Пропуски шагов мотором экструдера / засоры сопла

Если вы используете экструдер без передаточного механизма, особенно настроенный в режиме Bowden — например стандартный оригинальный Ender 3, — вероятно, со временем вы столкнётесь с проскальзыванием мотора экструдера, когда слышите щелкающий звук из экструдера. При осмотре экструдера вы увидите, как зубчатая шестерня проскальзывает, и вы либо недоэкструзируете, получите неравномерную экструзию, либо вообще ничего не будете выдавать.

Наиболее частая причина — шаговый двигатель экструдера не имеет достаточного крутящего момента, чтобы преодолеть силу, необходимую для проталкивания филамента через сопло. Это может возникать по разным причинам, поэтому предпочтительны экструдеры с передаточным отношением. Это механическое преимущество заставляет шаговый двигатель вращаться быстрее (большее значение E-steps), но уменьшает крутящий момент, прикладываемый к мотору.

При использовании двухдрайвного, редукторного экструдера, особенно прямого типа, а не Bowden, проблема проскальзывания мотора экструдера обычно не должна возникать — если только вы не печатаете слишком близко к платформе на первом слое или у вас нет засора сопла. Независимо от того, есть ли у экструдера двухдрайв, правильное передаточное отношение определённо помогает. Мы заметили, что экструдеры без передаточного отношения выше 1:1, но с двойной шестернёй, всё ещё могут иметь много проскальзываний мотора. Именно передаточное отношение действительно здесь решает. Ниже приведены несколько способов устранить проскальзывание мотора экструдера.

Первый слой слишком близко к платформе?

Подбор правильной высоты Z для первого слоя критичен. Когда сопло слишком далеко от платформы, вы можете получить «спагетти»-эффект или засорённый хотэнд. Когда хотэнд слишком близко, вы можете повредить платформу или сопло, либо просто столкнуться с проскальзыванием мотора экструдера.

Когда сопло слишком близко, экструдер пытается вытолкнуть филамент через сопло, но ему некуда выйти, поэтому мотор экструдера не может протолкнуть больше материала. Это приведёт либо к содранному филаменту, либо к проскальзыванию мотора экструдера.

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

Замедлите печать.

Одна из распространённых причин щелкающего звука экструдера — вы печатаете слишком быстро. Сопло может выдавать ограниченное количество филамента в зависимости от его диаметра. Так же, как при заторе на дороге, вы столкнётесь с остановкой, если попытаетесь проталкивать слишком быстро (особенно на не редукторных экструдерах и при малых диаметрах сопла).

Это может привести к съеданию (перетиранию) филамента или пропускам шагового двигателя экструдера. Практическое правило — не печатать быстрее, чем 100× диаметр сопла на не редукторных экструдерах. То есть при сопле 0,4 мм следует ограничить скорость печати 40 мм/с и корректировать в зависимости от производительности — при использовании базового экструдера, установленного на недорогих машинах. Это может показаться медленным для опытных пользователей, но это приблизительная оценка для печати на не редукторном, штатном пластиковом экструдере. Новые быстрые машины, такие как модели от Bambu Lab, очевидно, могут работать гораздо быстрее.

Вы можете проверить это во время печати, если у вашей машины есть ЖК-экран. Большинство ЖК-настроек устроено так, что при повороте ручки во время печати меняется скорость подачи (Feed Rate). В современных машинах это может называться «Feed Rate» или просто «FR». Если вы слышите щелчки и хотите проверить, исправит ли уменьшение скорости проблему, уменьшите скорость подачи. Установите на 90% и ниже, чтобы увидеть, уменьшаются ли пропуски. Также можно уменьшить скорость в слайсере и пересохранить G-код.

Если проблема сохраняется, стоит проверить, не слишком ли увлажнён филамент.

Повышение температуры экструзии

Прежде чем пытаться это, убедитесь, что ваша проблема не вызвана тепловым «ползанием» (heat creep) или засором сопла. Если вы сталкиваетесь с засором в канале из-за heat creep, повышение температуры экструзии только усугубит проблему.

Если вы не наблюдаете heat creep и корпус (barrel) вашей машины остаётся близким к комнатной температуре, можно попробовать немного повысить температуру экструзии, чтобы снизить вероятность проскальзывания шагового мотора. Обычно не стоит выходить за рекомендованные температуры печати, но иногда нам приходилось делать это для корректной печати. Это может не сработать, поэтому на этой странице приведены и другие объяснения, но если вы печатаете при температуре ниже необходимой для филамента, он не достигнет нужной вязкости.

Это повышение температуры, при условии что вы остаетесь в пределах допустимого диапазона температуры для материала, позволит более быстрому прохождению филамента через сопло.

Будьте осторожны при смене типа материала

Как и в случае с засорами сопла и накоплением материала на сопле, будьте осторожны при смене типов филамента, чтобы избежать проскальзывания мотора экструдера. При переходе с материала с высокой рабочей температурой на материал с более низкой температурой, например с ABS на PLA, необходимо полностью удалить предыдущий материал перед продолжением. Если вы просто нагреете хотэнд до 210°C и пропустите PLA, вероятно, внутри всё ещё останется ABS.

Лучший вариант — выполнить холодный пулл (cold pull): протолкните филамент при температуре предыдущего использованного материала, затем дайте хотэнду остыть до 130°C и вытяните филамент. Повторяйте, пока предыдущий материал полностью не перестанет выходить.

Наличие любого мусора в хотэнде или любых предметов, которые могут вызвать засоры или препятствовать пути филамента, может привести к проскальзыванию мотора экструдера.

Слишком маленькое сопло

Чем меньше сопло, тем выше вероятность проскальзывания шагового мотора. Многим было почти невозможно печатать с соплом 0,25 мм и не редукторным экструдером. Небольшие пропуски мотора могут привести к тому, что изделие будет выглядеть явно недоэкструзированным. Значение E-steps может быть точным, но печать всё равно будет выглядеть недоэкструзированной.

Это связано с увеличенным эффектом узкого горлышка (bottleneck) в точке сопла.

Ослабьте натяжение идлера

В большинстве конструкций экструдера есть идлер, позволяющий регулировать натяжение — прижим филамента к зубчатой шестерне или болту. Это натяжение необходимо, чтобы предотвратить перетирание филамента и обеспечить правильное количество материала, проталкиваемое через экструдер.

Хотя требуется достаточное натяжение, конечно, можно перестараться, и идлер окажется слишком тугим. Когда он слишком тугой, вы фактически можете сплющить филамент, сделав его слишком широким для подачи. Если материал становится слишком толстым для подачи, вы столкнётесь с похожими проблемами, как при heat creep, или с срезанием филамента, но это также может привести к проскальзыванию мотора экструдера.

Сильный прижим на моторе с небольшим крутящим моментом также может вызывать проскальзывание в точке контакта. Хотя тугой идлер обеспечивает хорошее сцепление с филаментом, экструдерному мотору труднее вращаться, особенно на не редукторных конструкциях.

Если вы заметили, что натяжение идлера очень сильное и у вас происходят пропуски шагового двигателя, попробуйте немного ослабить его. К сожалению, штатные пластиковые дешёвые экструдеры, установленные на недорогих машинах вроде Ender 3, не имеют возможности регулировать это натяжение. Единственный способ уменьшить натяжение идлера — разрезать пружину или заменить её другой пружиной, что может привести к тому, что идлер станет слишком слабым. Если он станет слишком слабым, вы можете получить недоэкструзию, так как зубчатая шестерня или болт начнёт скользить по филаменту.

Убедитесь, что путь филамента свободен

Первый шаг в проверке свободности пути филамента — проверить наличие засоров сопла и остатков в конфигурации хотэнда. Убедитесь, что путь в корпусе (barrel) очищен от старого материала и мусора. Вы можете удалить старый пластик, прогрев его и удалив в хорошо проветриваемом помещении.

Помимо старого материала и мусора, речь также о самом пути, по которому проходит филамент перед подачей в экструдер. Если у вас напечатанная на 3D-принтере каретка деформирована или не соответствует допускам, у вас может быть путь, который не позволяет филаменту проходить по нему плавно. Любые резкие повороты, необходимые, чтобы филамент попал в корпус, увеличат сложность подачи материала. Сопротивление на шпульке или на пути к экструдеру также вызовет проблемы.

Вам может понадобиться напечатать детали (или купить детали) для нового экструдера с более точными допусками и более чистым путём к хотэнду. Это ещё одна причина покупать хотэнды у проверенных производителей с жёсткими допусками.

Все-металлические хотэнды позволяют нагревать без использования тефлоновой трубки. Эта тефлоновая трубка может деформироваться в ходе частого нагрева, делая путь филамента неочищенным.

Также следует разобрать экструдер и убедиться, что ничто не блокирует этот проход. Внутри может быть кусок сломанного филамента, который вы не видите, и который мешает свободному прохождению материала.

Впихните PTFE-трубку до упора

Если вы используете штатный хотэнд, который не является полностью металлическим, убедитесь, что PTFE-трубка вставлена до упора в нагревательный блок. Если между нагревательным блоком и трубкой есть зазор, это наверняка вызовет по крайней мере небольшой засор и усугубит проскальзывание экструдера. Очевидно, это не будет проблемой для полностью металлических хотэндов.

Обновитесь до экструдера с правильным передаточным отношением

Мы не являемся поклонниками экструдеров, которые идут штатно на большинстве недорогих машин, поскольку у них нет правильного передаточного отношения. Это означает, что экструдер имеет отношение 1:1, то есть он не даёт мотору механического преимущества. Каждый оборот шагового мотора имеет прямое соотношение 1:1 с тем, как поворачивается зубчатая шестерня, которая проталкивает филамент. Даже металлические двухдрайвовые экструдеры, которые ставят на некоторые Creality-модели, не имеют механического преимущества и всё равно приводят к проскальзыванию мотора. К счастью, современные принтеры начинают комплектоваться лучшими экструдерами, но старые машины определённо не имели этого.

Если вы печатаете с очень маленьким соплом или пытаетесь печатать быстро, вам почти наверняка понадобится экструдер с передаточным отношением. Даже печать со стандартными настройками и деталями может привести к проскальзыванию мотора на базовом экструдере, установленном на недорогих машинах.

При переходе на редукторный экструдер вам нужно будет изменить E-steps. С более высоким передаточным отношением шаговому мотору нужно будет вращаться больше, чтобы выдавить такое же количество материала.

Обновите хотэнд при использовании очень большого диаметра сопла

При использовании очень большого диаметра сопла, например 1 мм, материалу будет трудно достичь правильной вязкости, если вы не печатаете очень медленно. Это потому, что вы проталкиваете гораздо больший объём материала через сопло. Если вы хотите печатать с приличной скоростью при больших диаметрах сопла, вам понадобится что-то вроде хотэнда Volcano.

Краткое резюме по исправлению засоров сопла и проскальзывания мотора экструдера

• Убедитесь, что первый слой не слишком близко к платформе.

• Замедлите печать (вручную измените во время печати с помощью ручки на Экструдер пропускает шаги (экструдер издаёт щелкающий звук))

• Проверьте, нет ли избытка влаги в филаменте, высушив его или заменив катушку.

• Печатайте при слегка повышенной температуре экструзии.

• Ослабьте натяжение идлера экструдера.

• Обеспечьте чистый, прямой путь филамента. Перепечатайте или найдите более подходящую каретку экструдера на Thingiverse при необходимости. Разберите и хотэнд, и экструдер, чтобы проверить, не что-то ли препятствует движению.

• Увеличьте ток на шаговом двигателе, если он не на пределе и не перегревается. Слишком малый ток однозначно приведёт к пропускам.

• Увеличьте диаметр сопла, если используете меньший, чем 0,4 мм, и печатаете без модернизированного экструдера.

• Обновитесь до экструдера с увеличенным передаточным отношением, если у вас старый принтер. Дешёвые штатные модели, установленные на ранних недорогих машинах, просто не справляются. Можно выбрать E3D, Bondtech, BIQU, DropEffect и многие другие. Даже старый Titan от E3D значительно сократит проблемы с пропусками шагового двигателя, так как у него есть правильное передаточное отношение.

• Если вы не хотите печатать в черепашьем темпе и используете сопло большего диаметра, вам, вероятно, стоит обновить хотэнд. Большие диаметры сопел требуют чего-то вроде хотэнда Volcano или аналогичного конкурента.