3D打印的各種問題及解決方案
時間：2015-07-07 13:45 來源：南極熊 作者：中國3D打印網 閱讀：次
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3D打印機已經買回來幾個月了，基本上每天都要打印一些東西，期間遇到了很多的問題積累了很多的經驗。雖然現在桌面級的3D打印也算是比較簡單好用了，但要追求好一點的打印質量，還是得折騰。
打印機的校準包括X、Y、Z和A、B（就是噴頭）兩個軸的校準。最重要的是XYAB，因為他們直接關系到打印的尺寸大小及表面質量。
Cura和Slic3r等工具導出的是GCODE格式。GCODE格式使用明文描述路徑。Sailfish Firmware只支持X3G文件，是一種二進制文件。由于打印機所使用的CPU速度較慢，處理文件并轉換成脈沖比較慢，會影響打印質量。所以使用GPX工具將GCODE轉換為X3G后，每個指令所走的位置都已經轉換成脈沖，甚至可以對一些路徑進行加減速的處理。打印機的CPU就可以直接的讀取脈沖并控制電機運動。
在轉換的過程中，XY的steps per mm這個參數非常重要，講的是走一個毫米需要多少的脈沖，如果該值過小，則會少走一些距離，造成距離偏小。這個和機器的結構有一定的關系，牽扯到同步齒的齒數、電機的參數等，RepRap Calculator提供了這個參數的計算器，非常方便。
MBot最初用的是17齒的齒輪，和Replicator是一樣的。后來經過改進用了18齒的齒輪，和Replicator 2是一樣的。通過計算器可以看到，88.89 steps/mm是理論值，但是MBot和Replicator 2中用的是88.573186這個值。和88.89比較起來，會少走一些距離，導致最后打印尺寸偏小。dcnewman開發的GPX提供了正確的參數，但截至目前尚有一些問題，不建議使用。
為了矯正88.57帶來的誤差，可以采用自定義的配置文件進行配置。mbot.ini是我的Mbot Cube的配置文件，在使用gpx的時候，指定gpx -c mbot.ini xxxx.gcode即可正確轉換。
當然你的打印機可能依然不是正確的，需要使用一些工具進行矯正。傳統的做法是使用20mm calibration box，測量外觀尺寸。但這樣做有一個缺點，由于噴頭擠出的塑料可能有誤差，會造成糾正的值將外殼的誤差也算進去了。正確的測量方式是使用calibration sticks，根據不同的打印平臺的長度，分別進行XY的測量，然后測量出兩個缺口的距離。這樣可以排除噴頭的誤差。
我的打印機使用88.89，打印出來的距離正確。
噴頭的step per mm會對擠出的塑料的多少有影響，在機械結構不變的情況下，該值越大，則擠出的料越多。過多的料稱之為過擠出，會造成外觀尺寸偏大，內圓半徑變小，頂層可見各種重疊的塑料；擠出過小，會造成外觀尺寸變小，內圓半徑變大，頂層可以見各種孔洞。正確的噴頭參數，會對打印質量造成非常大的影響。
Calibrate your 3D printer提供了調整噴頭的參數方法，當然這篇文章也提到了如何修正其它參數。還有一種普遍使用的方式是在材料上做好標記，然后走10cm，測量實際走的長度。當然對于不能用print run的打印機，我寫了一個gcode文件，執行后會自動走10cm，然后測量實際的長度。我的打印機是正確的，所以對于噴頭也不用做過多的處理。
打印中非常常見的問題是孔變小，通常孔會變小0.5mm左右，如果打印這個圖形，很可能會發現無法插上。測量孔的直徑，會發現孔小0.5mm，而柱子的直徑是正常的。
我在MBot Cube打印，結果是這樣。然而在FlashForge Creator Pro上面，則兩個可以插上。這個問題困擾了我很久，至今還沒有解決。試過將同樣的gcode文件分別轉換成兩種機型的x3g進行打印，還是一樣，所以可以排除一些切片器的問題。在研究這個問題中，有一些文章可以參考。
雖然我沒用過最終解決這個問題，但以下是有一些方法可以改善這種問題：
你可能會發現打印園的起始的連接部位會有一些凸起，并且圓可能是橢圓。如果觀察一下打印時候的速度及噪音，你會發現在打印圓的時候可能會嘎吱嘎吱的響。這是因為園會拆分成多條直線，導致每條直線會起起停停，在速度較高的時候可能會造成一些丟步或者抖動。解決方法是打印周長的時候，選擇小一些的速度，例如40mm/s，這樣打印質量就會很好了。觀察Simplify3D的GCODE，發現它可能對不同的周長做了不同的處理，小的圓弧走的速度較慢，打印質量很好。
如果擠出正常，頂層出現孔洞，則需要將Top/Bottom的層數設置得更好，一般1mm左右能夠得到很好的效果。另外infill的百分比也比較影響，因為infill很低(10%以下）的時候，打印Top的時候就會變成Bridge，造成打印質量下降。
Sailfish Firmware中有一個Accerlation的選項，該選項打開時固件會根據當前的GCODE生成相應地加速度，使得打印機在降速和提速的時候，能夠平穩的以一定的加速度進行提速。關閉時，會始終以電機的最大能力作為最大加速度進行加減速，當電機無法接受預定的速度時，會造成丟步，久而久之積累下造成打印錯層。
我的打印機一直有嘎嘎嘎的噪音，晚上打印的時候聲音巨大，關上門隔一個屋子都能聽到。軸承都是加了油還是一樣。
經過排查，最終發現是中間的塑料塊裂了。這個塑料塊的非常重要，應該是和XY的垂直度有很大的關系。換了以后基本上就恢復了。
第一層不粘連的問題，其實很頭痛。和以下因素有關：
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