不依靠鐳射作為成型能源、而將各種絲材(如工程塑料ABS、聚碳酸酯PC等)加熱熔化進而堆積成型方法, 簡稱FDM。 如果你正在尋找提高FDM成型技術列印件品質的教程, 那麼下面這些內容剛好適合你。 我們收集了一些常見列印品質問題及解決方法, 我們會逐一的進行講解, 教您如何調整切片軟體, 提高列印品質。

在列印開始時沒有擠出耗材問題

1、在列印之前噴嘴內無耗材

大多數的擠出機都會在高溫懸停時時, 噴嘴中的融化耗材自行流出, 這經常會導致噴嘴內的耗材流幹, 形成空腔。 導致擠出機擠出時需要等幾秒才出料的情況;列印剛開始不出料的情況。 解決這個問題的核心是在開始列印前, 保證噴嘴內有充足融化的耗材。 最常用 的解決方法是加裙邊skirt, 加幾圈裙邊就會在正式開始列印物件之前, 在物件週邊畫幾個圈,

使噴嘴內有充足融化的耗材。

2、在開始列印時噴嘴離平臺過近

沒有足夠的空間讓融化的耗材流出, 這種情況通常列印會在第3或第4層才會流出耗材。 可以嘗試調平、調整切片軟體第一層層高, 或加Z軸偏移3、耗材被擠絲輪咬掉一塊, 失去抓力退出耗材, 將損壞的耗材剪掉, 重新送入耗材。

4、噴頭堵塞

如果上述解決方案都沒解決你的問題, 那麼很可能是因為噴頭被雜質堵塞了。 疏通噴頭很可能需要拆解擠出機。 在拆解之前需要諮詢一下廠家, 防止失去質保。 疏通噴頭工具:根據噴頭的直徑選擇合適的工具, 鑽頭、針灸針、吉他E弦線首層脫離平臺問題對於列印件來說, 第一層牢固的粘結在平臺上是非常重要的。

如果沒有粘結在平臺上, 在稍後的列印中會造成一系列的問題。 以下是可能造成此問題的幾種原因及建議解決方法:

1、平臺不平

當出現第一層沒有牢固的粘結在平臺上時, 第一件事情就是應該檢查平臺是否平。 如果不平就需要調平, 一般情況下,

大多數印表機的平臺下方都會有調節平臺的螺絲旋鈕。

2、噴頭離平臺太遠

一般平臺調平之後, 出現這種情況是, 噴頭離平臺過遠, 解決的方法是可以調整第一層層高, 或者調整切片軟體中的Z軸偏移量。

3、第一層列印速度過快

4、溫度或散熱設置問題

有些塑膠(如ABS), 收縮比較嚴重, 在列印大物件的時候, 由於局部溫度不平衡, 導致收縮程度不一樣, 造成起翹, 脫離平臺。 如果列印這類高溫耗材, 則需要一個熱床, 將熱床溫度調整至合適溫度(ABS, 熱床100-120度, PLA熱床溫度60-70度)另外如果你的列印 機有吹耗材的風扇, 你可以嘗試在列印第一層時關閉這個風扇。

5、平臺表面材質

不同的材料對不同的表面材質都有不同的粘結效果。 由於這個原因,

大部分的印表機的平臺表面材質都會針對他們自己的耗材進行定制。 舉例來說, 幾款印表機平臺表面上使用的是BuildTak薄板, PLA對這種薄板有非常好的粘結效果。 其他廠商定制針對熱床使用的硼 矽酸鹽玻璃板, ABS對這種玻璃板有較好的粘結效果。 如果想要直接在這些平面上進行列印, 最好要在列印前確保平臺沒有浮塵, 沒有油脂。 可以使用清水或擦洗用異丙醇清潔列印平臺, 會有非常大的區別。

如果你的印表機並沒有特製的平臺表面來增強附著力, 也沒關係, 市面上有幾款膠帶可以很好抓牢列印件的膠帶, 比如PLA對Bluepainter’s膠帶有非常好的附著力, 而ABS則能夠很好的附著在kapton(聚醯亞胺)膠帶上, 當然許多用戶也在嘗試使用各種有粘性的物 質來提高平臺表面的附著力, 比如膠棒,膠水,幹膠,髮膠,口紅等等。。。

6、其他情況

有的時候列印小的物件,小物件沒有足夠的表面積使其能夠很好的附著在列印床上,最簡單的方法是在切片時打開brim,或加raft以增加其與列印床的接觸面積。

塑膠擠出量不足

因為大多數的3D印表機並沒有檢測有多少塑膠從噴嘴擠出的回饋系統,所以就會有可能發生擠出量少於軟體設定的量。當出現這種情況的時候,最明顯的就是線與線之間有明顯的縫隙。

1、線徑錯誤

發生這種情況,第一個要檢查的就是線徑是否正確,通常我們使用的都是1.75mm的耗材,但有些廠家的線徑不達標,線徑要小於1.75mm,遇到這種情況,推薦各位還是用卡尺來測量一定距離的耗材,計算耗材線徑平均值。填寫到切片軟體的相應位置。

2、增加擠出倍率

如果你的線徑設置的正確,但是還是有擠出量偏低的問題,那麼你需要調整擠出倍率,(又名流量)舉個例子,如果之前你的擠出倍率是1.0你將其改為1.05,那就意味著比之前多擠出百分之五的塑膠,典型的設定PLA為0.9,ABS則接近1.0,你可以根據實際情況,每 增加0.05重新進行一次測試列印。直到獲得正確的值。

塑膠擠出量偏多

擠出量的精准直接影響列印件的品質,但是大多數的3D印表機並沒有檢測擠出量是否正確的系統。所以當擠出量偏多,擠出的塑膠過多,就會造成上圖的情況。

與擠出量偏少相同,出現此問題,要檢查線徑是否正確,正確的話需要調節擠出量倍率。

頂層有縫隙

為了節省材料,大多數列印件都是實心邊緣圍繞著有規律的空心網格,舉例來說,比如30%的填充比,這就是說,這個列印件只有百分之30是實心,剩下的都是空氣。雖然內部是空心的,但想讓外表保持一個實心的樣子。所以在切片軟體中會有這樣一項設置,頂底層 厚(層高)以下是幾種可能造成此問題的原因及建議解決方法:

1、頂層(層數)厚度不夠

在切片軟體中增加頂層厚度(或層數)

2、填充比率比較低

在切片軟體中提高填充比率

3、擠出量偏低

在切片軟體中提高擠出量

拉絲或滲漏

1、回抽距離不足

回抽中最重要的設定就是回抽距離,這個設定決定了在回抽時有多少塑膠從噴嘴中抽回,通常情況下,從噴嘴中抽回的塑膠越多,拉絲情況就越不明顯。大多數近段擠絲系統只需要0.5-2.0mm的回抽距離,但有些bowden擠出機由於擠出輪離噴嘴的距離較遠,回抽距離 需要15mm的距離。如果你的印表機有拉絲的現象,嘗試每增加1mm來測試回抽距離。

2、回抽速度過慢

回抽中另一項重要的設定就是回抽速度,這個設定決定了耗材以多快的速度抽離。如果回抽速度過慢,融化的耗材依然會從噴嘴出流出。如果回抽的過快,有可能發生耗材未融化的部分和融化的部分分離,或可能發生擠絲輪咬掉一塊耗材。通常在20-100mm/s之間有 一個絕佳的回抽速度,這就需要多次的嘗試了。

3、列印溫度過高

在檢查過上述兩項之後,下一個最常見的原因是擠出頭溫度過高,如果溫度過高的情況下,噴嘴內的耗材會變得非常粘,並且容易從噴嘴流出,但如果溫度過低耗材就較難擠出。在確定回抽距離和回抽速度都比較合適的情況下,依舊出現拉絲的情況,就可以嘗試將 擠出頭的溫度調低5-10攝氏度。這會有一個明顯的改善。

4、穿越移動距離過長

穿越之間的距離也會對拉絲有很大的影響,短距離的移動,融化的塑膠沒有足夠的時間流出噴嘴,但長距離的移動非常容易產生拉絲現象,一些切片軟體有相關設定可以避免長距離移動,我們可以打開那些選項。

物件過熱

1、散熱不足

如果你的印表機有吹耗材的風扇,則在切片時應開啟散熱功能。

2、列印溫度過高

如果嘗試了第一種情況沒有解決,則說明列印的溫度過高。應當適當調低列印溫度5-10度。

3、列印速度過快

如果上述兩種解決方法都沒有解決問題,那就說明你的列印速度過快。可以在切片時設置自動散熱,(或每層最小列印時間)。它可以保證每層有充足的時間冷卻成型。

4、其它問題

如果上述的3種都沒有解決問題,可以嘗試一次性列印多個零件。這樣做可以增加每一層的冷卻時間。

層偏移(又稱錯位、丟步、失步)問題

大多數的印表機都是採用開環系統(步進電機驅動機器運動),也就是說印表機沒有能檢測打印頭在哪個位置的功能。在一般情況下是可以正常工作的,但如果收到外力干擾,或有較大的阻力,就有可能導致打印頭錯位,但印表機並沒有檢測和修正措施。所以一直 列印,導致如圖的情況。下面羅列了一些可能導致該問題的原因及解決建議:

1、打印頭的移動速度過快

列印速度或空走速度超過了步進電機所能處理的速度,就會出現錯位的問題。解決這個問題也非常簡單,調低空走速度。如果有必要需要將加速度也調低。

2、機械方面或電子方面原因

另一個機械問題,是機米螺絲(頂絲),這個小螺絲是用來將皮帶輪固定在步進電機軸上的,讓皮帶輪跟電機軸一起轉動,但如果這個螺絲鬆動,就會出現軸轉,輪不轉的情況。這種情況也會造成層偏移的問題。

電子方面造成這個問題的,有可能是步進電機供電電流不足,導致步進電機沒有足夠的力量克服阻力。也可能是步進電機驅動晶片過熱,導致步進電機在晶片冷卻前停止轉動。電子方面還有其他許多點,我們這裡只是簡單的提供一個思路。

層分離及出現切口問題

FDM類3D印表機的列印原理是,每一次列印一層,一層層堆疊起來,形成最終的物件。但只有每一層之間結合的非常牢固才能得到結實的物件,否則物件就有可能發生層分離及出現切口的問題。以下羅列了幾個有可能造成這個問題的原因及解決建議:

1、層高(層厚)值太高

大多數3D印表機所配備的噴嘴的直徑是0.3-0.5mm,一般層高設定值應小於噴嘴直徑的20%理想的層高列印出來,新一層會稍有壓力的印在舊的一層,這樣兩層才會結實的結合在一起。

2、列印溫度過低

相比較低的列印溫度,較高的列印溫度可以使耗材粘結的更好。如果你確定你的層高沒有問題,那麼就可以從列印溫度上找原因,可以嘗試依次增加10度來測試一下列印效果。直到找到合適的溫度。

咬絲問題

1、列印溫度過低

可以嘗試著將列印溫度提高5-10度

2、列印速度過快

如果提高列印溫度後,情況依舊沒有好轉,那麼接下來就需要把列印速度降低。可以嘗試將列印速度降低50%。

3、噴頭堵塞

如果上述兩項都沒有解決問題,那麼很有可能是噴頭堵塞了。

堵頭問題

堵頭問題是一個老生常談的問題,這裡只簡單介紹幾種疏通噴頭的方法。

1、解鎖擠出機步進電機,手動推送耗材。

2、如果上述沒解決,則退出耗材,將變形的耗材剪掉,重新推送耗材。

1、耗材用盡

2、發生咬絲問題

3、堵頭

4、擠出機步進電機驅動過熱

在列印擠出過程中,擠出機的步進電機一直在工作。這有可能造成驅動晶片過熱,導致步進電機停止工作。解決此問題,需要在驅動晶片上添加更加有效的散熱系統。

弱填充問題

填充是一個列印物件非常重要的部分,它承擔這支撐列印件,連接列印件邊緣的作用。如果出現如圖所示的弱填充,這個物件將非常容易損壞。下方羅列了幾種可能造成此問題的原因及解決建議:

1、填充圖形

看了以上的教程,有沒有幫助到你在用FDM成型技術的3D印表機的時候解決遇到的問題呢?FDM是最常用的一種3D列印方式,桌面級3D印表機幾乎都是用的FDM成型技術列印的,所以它的使用人群很多,詢問這方面問題的人也較多,希望這篇教程能幫助到這批人。

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6、其他情況

有的時候列印小的物件,小物件沒有足夠的表面積使其能夠很好的附著在列印床上,最簡單的方法是在切片時打開brim,或加raft以增加其與列印床的接觸面積。

塑膠擠出量不足

因為大多數的3D印表機並沒有檢測有多少塑膠從噴嘴擠出的回饋系統,所以就會有可能發生擠出量少於軟體設定的量。當出現這種情況的時候,最明顯的就是線與線之間有明顯的縫隙。

1、線徑錯誤

發生這種情況,第一個要檢查的就是線徑是否正確,通常我們使用的都是1.75mm的耗材,但有些廠家的線徑不達標,線徑要小於1.75mm,遇到這種情況,推薦各位還是用卡尺來測量一定距離的耗材,計算耗材線徑平均值。填寫到切片軟體的相應位置。

2、增加擠出倍率

如果你的線徑設置的正確,但是還是有擠出量偏低的問題,那麼你需要調整擠出倍率,(又名流量)舉個例子,如果之前你的擠出倍率是1.0你將其改為1.05,那就意味著比之前多擠出百分之五的塑膠,典型的設定PLA為0.9,ABS則接近1.0,你可以根據實際情況,每 增加0.05重新進行一次測試列印。直到獲得正確的值。

塑膠擠出量偏多

擠出量的精准直接影響列印件的品質,但是大多數的3D印表機並沒有檢測擠出量是否正確的系統。所以當擠出量偏多,擠出的塑膠過多,就會造成上圖的情況。

與擠出量偏少相同,出現此問題,要檢查線徑是否正確,正確的話需要調節擠出量倍率。

頂層有縫隙

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1、頂層(層數)厚度不夠

在切片軟體中增加頂層厚度(或層數)

2、填充比率比較低

在切片軟體中提高填充比率

3、擠出量偏低

在切片軟體中提高擠出量

拉絲或滲漏

1、回抽距離不足

回抽中最重要的設定就是回抽距離,這個設定決定了在回抽時有多少塑膠從噴嘴中抽回,通常情況下,從噴嘴中抽回的塑膠越多,拉絲情況就越不明顯。大多數近段擠絲系統只需要0.5-2.0mm的回抽距離,但有些bowden擠出機由於擠出輪離噴嘴的距離較遠,回抽距離 需要15mm的距離。如果你的印表機有拉絲的現象,嘗試每增加1mm來測試回抽距離。

2、回抽速度過慢

回抽中另一項重要的設定就是回抽速度,這個設定決定了耗材以多快的速度抽離。如果回抽速度過慢,融化的耗材依然會從噴嘴出流出。如果回抽的過快,有可能發生耗材未融化的部分和融化的部分分離,或可能發生擠絲輪咬掉一塊耗材。通常在20-100mm/s之間有 一個絕佳的回抽速度,這就需要多次的嘗試了。

3、列印溫度過高

在檢查過上述兩項之後,下一個最常見的原因是擠出頭溫度過高,如果溫度過高的情況下,噴嘴內的耗材會變得非常粘,並且容易從噴嘴流出,但如果溫度過低耗材就較難擠出。在確定回抽距離和回抽速度都比較合適的情況下,依舊出現拉絲的情況,就可以嘗試將 擠出頭的溫度調低5-10攝氏度。這會有一個明顯的改善。

4、穿越移動距離過長

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4、其它問題

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1、打印頭的移動速度過快

列印速度或空走速度超過了步進電機所能處理的速度,就會出現錯位的問題。解決這個問題也非常簡單,調低空走速度。如果有必要需要將加速度也調低。

2、機械方面或電子方面原因

另一個機械問題,是機米螺絲(頂絲),這個小螺絲是用來將皮帶輪固定在步進電機軸上的,讓皮帶輪跟電機軸一起轉動,但如果這個螺絲鬆動,就會出現軸轉,輪不轉的情況。這種情況也會造成層偏移的問題。

電子方面造成這個問題的,有可能是步進電機供電電流不足,導致步進電機沒有足夠的力量克服阻力。也可能是步進電機驅動晶片過熱,導致步進電機在晶片冷卻前停止轉動。電子方面還有其他許多點,我們這裡只是簡單的提供一個思路。

層分離及出現切口問題

FDM類3D印表機的列印原理是,每一次列印一層,一層層堆疊起來,形成最終的物件。但只有每一層之間結合的非常牢固才能得到結實的物件,否則物件就有可能發生層分離及出現切口的問題。以下羅列了幾個有可能造成這個問題的原因及解決建議:

1、層高(層厚)值太高

大多數3D印表機所配備的噴嘴的直徑是0.3-0.5mm,一般層高設定值應小於噴嘴直徑的20%理想的層高列印出來,新一層會稍有壓力的印在舊的一層,這樣兩層才會結實的結合在一起。

2、列印溫度過低

相比較低的列印溫度,較高的列印溫度可以使耗材粘結的更好。如果你確定你的層高沒有問題,那麼就可以從列印溫度上找原因,可以嘗試依次增加10度來測試一下列印效果。直到找到合適的溫度。

咬絲問題

1、列印溫度過低

可以嘗試著將列印溫度提高5-10度

2、列印速度過快

如果提高列印溫度後,情況依舊沒有好轉,那麼接下來就需要把列印速度降低。可以嘗試將列印速度降低50%。

3、噴頭堵塞

如果上述兩項都沒有解決問題,那麼很有可能是噴頭堵塞了。

堵頭問題

堵頭問題是一個老生常談的問題,這裡只簡單介紹幾種疏通噴頭的方法。

1、解鎖擠出機步進電機,手動推送耗材。

2、如果上述沒解決,則退出耗材,將變形的耗材剪掉,重新推送耗材。

1、耗材用盡

2、發生咬絲問題

3、堵頭

4、擠出機步進電機驅動過熱

在列印擠出過程中,擠出機的步進電機一直在工作。這有可能造成驅動晶片過熱,導致步進電機停止工作。解決此問題,需要在驅動晶片上添加更加有效的散熱系統。

弱填充問題

填充是一個列印物件非常重要的部分,它承擔這支撐列印件,連接列印件邊緣的作用。如果出現如圖所示的弱填充,這個物件將非常容易損壞。下方羅列了幾種可能造成此問題的原因及解決建議:

1、填充圖形

看了以上的教程,有沒有幫助到你在用FDM成型技術的3D印表機的時候解決遇到的問題呢?FDM是最常用的一種3D列印方式,桌面級3D印表機幾乎都是用的FDM成型技術列印的,所以它的使用人群很多,詢問這方面問題的人也較多,希望這篇教程能幫助到這批人。

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