绝对尺寸越小,相对尺寸误差越差

3D打印 打印质量 校准 创造者-3
2021-05-16 01:05:22

我遇到了一个问题,即圆柱体的相对尺寸误差随着绝对尺寸的减小而迅速增加。打印直径为 8、7、6、5、4 和 3 毫米的圆柱校准堆栈,它们的尺寸分别缩小了 5%、5.3%、7%、8%、10% 和 13%,如测量结果通过数显卡尺。立方体表现出相同模式的不太严重的版本:2.5%、3%、5%、4%、5%、7%。圆柱体是在 OpenSCAD 中使用 生成的$fn=180,即它们实际上是 180 边形的挤压,因此误差不应该是由于弦近似差引起的;事实上,测量模型的投影,或读取 gcode 并考虑喷嘴宽度,一切看起来都正确。

打印机是 Ender 3,在 210 使用 PLA。使用 CuraEngine 切片。

这可能是由挤出不足或打印速度问题引起的 - 还是材料在紧密曲率下将自身拉在一起的某种效果?除了捏造模型之外,哪些技术可能能够弥补它?

一些附加信息:正如 Trish 在评论中所指出的,绝对误差的一致性(圆柱为 0.4,立方体为 0.2)可能很重要。我随后还以 110% 的挤压率进行了测试,圆柱体的误差始终下降到 0.2 毫米(相对误差仍然显着增加),但 3 毫米圆柱体顶部的表层凸起,表明增加的挤压是错误 - 材料总量过多。

3个回答

你不应该看相对的尺寸差异,你应该看绝对差异。将尺寸过小的尺寸乘以圆柱直径的百分比得出 0.4 毫米的值,每个圆柱给出或接受数百个。因此,基本上您的打印机工作非常一致,只是受到系统偏移的影响。

基本上,印刷过程需要调整 XY 尺寸以补偿塑性流动效应。Ultimaker Cura 中用于解决此问题的选项或设置称为Horizontal ExpansionSlic3r 和 Simplify3d 有类似的设置。在 Slic3r 中,它被称为XY size compensation.

相对误差的增加不是异常,它是实际误差的直接结果:存在系统性的绝对误差,对于所有圆柱体和所有立方体几乎相同。+0.2 mm 或 +0.4 mm 在逐渐变小的物品上会得到越来越大的相对误差。但是绝对误差的来源是您需要补偿的。

抗鼓胀,精度达到 0.2 毫米

当您发现 110% 挤压确实将圆柱测试的绝对误差减半时,结合层变形,我建议尝试以下操作:

  • 挤出/流量倍增器 100 %
  • 线宽 0.44 至 0.45 毫米

这可以对抗模具膨胀,但也可以将墙壁和屋顶线隔开,使它们能够吸收额外的材料。0.2 毫米的精度刚开始是相当不错的,您可以通过它了解许多零件的规格,但我们想要更多!

为了稍微增加,在几个点测量你的灯丝并取平均值,然后将其用作灯丝直径。

进一步提高准确性

如果您想更进一步下一步是正确校准运动系统挤出机

短校准程序

破败首先是挤出机,然后可能是轴。

  • 使用 Pronterface 或 Repetier Host 等接口将打印机连接到 PC。
  • 在距打印机入口 150 毫米处做一个标记
  • 挤出 100 毫米通孔 G1 E100 F100
  • 从入口到标记测量。
  • 通过获取当前每毫米的步数M503- 紧随其后的是 E-entryM92
  • 计算 current steps per mm ×100150remaining length=new steps per mm
  • 设置每毫米的新步数通过M92 E###.#并保存M500,使用 验证M503

XYZ 轴的过程几乎相同,但您不需要标记灯丝。相反,打印一个已知大小的立方体,边长最好是 10 毫米的倍数。

  • 计算 current steps per mm × designed lengthactual length=new steps per mm

这个问题似乎已经基本消失了——至少任何剩余的错误都在我的廉价/低质量数显卡尺可以解释的范围内。自从提出这个问题以来,我已经做了很多可以做出贡献的更改,但最大的因素可能是松散的 X 轴同步带和未对齐的 X 轴

也可能涉及切片器选项。例如,Cura 的 Ender 3 配置文件试图对加速度设置限制,但这样做的方式需要 GUI 来计算派生加速度;如果您使用命令行 CuraEngine(我就是这样),则所有派生设置都保留非常高的默认值。