На дворе стоит такая жара, что все мысли - о температуре. Поэтому поговорим немного о ней. Это не статья. Так, набор набросков, которые накопились за несколько лет.

На только что купленном MZ3D я печатал через порт USB. Это были очень стародавние времена. Но тогда в процессе печати можно было наблюдать за графиком температуры сопла.

Довольно быстро, мне надоело, что с принтером работает целый ноутбук, после чего я быстренько приделал к нему дешёвый модуль ESP8266.

Теперь - печатаю через WiFi. Температуру наблюдать можно, но сиюминутно, а не в виде графика. У Дельты же - графический дисплей, который не терпит конкурентов на линиях UART. Поэтому на ней печатать с ноутбука - вообще не сподручно (хоть и возможно).

Тем более, что на её плате стоит китайский клон моста FTDI, который не с любым компьютером дружит. С кем дружит, того я не могу ставить на часы рядом с принтером.

В общем, автономная печать - это здорово, но лишает возможности смотреть изменение температуры в динамике. Никто не будет стоять и глядеть на температуру, не отводя глаз. Хотя, как будет видно дальше, не любой график-то полезен.

Нужен график за очень большой период времени (чтобы видеть разницу между слоями).

Итак. Цепочка фактов началась с того, что у меня на Дельте в очередной раз произошла поломка. На этот раз сломался экструдер. Шаговый двигатель вращается, шестерня - вращается, а экструзии - нет. Что такое?

Оказалось, что шестерня состоит из пластиковой и металлической частей. И весёлые китайцы делают это так, что со временем стык разбалтывается. Начинаются прокруты.

Пришёл ко мне знакомый, у которого такая же беда случалась (ещё бы она не случилась, мы экструдеры в одной посылке получили). Намотал слой каптона на металл, после чего - заколотил его в пластик. Включаем, начинаем пробную печать. Всё хорошо. Уходим пить чай. Возвращаемся - нет экструзии!

DSCN1047_cr.JPGНачинаем разбираться - да нормальная шестерня. Просто шаговый двигатель не вращается. Две бомбы в одну воронку попали. Сначала двигатель вращался, но прокручивалось всё, а теперь - и он не вращается. Причём первый слой - вот он, отличный первый слой. А со второго - нет экструзии!

Повторяем - тот же эффект. Ещё раз - он же. Пробуем моего любимого крокодила (у него слой печатается быстрее) - тот же эффект! Причём прерываешь печать - головка уходит в верхнюю позицию, там экструзия ЕСТЬ! А при печати - нет и всё тут.

Как мы откидывали вариант "Перегревается драйвер", убив на это уйму времени - не буду описывать. Сразу подведу к итогу. Виновато оказалось то, что включается вентилятор. Причём когда головка находится сверху - он тоже работает. Так что виновато оказалось то, что включается вентилятор, когда головка находится над столом. Посмотрим на графики. Вот температура головки в нормальном статическом состоянии.

А вот я включил вентилятор на 40 процентов, когда головка наверху

Температура резко упала почти до двухсот градусов, но затем - ушла к целевому значению, хоть и продолжила там колебаться. Но это - в верхнем положении головки. А включим-ка мы вентиляторы, когда головка находится непосредственно над столом!

Ну как? Температура резко упала, и дальше поднимается ооооооочень медленно. Это я сейчас систему обдува отрегулировал.

А исходно на 100% оборотов температура падала ниже 170 градусов, после чего - "прошивка" включала программную блокировку экструзии, что мы и наблюдали.

Это воздух как-то отражается от стола и начинает обдувать хотэнд, а не только модель. Ну такую я нашёл для своей Дельты систему обдува на Thingiverse (исходно она была ещё хуже).

Поднимаем буквально на 3-4 слоя головку - ужас прекращается. И это дело не в настройках PID регулятора. Дело в том, что в "прошивке" задано, что PID регулятор работает только в диапазоне плюс-минус 10 градусов от требуемого значения.

Если холоднее - он тупо включает нагрев на 100%, если теплее - он выключает обогрев. Это именно нагревателю не хватает мощности (не даром мы вычислили, что у меня 30-ваттный нагреватель, судя по его сопротивлению).

Надо сказать, что я точно помню, что были у меня проблемы второго слоя и на MZ3D. Я ещё сильно удивлялся, почему на втором, а не на первом.

Сейчас, правда, их нет. Сейчас я врубаю вентилятор на 100% над столом и получаю картинку лёгкой просадки. Но сейчас у меня и система обдува новая, из ABS.

А когда были проблемы - она была из Прототайпера. Он, в свою очередь, имеет низкую температуру размягчения. И непосредственно над горячим столом 90-100 градусов система обдува несколько покоробилась, когда я опыты вёл по молодости (за что и была заменена на ABSную).

Поэтому там вполне могли быть неприемлемые потоки. Сейчас их нет.  Также я подёргал свои старые бракованные распечатки из Прототайпера (лежат в пакете на случай, если я захочу сделать из них лак, растворив в лимонене). У них отличный первый слой. У них отличные верхние слои.

А второй - не самый крепкий. Отслаивается. Всё говорит о том, что деформированный старый обдув на MZ3D тоже давал этот неприятный эффект.

Но дальше - больше. В начале я показал график температуры. Он идеален. Но во время печати температура, как оказалось, на Дельте прыгала достаточно резво (напомню, что график для печати на Дельте я не могу построить по техническим причинам).

Почему? Да потому, что калибровка PID регулятора была выполнена для идеальных условий, когда на нагреватель не воздействует по-сути ничего. Проверяем? Просто включаем вентилятор (в верхнем положении), даём застабилизироваться температуре и смотрим на график

Температура не может застабилизироваться. Она всё время колеблется.

Чтобы решить это дело, опускаем головку к столу (она ведь в нижнем положении работает), включаем вентиляторы на боевой режим (у меня это 40%, выше - нагреватель уже не справляется, но этого хватает для обдува) и только после этого - запускаем калибровку PID регулятора.

Хорошо бы ещё, чтобы пластик давился, чтобы условия были совсем боевые. Но хоть так. После этого, с работающими вентиляторами температура встаёт вот так:

Красота! Правда, если вентилятор выключен, то на режим всё не сразу выходит:

Но потихоньку - стабилизируется:

Пока стол прогреется - успеет выйти на режим. Не беда. Главное - стабильность во время печати.

Думаете всё? Из всего этого выросла новая беда. Я подгонял температуру для пластика на Дельте, исходя из того, что второй-третий слой плохо приклеивались. Теперь-то мы знаем, кто виноват.

А сейчас - я уменьшил обдув в целом со 100% до 40%, плюс - улучшил стабилизацию температуры во время печати.

Как следствие - полезли петли и сопли, которых никогда не было (кроме как во времена, когда у меня на Дельте был боуден). Как я настраивал ретракты - как-нибудь потом расскажу.

Но когда всё было красиво, но не всегда - я понял, что это самое "не всегда" у меня от температуры. Тогда я постепенно снизил температуру для Прототайпера с 210 до 195 градусов.

Спайка слоёв не ухудшилась (куда она денется, когда ушло переохлаждение), зато беды с тянучками - исчезли.

Заключение

  • Проверять влияние обдува на температуру следует не в произвольной, а в "боевой" позиции, когда головка располагается непосредственно над печатным столом, хоть не у любого 3D принтера отражение воздуха от стола создаст негативный эффект
  • Калибровать PID регулятор лучше в условиях, максимально приближённых к "боевым". Было бы здорово, чтобы в это время давился пластик, но хотя бы обдув включить - стоит.
  • Для принтеров, у которых близость к столу создаёт дополнительные колебания температуры - ещё и приблизить головку к столу.
  • Тянучки являются не только следствием неверно настроенного ретракта, но ещё и следствием чрезмерной температуры головки.
  • После решения проблем с обдувом, может оказаться, что температуру стоит снизить, так как раньше её приходилось завышать ради компенсации проблем.

 

C уважением В.Ш.