Oscillation de l'axe Z
Lorsque vous subissez des oscillations sur l'axe Z, vous verrez ce qui ressemble à des décalages de couches mineurs répétés, parfois à chaque couche. Si l'oscillation est légère, cela peut simplement donner l'impression que la surface d'impression n'est pas propre. Vous pouvez affiner tous les réglages du slicer correctement, mais cela ne résoudra pas ce problème. C'est un problème lié au châssis de votre imprimante et non aux réglages.
Serrer le chariot de l'extrudeur et l'assemblage du hotend
C'est probablement la cause la plus fréquente d'un rendu d'impression chancelant. Votre chariot d'extrudeur bouge et vibre constamment pendant l'impression, ce qui fait que les vis se desserrent avec le temps. C'est particulièrement courant avec des pièces imprimées en 3D, puisque leurs tolérances ne sont pas aussi strictes que celles de chariots et extrudeurs produits en série. Cela posera beaucoup moins de problème si vous utilisez un extrudeur E3D avec un hotend E3D sur une machine à plus de 3 000 $ que sur une Prusa i3 d'origine à 200 $ avec des pièces imprimées.
Ceci s'explique par le fait que les machines plus coûteuses ont généralement des composants de meilleure qualité maintenant l'ensemble. Les machines d'entrée de gamme utiliseront des pièces imprimées avec de légers problèmes de tolérance, et peuvent même utiliser des colliers de serrage (rislan) pour maintenir les courroies et les roulements en place. Ces colliers peuvent s'étirer avec le temps et entraîner un chariot qui n'est pas bien maintenu.
Vérifiez fréquemment si vous pouvez facilement déplacer ou faire vibrer votre hotend/ensemble extrudeur. Abaissez le hotend à température ambiante et saisissez littéralement le hotend pour essayer de le déplacer. Ne soyez pas brutal, donnez juste un petit coup. Si vous voyez le chariot ou Oscillation de l'axe Z 313 le hotend vibrer ou avoir du jeu, vous devrez corriger cela pour éliminer ce problème. Les machines dont le hotend n'a aucun jeu donnent lieu au moins d'oscillation sur l'axe Z.
Si possible, vous devrez probablement serrer les vis/boulons qui fixent l'extrudeur ou le hotend au chariot. Si le serrage ne corrige pas le problème, vérifiez si vos pièces imprimées sont usées ou hors tolérance. Si c'est le cas, il faudra les réimprimer. Sinon, vous pouvez passer à la solution suivante. Remplacez les roulements usés et assurez-vous que roulements et galets sont bien maintenus
Si votre chariot cliquette lorsque vous essayez de le bouger manuellement, mais que l'ensemble de votre chariot d'extrudeur et hotend est correctement serré, vos roulements ont peut-être desserré avec le temps. Comme vous pouvez l'imaginer, c'est beaucoup plus courant avec des roulements en plastique qu'avec des roulements métalliques.
Ce problème de roulement concerne spécifiquement les imprimantes avec tiges linéaires, pas les rails linéaires ni les profilés en aluminium avec galets. Les rails linéaires sont préférables et n'ont pas ce problème. Pour les imprimantes à galets, comme celles sur une Ender 3, vous devrez tourner l'écrou du galet pour le maintenir serré contre le profilé en aluminium. Vous ne voulez pas que vos galets tournent librement. Cet écrou n'est pas un écrou de type « tourne à droite pour serrer ». Il exercera plus de pression d'un côté et moins de l'autre, donc une rotation complète reviendra au point de départ. Tournez jusqu'à ce que le galet soit maintenu fermement, et faites cela pour tous les axes.
En effectuant ce test de vibration sur une imprimante avec tiges lisses, vous devriez pouvoir voir s'il y a un petit espace au niveau des roulements X.
Le remplacement des roulements sur une imprimante de 2 ans a résolu le problème instantanément. Il s'agissait de machines Lulzbot TAZ 5 qui utilisaient des roulements en plastique. Les roulements de remplacement n'avaient aucun jeu et tenaient fermement les tiges linéaires.
Si vous utilisez une machine moins chère qui utilise des colliers de serrage ou quelque chose de similaire pour maintenir les roulements en place, vous devrez les remplacer par des colliers neufs, ou trouver une pièce en ligne à imprimer qui maintiendra les roulements serrés. La plupart ont fini par préférer les rails linéaires juste pour réduire le risque que cela devienne un problème.
Assurez-vous que votre hotend et la buse sont correctement installés et serrés
Chaque montage de hotend doit être assemblé d'une manière légèrement différente, mais tous exigent un serrage final avec le hotend chauffé.
Quand le hotend chauffe, le métal se dilate et peut faire apparaître de petits jeux entre la buse et le bloc chauffant qui étaient auparavant serrés. Cela peut conduire au claquement du bloc chauffant pendant l'impression, provoquant une vilaine oscillation dans votre impression. Si vous remarquez que votre bloc chauffant est lâche lorsqu'il est chaud, ou que vous devez constamment nettoyer la buse d'excès de matière, il vous faudra probablement resserrer ces pièces.
Nous suggérons toujours de faire le serrage final de la buse et du bloc chauffant lorsque le hotend est chauffé à 240 °C, en utilisant des gants et outils appropriés. Rappelez-vous que vous risquez fortement de vous brûler, donc ne le faites qu'avec une extrême prudence. Si vous serrez le hotend/la buse à température ambiante, vous constaterez qu'ils ne seront pas serrés à 240 °C.
Vous devez tout de même veiller à ne pas trop serrer quoi que ce soit. Nous avons cassé pas mal de blocs chauffants, de buses et de corps de thermal break à cause d'un serrage excessif. Ces pièces, surtout lorsqu'elles sont chaudes, peuvent facilement se fendre sous pression. Lorsque vous serrez la buse avec le hotend chauffé, assurez-vous de ne serrer que jusqu'à ce que la buse et le bloc chauffant ne soient plus lâches et ne puissent pas se dévisser pendant l'impression – ne forcez pas.
Si votre hotend vibre toujours et que vous avez vérifié que son maintien est serré, vous devrez probablement mettre à niveau ou remplacer la buse, le bloc chauffant ou l'ensemble du hotend. Les pièces de mauvaise qualité n'auront pas de tolérances serrées et peuvent entraîner ces jeux dans les filetages. Vous pouvez essayer d'économiser si vous le souhaitez, mais pour cette raison nous recommandons d'acheter auprès de fabricants réputés.
Assurez-vous que le plateau d'impression est bien maintenu
Comme pour le chariot de l'extrudeur et les roulements, vous devrez vous assurer que votre plateau d'impression ne présente aucun claquement. Ce ne sera pas un problème avec les machines CoreXY, puisque le plateau ne se déplace que verticalement.
Sur une machine cartésienne, le jeu ou le claquement du plateau d'impression entraînera des oscillations en Z, tout comme un claquement au niveau du hotend. À l'arrêt et avec le plateau à température ambiante, secouez-le bien verticalement et horizontalement. Le plateau ne doit avoir aucun mouvement autre que celui généré par l'ensemble de la machine. Si le plateau a du jeu au niveau des roulements, galets ou fixations, cela devra être corrigé.
Sur de vieilles machines DIY peu coûteuses, les fixations du plateau étaient attachées aux roulements via des colliers de serrage. Ces colliers semblent s'étirer après environ un à deux mois d'impression.
Comme pour le chariot, vous devrez remplacer tout roulement plastique qui s'est usé avec le temps (à moins d'utiliser un système de rails linéaires). Pour les imprimantes à galets comme l'Ender 3, vous devrez tourner cet écrou jusqu'à ce que les galets tiennent fermement le châssis.
Enfin, assurez-vous que les pièces qui relient les roulements au plateau sont bien serrées et conformes aux tolérances. Retirez votre vitre ou autre surface d'impression, puis serrez toutes les vis qui relient l'ensemble. Celles-ci, comme toutes les autres vis, se desserrent avec le temps.
Serrer toutes les courroies
Hormis vérifier que toutes les fixations sont serrées et qu'il n'y a aucun claquement sur l'extrudeur et le plateau, la raison suivante la plus courante de l'oscillation en Z est une courroie lâche.
Comme expliqué ailleurs dans nos conseils d'impression 3D, il est possible de trop serrer une courroie, mais c'est assez difficile sur les machines bon marché où la courroie est simplement maintenue par des colliers. Les courroies des axes X et Y doivent être très élastiques au toucher sans aucun affaissement.
S'il y a un affaissement dans votre courroie, vous devrez la tendre. Pour les machines bon marché non modifiées, coupez le collier qui maintient la courroie, prenez des pinces et tirez fort en mettant un nouveau collier. Assurez-vous que la courroie est plus tendue qu'avant et que le collier pince tout pour que la courroie ne glisse pas.
Nous suggérons toujours d'ajouter un tendeur de courroie aux imprimantes qui n'en ont pas, et heureusement la populaire Ender 3 V2 en est équipée d'origine. Serrez simplement ces courroies jusqu'à ce qu'elles soient élastiques au toucher. Une courroie lâche conduira certainement à des oscillations en Z et à d'autres problèmes.
Il existe probablement un fichier sur Thingiverse pour votre configuration spécifique si vous n'avez pas ces molettes de tension de courroie.
Soyez prudent en en ajoutant une, car vous pourrez maintenant trop serrer. Tournez la molette jusqu'à ce que la courroie soit très élastique au toucher. Il n'y a pas de méthode scientifique réelle pour cela, vous voulez simplement vous assurer qu'il n'y a absolument aucun affaissement.
Vérifiez les tiges bancales ou pliées
L'utilisation de tiges Z filetées fines M5 ou M6, par opposition à des vis mères plus épaisses M8 ou M10, peut entraîner des oscillations ou le pliage des tiges avec le temps. Passer à des vis mères M10 plus épaisses offre une amélioration substantielle, minimisant l'oscillation en Z et prévenant les tiges pliées.
L'instabilité est facilement visible en déplaçant l'imprimante verticalement le long de l'axe Z. Les tiges Z qui oscillent peuvent être stabilisées à l'aide d'accouplements anti-oscillation ; toutefois, ceux-ci ne remplacent pas le remplacement des tiges pliées ni la mise à niveau vers des vis mères plus épaisses. Les tiges fortement pliées, bien que rares sauf si la machine est fréquemment transportée, doivent être remplacées.
Plusieurs modèles disponibles sur Thingiverse et ailleurs, comme l'« anti-wobble coupling » de toolson, peuvent aider à atténuer l'oscillation des tiges filetées de l'axe Z ; ils fonctionnent efficacement, mais ne peuvent pas réparer une tige réellement pliée, et la mise à niveau vers des vis mères plus épaisses constitue une meilleure solution.
Ajouter un écrou anti-jeu à ressort
Ces écrous anti-jeu sont normalement destinés aux vis mères plus épaisses, et ils aident beaucoup à prévenir tout jeu (backlash) lors des déplacements en Z.
C'est un peu confus à expliquer, mais avec ces ressorts et écrous ajoutés, vous pouvez vous attendre à beaucoup moins de cliquetis et à des impressions qui semblent moins sujettes à l'oscillation en Z. Veuillez noter le pas de votre vis mère car vous devrez vous assurer que vos pièces anti-jeu ont le même pas. La majorité des vis mères de 8 mm ont un pas de 2, mais vous devrez confirmer cela avec les spécifications de votre imprimante (ou avec la pièce que vous achetez en ligne lors de la mise à niveau).
Assurez-vous également que vous pouvez réellement utiliser ces pièces sur l'imprimante à laquelle vous les ajoutez.
Lubrifier les tiges de guidage et les tiges filetées
Les tiges de guidage des axes X et Y doivent être suffisamment lisses pour que les deux chariots puissent se déplacer librement (lorsqu'on utilise une imprimante à tiges linéaires). Vos tiges de guidage de l'axe Z (celles qui ne sont pas filetées) doivent également être suffisamment lisses pour que le chariot se déplace en Z sans saut ni blocage des roulements. La plupart des imprimantes utilisent des roulements auto-lubrifiants, mais même ceux-ci nécessitent une lubrification après des impressions fréquentes. Si vos roulements se bloquent ou ont du mal à se déplacer pendant l'impression, vous pouvez subir des oscillations de l'axe Z.
Prenez de la graisse au lithium blanche et appliquez-la avec un chiffon sur ces tiges de guidage non filetées. Déplacez le chariot sur tous les axes afin que la graisse se répartisse sur vos roulements. Cela devrait aider à résoudre le problème.
Encore une autre raison de préférer les rails linéaires : ils ne devraient pas nécessiter de lubrification supplémentaire.
En plus des tiges lisses, vous devriez aussi ajouter un peu de lubrifiant aux tiges filetées/vis mères. Prenez simplement de la graisse au lithium sur un chiffon et frottez de haut en bas. Vous voulez vous assurer que ces tiges filetées ne soient pas complètement sèches au toucher.
Vérifiez que le plateau peut se déplacer en va-et-vient en douceur
Comme mentionné dans la Page Décalages de couches si vous serrez excessivement un ou plusieurs coins de votre plateau, vous aurez beaucoup de difficulté à déplacer le plateau en va-et-vient (évidemment uniquement sur les machines cartésiennes). Cette difficulté de déplacement peut entraîner des pas manqués du moteur pas à pas qui provoquent des décalages de couches, mais peut aussi causer des oscillations en Z. Vous devez vous assurer que votre plateau peut se déplacer facilement sans beaucoup de friction.
Votre pièce est-elle trop haute et fine ?
Ce problème n'arrivera pas aussi souvent sur une machine CoreXY, mais sur les imprimantes 3D cartésiennes où le plateau est déplacé en va-et-vient, une pièce haute et fine peut finir par osciller. Vous pouvez utiliser autant de bordures (brim) que vous voulez pour une adhérence parfaite au plateau, mais si vous imprimez une pièce très haute et étroite, elle oscillera probablement lorsque le plateau se déplacera.
Cette oscillation fera que le haut de votre impression présentera cette oscillation en Z, tandis que le bas de votre impression aura l'air parfaitement normal.
Pour être honnête – il n'y a pas de solution parfaite. Vous pouvez concevoir manuellement des ancrages sur votre pièce afin qu'en grandissant elle soit mieux maintenue, mais imprimer une pièce très haute et fine telle quelle conduira probablement à cette oscillation en Z.
Si vous ne pouvez pas concevoir des ancrages supplémentaires, vous êtes souvent obligé de couper des pièces d'affichage extrêmement fines en deux, pour les coller ensemble après impression.
Ci-dessous un résumé de la manière d'ajouter un ancrage très simple à votre pièce via Cura.
Ancrage des pièces :
Il existe probablement de meilleures méthodes pour éviter le claquement des pièces hautes et fines, mais la manière la plus simple que nous connaissons consiste à ancrer votre impression dans Cura.
Ci-dessous un exemple de deux épées fines d'un modèle Deadpool. En n'ajoutant aucun ancrage, une machine cartésienne ferait osciller le plateau en va-et-vient et ferait paraître la moitié supérieure de ces épées extrêmement mauvaise (si elles n'étaient pas complètement renversées).
Cura vous permet désormais d'importer un second modèle qui intersecte votre impression principale. Il permet aussi d'imprimer une pièce entièrement comme support. Cela signifie que vous pouvez importer un second objet qui sert uniquement de support pour votre structure principale.
Ce rectangle dans l'exemple ci-dessus est fin, il ne prendra donc pas trop de matériau, mais étendra l'ancrage pour l'épée. Après avoir ajouté une forme adaptée à votre modèle, vous pouvez sélectionner le modèle et cliquer sur « Paramètres par modèle » puis « Imprimer comme support »
Après avoir transformé la forme en « Imprimer comme support », vous pouvez la glisser sur votre impression haute et fine.
Comme vous pouvez le voir en « Mode couches », toute cette forme est maintenant une structure de support qui peut aider à ancrer votre impression haute et fine pour aider à empêcher cette oscillation en va-et-vient.
Comme mentionné – il existe probablement d'autres façons de faire cela, c'est juste la méthode la plus simple que nous connaissons puisqu'elle vous permet de le faire directement dans votre logiciel de tranchage.
Résumé des corrections pour l'oscillation en Z
• Serrez tous les boulons et vis qui connectent votre hotend à votre imprimante.
Vérifiez si vous devez remplacer des pièces imprimées sur votre chariot d'extrudeur.
Réduisez tous les cliquetis dans le chariot de l'axe X.
Remplacez les roulements anciens ou usés sur les machines à tiges linéaires.
Serrez les galets sur les imprimantes avec cadres en profilé d'aluminium (comme l'Ender 3).
Serrez votre hotend lorsqu'il est chauffé à 240 °C, en veillant à ne pas trop serrer.
Éliminez tout jeu dans votre plateau d'impression, y compris en remplaçant les roulements et en serrant toutes les fixations.
Serrez les courroies des axes X et Y. Il ne doit y avoir aucun affaissement.
Si vous utilisez une tige Z filetée fine, imprimez une pièce qui peut aider à guider et réduire l'oscillation.
Si possible, passez à des vis mères épaisses M8 ou M10.
Remplacez toute tige d'axe Z physiquement pliée.
Lubrifiez toutes les tiges de guidage et filetées.
Confirmez que le plateau peut se déplacer en douceur.
Si votre pièce est simplement trop haute et mince pour ne pas osciller – vous devrez peut-être la couper en deux ou concevoir manuellement des ancrages.
Pensez à une machine CoreXY à rails linéaires pour une future mise à niveau.
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