3D列印研究室

TMC2208相對於2100　在發熱量上有所改進 使用的StealthChop2是二代技術 相較於2100的StealthChop有前輩是跟我說改進了失步的缺點 在功能方面比2100多　但少於2130 2130仍然是TMC家族中功能最強大的(但2130的StealthChop仍是一代技術) 我的測試是換XY和E三個部份 在XY上面運作還算順暢 但在E上面沒有通過壓力測試 在我的機器上連續列印超過7hr會出現問題 反覆印了幾次都在幾乎一樣的時間點出包 又不太像堵料　同樣溫度設定我用LV8729都正常 我把電流降低也是沒有改善 我摸了擠出機　發現擠出齒根本沒在動(如果堵料　把彈簧鬆開應該會動) 出問題的狀況很像是驅動自己shutdown不出料 這個問題只出現在擠出機 XY沒問題 不知是否較重負荷就會這樣 我看了2208的Datasheet 發現這個型號預設是使用StealthChop2 沒有外部Pin可以換為SpreadCycle 要切換模式只能用UART連線設定 所以無法得知是否是StealthChop2的問題 我覺得要做成模組應該使用2224應該更為適合 與2208功能相同　但可以不經過UART切換設定

自動調平是個很常聽到的功能 很多人會以為 這是一個萬靈丹 當遇到平台手動調不好，那就交給自動吧! 這其實是個錯誤的觀念。 真相是 你手動調不平，自動調平一定不會平 很多新手在剛入門時最常碰到的第一關 - 平台調平 平台調平不好 = 剛開始印就失敗 = GG 有些機器會自帶所謂自動調平的功能 但這功能很多都不可靠，尤其是一些低價機種 以常見20cmx20cm的列印範圍來說，手動調平絕對比自動調平可靠 列印第一層失敗有很多種原因 當想使用自動調平前 最好先了解自動調平到底在做些甚麼，能解決甚麼問題 而不是遇到問題就想用自動調平解決 這篇文章主題是說明Repetier韌體中的兩個跟平台校正有關的指令 G32/G33 為什麼用Repetier當作說明對像呢 因為我認為Repetier的自動調平比Marlin的更簡單好設定並且更強大 G32: Auto Bed Leveling 這個就是常說的自動調平 Marlin的G29 ABL跟Repetier的G32的計算方法是一樣的 這裡要先說明一個觀念 自動調平的"平"   是"調水平"，不是"調平整" 自動調平有兩項任務 1.校正平台傾斜度 2.計算最佳的Z-Height 自動調平可以處理Z軸平台傾斜的問題 如下圖所示 假設你的平台有所傾斜，理論上自動調平探測到傾斜之後 會進行一個校正，讓列印模型轉向 這就是所謂"調水平"的意思 Repetier 的G32軟體校正有三種模式(硬體校正此處不談) 1.三點調平 2.多點調平 3.2+2點調平 其中1 , 3的方法是 當你的平台平整度非常理想 只需要測量最少的點就能夠計算出平台的傾斜度 就可以選一種使用 當你的平台平整度比較差 只量三四個點誤差過大 就要使用多點調平 進行比較多點的測量來求取平均值 自動調平理論上點越多越能接近理想值，但過多的測點並沒有太大意義 自動調平究竟是怎麼計算的呢? 自動調平的計算其實是一種空間座標的計算 空間A是理論座標，也就是你的G Code所描述的座標 空間B是實際座標，也就是你的噴嘴實際上應該移動

這是我用來測試溫度的圖形 可以測試擠出 牽絲 架橋的狀況 STL下載 多次驗證這個圖形比起單純的溫度塔 更可以讓一些問題現形 在擠出前最好先做一下檢查 看散熱管是否有散熱不良的狀況 方法是把噴嘴加熱後  把線材插進去　直到噴嘴有看到料擠出來 然後放置3~5分鐘　之後把線材抽出　測量一下前端膨漲的部份大約在散熱管的哪個位置 我的機器從擠出機到加熱塊頂部為87mm 我使用200度和190度做測試 會膨脹的部位為擠出機往下85mm左右 兩種溫度測試結果幾乎一樣 也就是我的斷熱處剛好處於斷熱區中間 這種情況表示我的機器目前斷熱斷的相當完美 這樣可以確認如果有任何狀況可以先排除散熱不良的原因 之後開始列印 此圖型每10mm為一層 這次測試對像為明耀炫金 基本上測試範圍我會抓建議溫度+-10度 這捲線建議溫度為175~200 所以我測試從210到170 牽絲狀況可以看出 明耀炫光系列在我的機器目前的設定上 最佳擠出溫度為190度 印完後還要剝開看 從照片中可以看出 我目前用的層高(0.25mm)在低於200度時 會有擠出跟不上的問題 所以如果我要用最佳溫度去印 可能速度需要降低一點 或者層高要低一點 另外如果溫度過高 在列印圖中那塊很細的柱子的時候 會出現一些熱堆積的狀況 不會像照片中那麼直 就可以很容易判斷出擠出溫度是否過高 另外最好折一下 看看層與層是否容易分離 如果容易分離也需要降速 或者溫度提高 風扇風量調整再抓一次 溫度速度調整完後 就比較不會出現外表牽絲嚴重 或者填充不實的狀況 我這個作法品質優先 所以最後調整出來的列印速度通常快不起來 如果想用更快速度去列印 那可能要犧牲一些品質 例如只要求擠出確實 牽絲可以後製解決

Machine Prusa i3 Rework Test: Home to dual  Z_Max , Z-Probe:BLTouch Room temperature:31°C HeatBed Off Turn  1 22:39:57.040 : Z-probe:10.969 X:20.00 Y:20.00 22:40:00.573 : Z-probe:10.943 X:20.00 Y:42.50 22:40:04.090 : Z-probe:10.931 X:20.00 Y:65.00 22:40:07.607 : Z-probe:10.939 X:20.00 Y:87.50 22:40:11.124 : Z-probe:10.912 X:20.00 Y:110.00 22:40:14.625 : Z-probe:10.892 X:20.00 Y:132.50 22:40:18.142 : Z-probe:10.890 X:20.00 Y:155.00 22:40:21.643 : Z-probe:10.906 X:20.00 Y:177.50 22:40:25.144 : Z-probe:10.859 X:20.00 Y:200.00 22:40:30.228 : Z-probe:10.876 X:42.50 Y:20.00 22:40:33.729 : Z-probe:10.864 X:42.50 Y:42.50 22:40:37.230 : Z-probe:10.873 X:42.50 Y:65.00 22:40:40.731 : Z-probe:10.841 X:42.50 Y:87.50 22:40:44.216 : Z-probe:10.828 X:42.50 Y:110.00 22:40:47.701 : Z-probe:10.810 X:42.50 Y:132.50 22:40:51.170 : Z-probe:10.767 X:42.50 Y:155.00 22:40:54.639 : Z-probe:10.749 X:42.50 Y:177.50 22:40:58.092 : Z-probe:10.741 X:42.50 Y:200.00 22:41:03.160 : Z-probe:10

1.測量Z_PROBE_OFFSET_FROM_EXTRUDER 首先 把噴嘴降到平台表面 不管是手動推還是用host連線移動 此時z=0 接下來斷電重新開機 此時狀態是未歸零 系統試為X/Y/Z = 0 可以往上控制 把Z往上提高1mm 然後控制XY讓感應器對準剛剛噴嘴所指向的點(看你的X/Y_PROBE_OFFSET_FROM_EXTRUDER 數字應該要符合) 把Z往上提到到未觸發 然後用0.1mm移動往下直到觸發為止 這個高度就是你的Z_PROBE_OFFSET_FROM_EXTRUDER 把這個數字寫進軔體燒進機器(因為感應點應低於噴嘴 所以數字要寫負數) 就完成初步調整   2.微調 初步調整完成之後 執行G29 執行完成後把Z移動到平台中心點 Z=1的位置 然後0.1往下調 看看否有問題 及Z=0時是否非常接近平台表面 如果太高 增加Z_PROBE_OFFSET_FROM_EXTRUDER的數字 反之減少  可以用0.05mm當單位 3.上機調整  執行G29之後開始列印 看第一層的狀況如步驟2微調Z_PROBE_OFFSET_FROM_EXTRUDER的高度 這樣就完成了

一個簡單有基準的方法

以下是我印ABS的經驗　 這邊針對的是改性ABS  就是那種210~250就可以印的ABS　　 純的料還沒測過 1.翹邊問題　 我用PEI版+110+度熱床可以黏的很緊　100度有機率會翹 超過110度印完冷卻後要用木工鑿翹/敲下來 目前除了沒調平好外沒失誤過 第一層要略為壓平(印完拿起來看底部幾乎成平面　縫隙很少) 2.層裂問題  會出現層裂表示層與層之間接合強度不足 我的料測試 245度以上沒有層裂過　但是這個溫度算加熱過度　列印表面很混濁　擠出性能很差　表面暇疵很明顯　尤其是面積小的部位 我設計很機車的溫度塔測試　在210~225之間可以得到最好的列印品質　列印表面有光澤而且線條分明 這要各家料去測 但最佳品質的層接合不是很好　需要降速　這個溫度我是用15mm/s以下的速度在印外圈　才能得到比較高的成功率 3.是否封箱　 我做上面的測試全部沒有封箱　關在房間裡而已 如果要得到最好的列印品質當然能封箱是最好　不方便封箱的話可以使用Cura的shield功能　在模型外圈印一圈殼　可以得到接近的效果 4.熱堆積解決方法　 因為ABS不能開風扇　所以熱堆積問題會比較嚴重  我的解決方法是在模型旁邊加一個薄殼空心立方體　跟你要印的模型一樣高 這樣列印時會在你的模型跟這個立方體之間切換　讓每一層有足夠時間降溫　切片軟體降速效果不佳　因為你的噴嘴還是壓在模型上加熱 如果用上面說的shield功能就不需要加這個模型　因為那個殼有一樣的效果

溫度塔測試 230(底)->220->200->190->180 每層15mm 沒有明顯問題，就算到180度也沒有任何層裂 溫度變化也沒有什麼反應在外表 要拿尺量才能知道每一層分界在哪 3D Benchy測試 列印溫度抓在190度 熱床70 PEI表面 外表看起來相當完美 拱形門的地方懸空是我印過最完美的 底部字樣也沒有甚麼問題 不過似乎有一點點翹邊的狀況   我一般印PLA這個模型是不會俏的 但程度很低 如果熱床溫度再高一點或上膠的話應該能解決

Prusa i3 MK2已經發表一段時間了 說句現實話 i3 MK2在硬體上並沒有什麼創新的設計 上面所使用的技術都是已經廣為流傳的技術 i3 MK2相對於前代多了以下的東西: 1.重新設計的熱床，把列印範圍提高到框架的極限，並提供了自動校正的功能 相對於前代需要在安裝完成後需要手動調整熱床水平 MK2採用的方法是捨棄彈簧等的零件 熱床直接固定在Z平台 校正機制完全採用軟體效正 2.加入接近開關，與熱床配合進行校正 除了Z軸平台校正外，令外增加的是XY效正 這在目前所見的開源軔體內並沒有這項功能 應該是Prusa團隊自行開發的 3.增加多入一出套件，可以做2~4色列印 以上東西在一些玩家DIY手上已經玩到不想再玩 那麼 Prusa i3 MKII到底還有什麼特別的地方? 沒有 所以這邊我想談的是"套件" 而不是這台機器本身 談套件前先問一個問題 如果你是一個套件的生產者，你期望使用者裝出來的東西能重現你的機器的幾成? 相信大部份玩家，在入門時都會選擇大陸出產的便宜套件 然後就是各種撞牆，不知道為什麼不work 什麼鳥事都有 這種事我也經歷過，不管怎麼看裝出來的機器Z平台就是會產生問題(這也是我會一直說Z平台不要用壓克力的原因) 詢問開發者，只得到他自己的機器不會這樣的回覆 然後就是各種踩地雷測試直到問題解決 Prusa完全解決了這個問題嗎? 我相信並沒有 但是從我研究Prusa的安裝手冊，機器結構，使用者裝機實況 可以看的出Prusa 的團隊確實試著解決這個問題 Prusa i3 MK2的套件價值在於縮小期望值的差距 Z校正，XY校正到底有沒有用? 一些高端大大都會告訴那對他們來說沒用 因為他們靠手動校正就能夠解決問題 而且更穩 裡面有多少眉角只有他們自己知道 可能很難解釋，也可能不想說 可是如果你是一位新手 啥都不知道，拿到一個套件 看著不知道在寫什麼的裝機說明，看著完成品的套件和不清楚的裝機影片 不知道有多少眉角你不知道，也沒人會跟你說 你能裝出原套件幾成的功力? Prusa套件給我的感覺是 只要你按他的裝機說明一步一步做 就算有一些你可能沒有調整好的部份 在容許範圍內他可以用機器自動效正將這些不足的部份補上 而且裝好之後

這次要介紹的是這支壓接端子 一般電料行找的到　 不貴　一隻一百多塊 當然相對的壓接效果就差了一點 這支壓接鉗一邊是m型　一邊是c型 這種設計其實比較不穩 兩邊都是m型的話端子可以插進線的表皮固定住 m型 c型 這是杜邦端子，這支鉗子專門用來壓這種 壓接時要注意方向 照片來說　m朝左　c朝右 在正式壓下前，先做前置處理 把端子卡進鉗口，稍微壓一下　如圖中的位置 接下來把線卡進端子，因為有稍微壓過 所以可以卡住 接下來把端子放進鉗口 端子底部對齊C型切口  用力壓下 完成 這隻端子是杜邦線專用 但其實可以用來壓接類似的端子 只是需要尖嘴鉗輔助 這次使用的是HX2.5端子 步進馬達常常使用這種端子 把線剝好後 插進端子 用尖嘴鉗把端子上下的兩翼壓下　固定住線  把端子放進鉗口 端子突起部分的底部切齊m型的切口 用力壓下　 完成

G12 Clean Nozzle指令是Marlin在RC7新增的新功能 相信有使用過噴墨印表機的人都知道　機器在剛開機時都會做一個清理噴頭的動作 Marlin也為3D列印機帶來了一樣的功能　 可以應用於在列印開始前，先把噴嘴清理乾淨 原理很簡單，在列印平台上劃定一個區域，定義為Clean Nozzle的範圍 執行指令時會把噴嘴移動到這個範圍內進行設計的路線移動，目的是把噴嘴上的殘渣抹乾淨 所以，這個區域內要有相對應的設計 我個人的作法是去電料行買一塊烙鐵用的耐熱海棉黏在這個區域，讓噴嘴在海棉上磨擦 藉以清潔噴嘴 使用方法很簡單 到Configuration.h把#define NOZZLE_CLEAN_FEATURE　反註解掉即可啟用此項功能支援 因為這個功能是要下指令方會進行動作，所以就算你的機器沒有這項功能，只要沒執行G12指令就不會有任何影響 此項功能參數不多 NOZZLE_CLEAN_STROKES - 噴嘴會在這個範圍內移動幾次(清潔次數) NOZZLE_CLEAN_START_POINT NOZZLE_CLEAN_END_POINT 清潔範圍設定，噴嘴會移動到所設定的範圍內進行清理 NOZZLE_CLEAN_GOBACK 清潔完成後是否回到原本的位置 使用這項功能前須先對列印平台做一些規劃(機器要有辦法移動到這個位置，不然就會縮減列印空間) 以下為範例 這個範例是在熱床邊緣放一塊海棉，海棉略高於熱床 依照以上設計　我們可以設定 #define NOZZLE_CLEAN_START_POINT { 90, 220, (Z_MIN_POS + 1)} #define NOZZLE_CLEAN_END_POINT   {130, 250, (Z_MIN_POS + 1)} Z的數字為Z_MIN_POS + 1 Z_MIN_POS通常是0(在Configuration.h可以設定) 所以此時Z=1 因為海棉略高熱床2mm 所以噴嘴清潔時會陷進海棉2-1 = 1mm 高度可以自己視情況調整 完成規劃與參數調整後 就可以用G12指令進行清潔噴嘴 簡單的應用是在切片軟體的前置GCode加進G12 這樣在列印任務開始前就會先進行清理噴嘴 以下以Cura為例