使用挤压倍增器是不是像作弊一样?

3D打印 挤压 简化3d
2021-05-07 01:25:35

我从未理解的一件事是切片器(如 Simplify3D (S3D) 或 CURA )中所谓的挤出倍增器 (EM)流量设置。

此设置的描述为...

  • S3D:所有挤压运动的乘数(...)
  • CURA:挤出的材料量乘以该值。(...)

我一直认为这个参数只是一种修复潜在错误计算或错误配置的丑陋方法,因为使用它感觉就像在做一个计算,得到错误的结果,然后用乘数“纠正”它——这不是作弊吗?


但是,最近我对这个设置的考虑有点困难,现在我不再确定了。一个主要的原因是,S3D表明不同的值为EM,这取决于所使用的塑料类型,0.9对于PLA1.0 ABS

这在某种程度上意味着存在证明 EM 合理的物理特性,但我想不出一个,因为 1 m 进料会导致 1 m 挤出 - 无论使用哪种塑料,对吧?

4个回答

不,流量或挤出倍数是为了补偿不同的材料和温度范围。

因子从何而来?

假设我们使用 PLA 校准了我们的喷嘴以在 200°C 下工作,因此 100 毫米挤出是正确的,并且想要打印 ABS。ABS 的行为不同,我们得到的打印效果很差。怎么了?好吧,它们在高温下的表现确实不同,并且在不同的温度下打印。两者之间一个很容易引起注意的区别是热膨胀系数。

现在,我不得不翻阅研究论文和 PLA 的材料/技术数据表,因此请谨慎对待。但是我们可以清楚地比较各种塑料的热膨胀系数

  • 解放军: 41µmm K TDS
  • ABS: 72108µmm K
  • 聚碳酸酯: 6570µmm K
  • 聚酰胺(尼龙): 80110µmm K

这些只是三个随机挑选的塑料,显然可以打印。如果我们将其中的一米加热一开尔文,它们就会膨胀那个长度(几微米)。我们将后面的三种打印材料加热到室温(~220-260 °C)以上的大约 200-240 K,因此我们预计这些材料会在以下范围内膨胀:

  • PLA:6.97 至 7.79 毫米(1)
  • ABS:14.4 至 25.92 毫米(2)
  • 聚碳酸酯:13 至 16.8 毫米(2)
  • 聚酰胺(尼龙):16 至 26.4 毫米(2)

1 - 将 170 K 和 190 K 温差用于其大约 190 至 200 °C 的正常打印温度范围
2 - 首先:增加 200 K 时的低膨胀,然后是 240 K 的高膨胀

您已针对其中某处的这些值之一校准了打印机现在你会得到不同颜色和不同混合物的不同灯丝,甚至你从 PLA 换成 ABS 或从一个品牌切换到另一个 - 结果是:你在该范围内的某处得到不同的热膨胀系数,你有几乎没有机会知道。最后,热膨胀系数会对喷嘴中的压力产生影响,这也会影响材料离开喷嘴的速度,从而影响模具膨胀,从而影响整体打印行为。

请记住,热膨胀并不是喷嘴中发生的唯一事情。其他重要因素是例如聚合物在其印刷温度下的粘度、可压缩性(这取决于例如链长或嵌入的填料)、喷嘴的几何形状、熔融区的长度……它们都起到了重要的作用。印刷品如何准确地出来的作用。

我们可以将所有这些总结在一个通用的“喷嘴行为”标签下,结果得到了截然不同的流量/挤出乘数,例如 Simplify3D 中 PLA 的 0.9/ABS 的 1。

其他因素?

还有其他因素在起作用。

挤出机和熔体区之间的距离以及长丝在那里的行为方式有些明显:可延展的长丝可以在鲍登管中聚成一些,而在直接驱动中,可容纳的空间要小得多。

挤出机可能会产生影响,具体取决于驱动齿轮的几何形状以及它入长丝的程度。变形的深度再次取决于细丝的硬度和齿的几何形状。Tollo很好地解释了这对改变挤出倍增器的需要有何影响。

获得因素

其中大部分是通过反复试验确定的,使用系数 1 并手动拨号,直到在机器上实现正确的打印,然后将该系数放回软件中。

附带说明:Ultimaker Cura(在其灯丝数据库中)能够将流速保存到每个不同的灯丝中,但会以 100 % 默认值进行初始化。

TL; 博士

这是一种调整灯丝行为(使用一根灯丝作为校准)与作弊之间的相对差异的方法

除了上面非常详细的答案,我想提一下灯丝的硬度也有影响。

大多数供料器是弹簧加载的,因此它取决于灯丝硬度,驱动齿轮的齿下沉的深度。它们下沉的越深,驱动齿轮有效直径变得越小

因此,ABS (~100 shore D)和 PLA (~83 shore D)的 E-steps/mm 并不相同

这将导致 PLA 和 ABS 所需的值(E-steps/mm)更高,这与 OP 中提到的值(PLA 的 EM 为 0.9 / ABS 的 EM 为 1.0)相反,其中挤出倍增器更高ABS 比 PLA。

我想,这是看待它的一种方式。我认为更准确的方法是将其视为“临时校准”,在这种情况下,人们意识到他们的打印机没有挤出足够/太多,并且 EM 会调整流量以挤出正确的量。

基础计算,至少是主要计算,将是固件中设置的步数/毫米。如果它关闭,一种解决方法是弄清楚它关闭了多少,然后将 EM 更改为该值。更好的解决方案是确定实际步数/mm 并刷新固件,以便将 EM 设置为 1。

直接解决“作弊与否”方面的问题。还有其他几个参数(步长/毫米,标称灯丝直径)对最终结果有直接的等效影响(至少忽略像缩回距离这样的小二阶效应)。

作为一个纯粹主义者,您可能会争辩说,这些都可以在切片器中汇总为单个校准参数,让用户选择如何管理差异是一种浪费(但这不是一种非常现代的 UI 方法) .

“允许”使用挤压倍数的最明显原因是在打印过程中,挤压倍数是一个通常可以动态调整的参数。如果您最终需要执行动态校准,那么将此参数从机器传输到切片机绝对有意义,而不是执行额外的计算来确定新的标称长丝直径。记住需要 95% 而不是 1.7nnn mm 的特定线轴可能会更容易。