«Красный метод» 2.0 - универсальный поиск характеристик печати, новый алгоритм

sakkra2005
Идет загрузка
Загрузка
13.06.2022
6365
27
Техничка

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

50

Здравствуйте, уважаемые коллеги, в данной статье речь пойдёт об алгоритме поиска настроек печати, который разрабатывался мной весь прошедший год, с момента публикации статьи «Красный метод поиска параметров ретракта», которая оставила после себя ряд неоднозначных отзывов.

И вот, спустя год,  я рад представить вам вторую версию алгоритма, которая претерпела существенную переработку,  и теперь позволяет найти основные характеристики печати для самого широкого спектра материалов, за исключением флексов, для работы с которыми метод ещё необходимо совершенствовать.

Прошлый алгоритм позволял, хоть и с элементами гадания на кофейной гуще, находить скорость и длину ретракта для слаботекучих пластиков, таких как ABS и SBS, и работал исключительно с директ-экструдером, требовал наличия калькулятора, который мне пришлось написать на C#, и проповедовал идею динамически изменяемого ретракта.

От идеи динамически изменяемой длины ретракта в зависимости от скорости и расстояния холостого перемещения я до сих пор не отказался, но, в свете новой информации об поведении пластиков при печати, считаю, что и статического ретракта достаточно.

Теперь же озвучу список изменений нового алгоритма:

  • Алгоритм корректно работает с любым типом экструдера, будь то директ или боуден.
  • Алгоритм, помимо поиска длины и скорости ретракта, позволяет найти максимальную, и, что невероятно – минимальную, скорости печати, в зависимости от температуры нагрева, установленного сопла, толщины слоя и ширины линии. С шириной линии разговор отдельный, но полученные параметры вполне корректно работают и на линиях с шириной менее  диаметра установленного сопла.
  • Алгоритм позволяет составить «карту поведения пластика» при различных температурах, для конкретного сопла, принтера и экструдера. Что позволяет трезво оценивать возможности пластика и техники при формировании задания на печать.«Красный метод» 2.0 - универсальный поиск характеристик печати, новый алгоритм
  • Алгоритм косвенно позволяет сократить время на тесте «температурной башенки» - заведомо неподходящие температуры уже не используются.
  • Алгоритм нативно работает только с прошивкой Marlin, для остальных прошивок можете адаптировать G-код самостоятельно.
  • И, самое приятное, для программистов, которые используют питонов для написания кода – теперь все расчёты производятся в таблице экселя и с открытыми формулами, может кто плагин напишет для популярных слайсеров.
Собственно, сам алгоритм прост до безобразия:

  • Скачиваем G-коды, которые я подготовил для различных температур и сопел. Да, это те самые коды, которые я изначально использовал для поиска максимально допустимых скоростей печати. В моём случае это 0,4 и 0,6 мм, но вы можете по образцу подготовить коды  для любого иного диаметра сопла или температуры. Таблица для расчёта длины и скорости подачи прилагается
  • Заряжаем исследуемый пластик в экструдер.
  • Запускаем коды по возрастанию температуры, примерно с той, которую вы считаете минимальной для данного типа пластика. Забегая вперёд – случается, что та температура, которую вы, или производитель, считаете минимальной, по итогам теста может оказаться  через-чур завышенной.
  • Принтер выдавит десять отрезков пластика, перемежая их паузами, для каждой скорости печати, от 10 до 100 мм/с, объем которых будет аналогичен объёму выдавленного пластика, достаточного для печати с выбранной скоростью, шириной линии равной диаметру сопла и высотой слоя в 0,2 мм на протяжении двацати секунд. Двадцати секунд на скорость, или порядка 7 минут на весь диапазон скоростей от 10 до 100 мм/с вполне хватит, чтобы получить адекватные данные о поведении пластика.
  • Замеряем  диаметр с начала каждого отрезка точным инструментом, желательно с точностью от  0,01 мм, для пущей наглядности, и записываем полученный диаметр в табличку. Замерять надо именно с начала отрезка, потому как под собственным весом пластик может растягиваться в момент выдавливания.
  • Анализируем полученный результат:  если диаметр полученного отрезка в округлении до десятых долей миллиметра равен диаметру сопла -  то данная скорость  печати является оптимальной,

«Красный метод» 2.0 - универсальный поиск характеристик печати, новый алгоритм

если диаметр полученного отрезка больше диаметра установленного сопла, но в пределах 0,1 мм – то данную скорость считаем условно годной к печати, т.е. печатать будет, но хорошего результата добиться будет проблематично

«Красный метод» 2.0 - универсальный поиск характеристик печати, новый алгоритм

если диаметр полученного отрезка больше чем диаметр сопла на 0,1 мм и более – такую скорость считаем негодной к печати, поскольку давление в сопле превышает допустимый предел, и пластик выдавливается бесконтрольно. В этом случае, в начале линии вы получите перекэкструзию, а в конце недоэкструзию. Также, повышенное  давление в сопле может вызвать дополнительное истечение расплава в термобарьер, что приведёт, а в случае использования PLA и стального термобарьера без телфоновой трубки однозначно приведёт, к образованию пробки, на более или менее длинной печати.«Красный метод» 2.0 - универсальный поиск характеристик печати, новый алгоритм

если диаметр отрезка меньше, чем диаметр установленного сопла – значит пластик неконтролируемо истекает быстрее, чем подаётся. Это приводит к невозможности качественной печати на заданной скорости –  либо понижайте температуру, либо печатайте со скоростью не меньше оптимальной. «Красный метод» 2.0 - универсальный поиск характеристик печати, новый алгоритм

Таким образом можно найти диапазон оптимальных скоростей печати для любой температуры, и, соблюдая скоростной режим, качественно печатать. 

А ещё – имея на руках максимальное значение оптимальной скорости печати, можно посчитать оптимальный объемный расход пластика в секунду, перевести его в миллиметры прутка, умножить на время холостого перемещения и получить длину ретракта.

Как показал личный опыт, за основу можно взять длину холостого перемещения равной шестнадцати милиметрам. Я до сих пор не уверен в правильности интерпретации результатов моих экспериментов, но практика показала, что это расстояние вполне работает для моего метода.

А скорость ретракта можно получить умножив скорость истечения на поправочный коэффициент. Его можно взять буквально с потолка, но для себя я остановился на цифре 3.

Просто умножаем скорость истечения, в эквиваленте миллиметр длины прутка в секунду, на три, и получаем скорость ретракта.  Не задирайте скорость ретракта – даже с коэффициентом равным трём скорость ретракта в три раза выше скорости истечения для максимума оптимальной скорости печати. Перегрызание прутка и ударная нагрузка на механизм экструдера вам явно не нужны.

К счастью для всех – самому считать уже ничего не нужно,  эксель посчитает всё сам, просто подставьте свой диаметр сопла в таблицу, укажите максимальную скорость оптимального диапазона, желаемую высоту слоя, длину холостого перемещения, его скорость, скорость перемещения по оси Z и…Таблица выдаст вам значение максимальной скорости печати для данной высоты слоя, длину и скорость ретракта.

«Красный метод» 2.0 - универсальный поиск характеристик печати, новый алгоритм

Да, чем тоньше слой, тем быстрее можно его укладывать, зависимость обратно пропорциональная, поскольку объемный расход при этом не меняется.

Но всё это для директа, а как же с боуденом?

У боудена же придется высчитать поправочный коэффициент, по формуле – длина трубки боудена / длина радиатора.

«Красный метод» 2.0 - универсальный поиск характеристик печати, новый алгоритм

После чего умножить на него длину ретракта, тем самым получив длину ретракта для боудена.

Если всё сделано верно, то на данном этапе мы уже знаем примерные температуры печати, точные скорости печати для каждой температуры и параметры ретракта.

Метод позволяет качественно печатать, правильнее подбирать материалы, и вообще исследовать самые разные материалы, например, Noname триммерную леску из ближайшего хозмага, на которой написано neylon, но какой, и как им печать никто не знает, написано только, что это palisad =).

А вот, как раз и таблица скоростей для этой самой лески.

«Красный метод» 2.0 - универсальный поиск характеристик печати, новый алгоритм

А  это результат печати той самой триммерной леской – всё печатается, наплывы есть на небольших деталях, которые должны печататься с обдувом, но даже температуры в 260 градусов для него явно маловато – деталь рвётся вдоль слоёв.

«Красный метод» 2.0 - универсальный поиск характеристик печати, новый алгоритм«Красный метод» 2.0 - универсальный поиск характеристик печати, новый алгоритм

Мой принтер с трудом греется выше 260 градусов, для этого требуется более точная регулировка PID регулятора, поэтому дополнительные изыскания для этого баловства я не проводил.

Все остальные пластики, которые заведомо пригодны для печати и имелись в наличии, также были мной протестированы. Особенно удивил SBS от FDPLAST, но об этом я расскажу в другой статье.

«Красный метод» 2.0 - универсальный поиск характеристик печати, новый алгоритм

А на этом у меня всё – FDM печать мне более не интересна, поскольку заказов неё практически нет и держать свой 3diy Bizon 2(второй ревизии) в арсенале мне нет смысла.

Я по прежнему буду писать на тодее и снимать видео для ютуб канала – есть некоторое количество уже готово материала, тема печати мне по прежнему интересна и фотополимерный принтер я оставлю в строю. Но история с FDM печатью, для меня лично и в конкретный момент, подошла к завершению, как и многое из моей прежней жизни.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

50
Комментарии к статье