Пропуски шагов мотора экструдера / засоры сопла

Если вы используете неприводной экструдер (non-geared), особенно настроенный в конфигурации Bowden — например стандартный Ender 3, — вероятно, рано или поздно вы столкнётесь с пропусками шагов мотора экструдера, при которых вы слышите щелчки из экструдера. При осмотре экструдера вы увидите, как гребёнчатая шестерня (hobbed gear) проскальзывает, и в результате вы получите недоэкструзию, неравномерную экструзию или вообще отсутствие подачи пластика.

Наиболее распространённая причина в том, что шаговый двигатель экструдера не имеет достаточного крутящего момента, чтобы преодолеть силу, необходимую для проталкивания филамента через сопло. Это может возникать по разным причинам, и поэтому предпочтительны экструдеры с передачей (gear ratio). Такое механическое преимущество заставляет двигатель вращаться быстрее (большее значение шагов на мм для E), но уменьшает нагрузку на мотор, повышая момент на выходе.

При использовании двухвального (dual drive), редукторного экструдера, особенно в прямом (direct) исполнении, а не Bowden, проблемы с пропусками шагов мотора экструдера обычно не возникают — если вы не печатаете слишком близко к столу на первом слое или у вас нет засора сопла. Независимо от того, есть ли у экструдера двойной привод, правильное передаточное отношение — это то, что действительно помогает. Мы заметили, что экструдера без передаточного отношения выше 1:1, даже с двойной шестернёй, всё ещё могут сильно проскакивать. Именно передаточное отношение здесь имеет решающее значение. Ниже приведены несколько способов устранения этих пропусков шагов мотора экструдера.

Первый слой слишком близко к столу?

Правильная высота Z для первого слоя критична. Когда сопло слишком далеко от стола, вы можете получить «спагетти-монстра» или загрязнённый хотенд. Когда хотенд слишком близко, вы можете повредить стол или сопло, либо столкнуться с пропусками шагов экструдера.

Когда сопло слишком близко, экструдер пытается протолкнуть филамент через сопло, но ему некуда выйти, поэтому мотор экструдера не может протолкнуть материал. Это либо приведёт к соскребанию/срыву нитки (filament stripping), либо к пропускам шагов мотора экструдера.

Убедитесь, что вы даёте достаточно места, чтобы филамент правильно ложился на первый слой, чтобы избежать этой неприятности.

Уменьшите скорость печати.

Распространённая причина щелчков — вы печатаете слишком быстро. Сопло может протолкнуть только определённый объём филамента в зависимости от его диаметра. Так же, как и пробка на дороге, вы столкнётесь с остановкой, если попытаетесь проталкивать слишком быстро (особенно на неприводных экструдерах и при малых диаметрах сопла).

Это может привести к обдиранию филамента или к пропускам шагов шагового двигателя экструдера. Общее правило: не печатать быстрее, чем 100× диаметр сопла на неприводных экструдерах. То есть при сопле 0,4 мм следует ограничить скорость примерно 40 мм/с и корректировать по результату — при использовании базового экструдера, который идёт на дешёвых принтерах. Для кого‑то это может показаться медленно, но это приблизительная оценка для печати на неприводном пластиковом экструдере. Новые быстрые машины, например от Bambu Lab, явно могут работать гораздо быстрее.

Вы можете проверить это во время печати, если у вашей машины есть ЖК‑экран. Большинство ЖК‑настроек сделаны так, что при повороте регулятора во время печати меняется скорость подачи (feed rate). На новых машинах есть пункт «Feed Rate» или сокращённо «FR». Если вы слышите щелчки и хотите проверить, поможет ли уменьшение скорости, уменьшите этот параметр. Установите 90% и ниже, чтобы посмотреть, уменьшаются ли пропуски. Также можно уменьшить скорость в слайсере и заново срезать G‑код.

Если проблема сохраняется, стоит проверить, нет ли в филаменте слишком большого количества влаги.

Повысьте температуру экструзии

Перед этим убедитесь, что проблема не вызвана тепловым нарастанием (heat creep) или засором сопла. Если у вас засор в канале из‑за heat creep, увеличение температуры экструзии только усугубит проблему.

Если вы не наблюдаете heat creep и корпус (barrel) вашей машины остаётся близким к комнатной температуре, можно попробовать немного поднять температуру экструзии, чтобы уменьшить вероятность пропусков шагов мотора. Обычно не стоит выходить за рекомендуемые температурные диапазоны печати, но иногда приходится повышать температуру, чтобы печать шла корректно. Это может не сработать — поэтому на странице приведены и другие объяснения — но при слишком низкой температуре для данного филамента материал не достигнет нужной вязкости.

Это повышение температуры, при условии что вы всё ещё в пределах допустимого температурного диапазона для материала, позволит болееому объёму филамента проходить через сопло быстрее.

Будьте осторожны при смене типов материала

Так же, как с засорами и накоплением материала на сопле, при смене типов филамента нужно быть осторожным, чтобы избежать пропусков шагов мотора экструдера. При переходе с материала с более высокой температурой на материал с более низкой (например с ABS на PLA) обязательно полностью удалите предыдущий материал перед продолжением. Если вы просто нагреете хотенд до 210°C и протолкнёте PLA, вероятно, внутри ещё останется ABS.

Лучшее, что можно сделать — выполнить cold pull: протолкнуть филамент при температуре предыдущего материала, затем охладить хотенд до ~130°C и вытащить филамент. Повторять, пока предыдущий материал полностью не уйдёт.

Любой мусор в хотенде или предметы, которые могут вызвать засоры или перекрыть путь филамента, могут привести к пропускам шагов мотора экструдера.

Слишком маленькое сопло

Чем меньше сопло, тем выше вероятность пропусков шагового мотора. Многим было практически невозможно печатать соплом 0,25 мм на неприводном экструдере. Незначительные пропуски могут привести к тому, что печать будет выглядеть как сильно недоэкструзённая. Значение E‑steps может быть корректным, но печать всё равно будет выглядеть недоэкструзённой.

Это связано с усилением эффекта «узкого горлышка» в точке сопла.

Ослабьте натяжение на идлере

В большинстве конструкций экструдера есть идлер, позволяющий регулировать натяжение — зажимать филамент между гребёнчатой шестернёй или болтом. Это натяжение необходимо, чтобы предотвратить соскребание филамента и обеспечить подачу правильного количества материала через экструдер.

Хотя требуется достаточное натяжение, возможно переборщить — идлер может быть слишком тугим. При чрезмерной затяжке филамент может смяться и стать слишком широким для подачи. Когда материал становится слишком толстым для подачи, вы столкнётесь с похожими проблемами, как при heat creep, или с обдиранием филамента; это также может привести к пропускам шагов мотора экструдера.

Сильный зажим на моторе с небольшим крутящим моментом также может вызвать проскальзывание в точке контакта. Хотя тугой идлер даёт хорошее сцепление с филаментом, мотору экструдера сложнее вращаться, особенно на неприводных установках.

Если вы заметили, что натяжение идлера очень сильное и наблюдаются пропуски шагов, попробуйте немного ослабить его. К сожалению, штатные дешёвые пластиковые экструдеры на недорогих машинах типа Ender 3 не имеют возможности регулировки этого натяжения. Единственный способ уменьшить натяжение — обрезать пружину или заменить её другой, что чревато чрезмерным ослаблением. При слишком слабом натяжении вы получите недоэкструзию, так как гребёнчатая шестерня или болт начнут проскальзывать по филаменту.

Убедитесь, что путь филамента свободен

Первый шаг — проверить сопло и наличие остатков в хотенде. Убедитесь, что путь в корпусе (barrel) чист от старого материала и мусора. Это можно сделать, прожигая старый пластик в хорошо проветриваемом помещении.

Кроме старого материала и мусора, речь также о самом пути, по которому филамент проходит до экструдера. Если у вас напечатанный каркас/каретка, который деформирован или не соответствует допускам, путь может не позволять филаменту плавно проходить. Любые резкие повороты на пути к корпусу усложняют подачу материала. Сопротивление на катушке или на пути к экструдеру также создаст проблемы.

Возможно, вам придётся напечатать (или купить) детали для нового экструдера с более жёсткими допусками и более прямым путём к хотенду. Это ещё одна причина покупать хотенды у уважаемых производителей с точными допусками.

Полностью металлические хотенды допускают нагрев без использования тефлоновой трубки (PTFE). Эта тефлоновая трубка со временем может деформироваться от нагрева, делая путь филамента неравномерным.

Также разберите экструдер и проверьте, не блокирует ли что‑то проход. Внутри может быть обломок филамента, который вы не видите, и который препятствует нормальной подаче.

Толкните PTFE‑трубку до упора вниз

Если у вас штатный хотенд, который не является полностью металлическим, убедитесь, что PTFE‑трубка вставлена до самого нагревательного блока. Если между нагревательным блоком и трубкой есть зазор, это наверняка вызовет хотя бы частичный засор и усугубит пропуски экструдера. На полностью металлических хотендах этого не будет.

Обновите экструдер на тот, что имеет правильное передаточное отношение

Мы не фанаты штатных экструдеров на большинстве дешёвых машин, потому что у них нет правильного передаточного отношения. Это значит, что у экструдера отношение 1:1, то есть он не даёт мотору механического преимущества. Каждый оборот шагового двигателя напрямую 1:1 соответствует обороту зубчатой шестерни, которая проталкивает филамент. Даже металлические dual drive экструдеры на некоторых Creality не дают механического преимущества и всё равно приводят к пропускам шагов. К счастью, современные принтеры начинают поставляться с лучшими экструдерами, но в старых машинах этого не было.

Если вы печатаете с очень маленьким соплом или пытаетесь печатать быстро, вам почти наверняка понадобится экструдер с передачей. Даже печать со штатными настройками и деталями может приводить к пропускам шагов на базовом экструдере дешёвых машин.

При переходе на редукторный экструдер вам потребуется изменить E‑steps. С большим передаточным отношением шаговому двигателю нужно будет вращаться больше, чтобы выдавить то же количество материала.

Обновите хотенд, если используете очень большой диаметр сопла

При использовании очень большого диаметра сопла, например 1 мм, материалу будет сложно достигнуть нужной вязкости, если вы не печатаете очень медленно. Это потому, что вы проталкиваете значительно больший объём материала через сопло. Если вы хотите печатать на приемлемых скоростях с такими большими соплами, вам нужен хотенд типа Volcano.

Краткое резюме исправлений и предосторожностей • Подтвердите, что первый слой не слишком близко к столу. • Уменьшите скорость печати (вручную изменяя во время печати с помощью регулятора на экране). • Проверьте наличие влаги в филаменте, высушив его или заменив катушку. • Печатайте при немного более высокой температуре экструзии. • Ослабьте натяжение идлера экструдера. • Обеспечьте чистый, прямой путь для филамента. Перепечатайте или найдите более подходящую каретку экструдера на Thingiverse при необходимости. Разберите хотенд и экструдер, чтобы убедиться, что ничего не блокирует проход. • Увеличьте ток шагового двигателя, если он не на пределе и нет перегрева. Слишком маленькая мощность обязательно приведёт к пропускам. • Увеличьте диаметр сопла, если используете сопло меньше 0,4 мм и печатаете без обновлённого экструдера. • Обновите экструдер на модель с увеличенным передаточным отношением. Штатные плохие экструдеры на дешёвых машинах просто не справляются. Можно выбрать E3D, Bondtech, BIQU, DropEffect и многие другие. Даже старый Titan от E3D значительно уменьшит проблемы с проскальзыванием шагового мотора, поскольку имеет правильное передаточное отношение. • Если вы не хотите печатать в режиме черепашьих скоростей и используете крупное сопло, вероятно, стоит обновить хотенд. Для больших диаметров сопел требуется что‑то вроде Volcano или аналогичный конкурент.