挤出机马达跳步/喷嘴堵塞
如果你使用的是非齿轮驱动的挤出机,尤其是以Bowden方式安装的那种——例如原厂的 Ender 3,最终很可能会遇到挤出机步进电机打步(跳步)的问题,即你会听到挤出机发出咔嗒声。观察挤出机时,你会看到齿轮打滑,导致进料不足、挤出不均匀,或根本不出料。
最常见的原因是挤出机步进电机的扭矩不足以克服将耗材推过喷嘴所需的力。这可能由几种不同情况引起,这也是为什么带齿轮比的挤出机更受欢迎。机械减速带来的优点使步进电机旋转更快(更高的E-step数值),同时减小了施加到步进电机上的负载扭矩。
使用双驱动、有齿轮比的挤出机时,尤其是直接驱动而非Bowden布局,通常不会出现挤出机电机跳步的问题——除非第一层打印时喷嘴离打印床太近或喷嘴堵塞。无论挤出机是否为双驱动,合适的齿轮比确实有帮助。我们实际上注意到,没有高于1:1齿轮比但采用双齿轮结构的挤出机仍然可能出现大量跳步。真正起作用的是齿轮比。无论如何,下面列出了一些可以消除挤出机跳步的方法。
你的第一层是否离打印床太近?
第一层的正确Z高度至关重要。喷嘴离打印床太远会导致像意大利面团般的混乱或热端被堵塞;喷嘴离得太近会损坏打印床或喷嘴,或者导致挤出机电机跳步。
当喷嘴太靠近时,挤出机试图通过喷嘴推出耗材,但没有空间让耗材流出,导致挤出机电机无法再推动材料。这会导致耗材被剥离或挤出机电机跳步。
确保给第一层足够的空间让耗材正确铺展,以避免此类烦恼。
放慢打印速度。
挤出机发出跳动声的常见原因是你打印速度过快。喷嘴能推出的耗材量取决于其直径。因此,就像交通中的瓶颈一样,如果你尝试推进得太快(尤其是在非齿轮挤出机和小喷嘴直径时),会出现停滞。
这可能导致耗材被磨损或挤出机步进电机跳步。一般经验法则是,在非齿轮挤出机上,打印速度不要超过喷嘴直径的100倍。因此,如果你使用0.4mm喷嘴,应该将打印速度限制在40mm/s,并根据性能进行调整——在使用廉价机器附带的基础挤出机时。对于一些行业内经验丰富的人来说这可能很慢,但这是我们在非齿轮、原装塑料挤出机上打印时的粗略估计。像 Bambu Lab 提供的新型高速机器显然可以跑得更快。
如果你的机器有LCD屏幕,可以在打印中途试验这一点。大多数LCD设置都设计为在打印过程中转动旋钮会改变进给率(速度)。新机器会有触控或菜单项称为“Feed Rate”或简写为“FR”。如果你听到咔嗒声并想测试降低速度是否能解决问题,可以降低该进给率。降到90%或更低,观察跳动是否减少。你也可以直接在切片软件中降低速度并生成新的G-code。
如果仍然看到这个问题,可能需要检查耗材里是否含有过多水分。
提高挤出温度
在尝试提高温度前,先确保问题不是由热爬或喷嘴堵塞引起的。如果你因为热爬导致桶内堵塞,增加挤出温度只会使问题更糟。
如果没有热爬问题且机筒接近室温,可以尝试稍微提高挤出温度以降低步进电机跳步的几率。通常你不想超出推荐打印温度范围,但我们确实有过几次必须这样做才能正常打印的情况。这方法可能无效,所以本页还提供了其他解释;但如果你以低于耗材所需的温度打印,耗材不会达到适当的黏度。
只要仍在材料允许的挤出温度范围内,温度的适当提高将允许更多耗材以更快的速率通过喷嘴。
更换材料类型时要小心
就像喷嘴堵塞和喷嘴上堆积材料一样,切换耗材类型时要小心以避免挤出机电机跳步。当你从高温材料切换到低温材料,例如从 ABS 换成 PLA,你必须确保彻底清除先前的材料再继续。如果你只是把热端加热到210°C然后推PLA,通过的旧材料中很可能仍残留ABS。
最可靠的方法是冷拔(cold pull):在先前材料的温度下推入耗材,然后让热端冷却到130°C,拔出耗材。重复此步骤直到不再看到旧材料残留。
热端内有任何碎屑或任何可能导致堵塞或阻碍耗材路径的东西,都可能导致挤出机电机跳步。
喷嘴太小
你使用的喷嘴越小,出现步进电机跳步的可能性越大。很多人在用0.25mm喷嘴和非齿轮挤出机打印时几乎无法成功。轻微的电机跳步会导致打印看起来像是严重缺料。E-step参数可能完全正确,但打印仍看似缺料。
这是由于喷嘴处的瓶颈效应增强所致。
放松惰轮的张力
大多数挤出机设置有一个惰轮,可以调节张力——将耗材夹在齿轮或螺栓上。此张力对于防止耗材被磨损并保证适量材料被推入挤出机是必要的。
虽然需要适当的张力,但当然也可能过紧。当过紧时,你实际上会把耗材压扁,导致其变得过宽而无法顺利进给。材料过胖无法进给时,你会遇到类似热爬时的问题,或者耗材被剥离,但也可能导致挤出机电机跳步。
在扭矩不大的电机上夹得过紧也会在接触点引起跳步。虽然紧的惰轮可以很好抓住耗材,但对于挤出机电机来说更难旋转,尤其是在非齿轮设置下。
如果你注意到惰轮张力很紧且出现步进电机跳步,尝试稍微放松它。不幸的是,像 Ender 3 这类廉价机器自带的塑料劣质挤出机通常无法调节该张力。减少惰轮张力的唯一办法可能是剪断弹簧或换用不同的弹簧,这会有把惰轮调得过松的风险。如果过松,齿轮或螺栓会在耗材上打滑,从而出现缺料。
确保耗材路径畅通
确保耗材路径畅通的第一步是检查喷嘴堵塞和热端残留物。你需要确保机筒内的通道没有旧材料和碎屑。可以在通风良好的地方用火烤的方法清除旧塑料。
除了旧材料和碎屑外,我们还指的是耗材在被送入挤出机前所经过的实际通道。如果你的3D打印滑架变形,或公差不合,可能会导致耗材无法顺利通过。将耗材引入机筒所需的任何大角度转弯都会增加进料难度。线轴处或通往挤出机的路径上的阻力也会引发问题。
你可能需要打印(或购买)更高精度、通路更顺畅的挤出机零件来替换机器上的现有部件。这也是为什么你只想从具有严格公差的知名厂商购买热端的又一原因。
全金属热端允许在不使用四氟乙烯(Teflon)内管的情况下加热。四氟内管在大量加热过程中可能变形,使耗材路径不再顺畅。
你还应拆开挤出机,确保没有任何东西堵塞通道。可能有一段看不见的断裂耗材卡在里面,阻碍材料顺利通过。
将 PTFE 管推到底
如果你使用的不是全金属热端,应确保 PTFE 管已推到底部并接触到加热块。如果加热块与内管之间存在间隙,肯定会至少导致轻度堵塞,并使挤出机跳步变得更严重。这显然在全金属热端上不会成为问题。
升级到具有合适齿轮比的挤出机
我们不喜欢多数廉价机器原配的挤出机,因为它们没有合适的齿轮比。这意味着挤出机是1:1比,没有给予电机任何机械优势。步进电机每转一圈与齿轮转动的关系是直接的1:1,从而推送耗材。即使一些 Creality 机器配备的金属双驱动挤出机,也没有机械优势,仍会导致挤出机电机跳步。幸运的是,现代打印机开始配备更好的原装挤出机,但旧机器确实没有。
如果你使用非常小的喷嘴或试图高速打印,几乎肯定需要具有齿轮比的挤出机。即使使用原厂设置和零件,在廉价机器的基础挤出机上也可能出现挤出机电机跳步。
当你更换为有齿轮的挤出机时,需要更改你的E-step。更高的齿轮比意味着步进电机要转更多圈才能挤出相同量的材料。
如果使用很大喷嘴直径,应升级热端
当使用诸如1mm这样很大的喷嘴直径时,除非非常慢速打印,否则材料很难达到适当黏度,因为你要通过喷嘴推动更多体积的材料。如果你想在这些较大喷嘴直径下以合理速度打印,需要类似 Volcano 的热端。
修复方法和预防措施汇总 • 确认第一层没有离打印床太近。 • 放慢打印速度(可在打印过程中用旋钮手动调整 Extruder Motor Skipping(挤出机发出咔嗒声)时的进给速度)。 • 通过烘干耗材或更换新的线轴来检查耗材是否含水过多。 • 将挤出温度适当调高。 • 放松挤出机惰轮的张力。 • 保持清晰、直通的耗材路径。如有必要,在 Thingiverse 重新打印或寻找更合适的挤出机滑架。拆解热端和挤出机,检查是否有阻塞物。 • 在电流未达到限制且无过热情况时,可增加步进电机电流。给步进电机的功率太小肯定会导致跳步。 • 如果使用小于0.4mm的喷嘴并且未升级挤出机,应增加喷嘴直径。 • 升级到具有更高齿轮比的挤出机。廉价机器自带的劣质原装挤出机无法胜任。你可以选择 E3D、Bondtech、BIQU、DropEffect 等众多品牌。即使是 E3D 的旧款 Titan 挤出机也会显著减少步进电机跳步问题,因为它具有合适的齿轮比。 • 如果你不想极慢速打印且使用较大直径喷嘴,可能需要升级热端。大直径喷嘴需要类似 Volcano 热端或同类竞争产品。
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