Atasi Klik, Geser, dan Lewat Step Extruder Printer 3D – Panduan Perbaikan Langkah demi Langkah

Ekstruder adalah bagian kunci dari printer. Mereka bertanggung jawab untuk mendorong filamen melalui nozzle. Bersama dengan hotend mereka membentuk sistem ekstrusi. Meskipun ada banyak desain, yang paling umum terdiri dari motor, gear penggerak, dan roda idler atau gear kedua (dalam desain dual gear) dengan pegas yang mendorongnya ke gear utama untuk menggenggam filamen.

Ekstruder melewati langkah, geser, atau menghasilkan suara klik ketika tidak dapat mendorong cukup plastik melalui nozzle. Ini mungkin karena nozzle sebagian atau sepenuhnya tersumbat, nozzle terlalu dekat dengan plat cetak, suhu ekstrusi terlalu rendah, filamen terbelit, masalah pada tabung PTFE, tegangan pegas idler yang salah, atau karena Anda mencoba mendorong printer melebihi kemampuannya.

Apa yang menyebabkan Ekstruder Lewat & cara memperbaiki masalah?

Ada banyak alasan mengapa ekstruder dapat melewati langkah, dan yang paling sederhana (yang sering terjadi pada saya) adalah nozzle tersumbat. Namun mari kita lihat semua alasan dan cara memperbaikinya:

Filamen Terbelit

Filamen terbelit adalah masalah sederhana yang sering diabaikan, dan dapat merusak cetakan. Jika gulungan tidak dirajut dengan rapi saat ekstruder membuka, simpulan dapat terbentuk dan merendam sistem. Untuk mencegah ini, Anda harus selalu membeli dari merek yang merajut gulungan secara seragam atau merajutnya kembali. Tips penting lainnya adalah jangan pernah meninggalkan ujung longgar, jadi gulungan selalu terrajut rapat.

Kegagalan Tabung PTFE

Printer Anda mungkin memiliki satu, dua, atau tidak ada tabung PTFE tergantung pada apakah Anda memiliki ekstruder Bowden atau direct drive dan hotend yang dilapisi atau all metal.

Tabung Bowden mengarahkan filamen dari ekstruder ke hotend dengan membatasi jalur sehingga dapat didorong atau ditarik dari jauh. Toleransi yang lebih sempit lebih baik untuk akurasi tetapi toleransi yang lebih sempit juga meningkatkan kemungkinan filamen macet.

Hal pertama yang harus Anda periksa jika Anda memiliki tabung Bowden adalah bahwa filamen bergerak dengan mudah melalui.

• Lepaskan dari hotend dan coba gerakkan filamen secara manual.
• Jika mengalir bebas masalah tidak ada di sana.

Kadang-kadang ekstruder direct drive juga memiliki tabung PTFE untuk mengarahkan filamen ke dalam ekstruder. Dalam kasus tersebut, toleransi internal tidak begitu penting karena itu hanya panduan agar filamen tidak berkeliaran. Itu dapat tersumbat dengan cara yang sama dan harus menjadi hal pertama yang diperiksa meskipun.

Dengan PVA dan PVOH dan filament larut lainnya, penyerapan kelembaban udara dapat menyebabkan macet di dalam tabung PTFE. Filamen menjadi lengket dan bengkel jadi praktik baik untuk dengan hati-hati mengeringkan filament ini sebelum penggunaan.

Pada beberapa desain (tetapi tidak pernah pada all-metal hotends) tabung PTFE mungkin langsung masuk ke hotend dan menyentuh nozzle.

• Periksa apakah ujung tabung tidak berubah bentuk atau terbakar.
• Jika Anda memiliki tabung Bowden yang panjang Anda cukup memotong bagian yang rusak dan memasukkan kembali.
• Gunakan pisau tajam dan coba potong sejajar mungkin untuk mendapatkan tepi bersih.
• Jika tabung pendek atau Anda telah memotongnya sebelumnya mungkin lebih baik untuk menggantinya sepenuhnya. 

Masalah ini juga dapat dialami dengan liner di dalam barrel. Memotong tabung dalam hal ini bukan opsi, jadi Anda harus menggantinya.

Dalam ekstruder direct drive, kadang-kadang liner terperangkap di antara gear dan hancur memblokir dirinya sendiri. Kadang-kadang Anda dapat menekan liner dari sisi dan membuatnya bulat lagi tetapi dalam sebagian besar kasus lebih baik untuk menggantinya sepenuhnya

Pemegang Gulihan yang Membuat Terlalu Banyak Gesekan

Pemegang gulihan harus memungkinkan gulihan untuk berputar bebas saat ekstruder menarik filamen untuk membuka. Gesekan tambahan dari pemegang mengurangi gaya dorong dari ekstruder. Periksa pemegang gulihan Anda untuk memastikan gulihan berputar dengan sedikit usaha saat menarik filamen. Jika pemegang Anda memiliki bearing, periksa apakah mereka berputar bebas. Kadang-kadang pemegang gulihan dapat ditingkatkan, dan pengganti yang lebih baik dapat dibeli atau bahkan dicetak.

Nozzle Terlalu Dekat dengan Plat Cetak

Ketinggian lapisan pertama adalah salah satu pengaturan paling penting untuk cetakan yang berhasil. Jika nozzle terlalu jauh, lapisan pertama tidak menempel dan jika terlalu dekat lapisan pertama akan ditekan.

Jika Anda memperhatikan bahwa masalah dengan ekstruder terjadi sebagian besar selama lapisan pertama tebakan terbaik adalah lapisan pertama terlalu dekat dan celah di mana ekstruder harus mendorong plastik menjadi terlua sempit dan gaya yang diperlukan meningkat melebihi kapasitas mesin. Ini bahkan dapat mencapai titik ekstrem tidak ada plastik yang keluar.

Jika plat tidak diatur tingkat ini mungkin hanya terjadi di beberapa tempat dan tidak di tempat lain. Dalam hal itu mungkin bukan masalah dari ketinggian lapisan pertama yang salah tetapi masalah tingkat plat.

Z offset adalah pengaturan yang memberitahu printer selisih antara ketinggian Z homing dan ketinggian aktual ujung nozzle. Ini sangat penting karena Anda ingin mesin tahu tepat di mana Z0 berada. Misalnya, jika Anda selisih 0,1 mm saat mencoba mencetak lapisan pertama 0,2 mm Anda sebenarnya akan mendapatkan jarak 0,3 mm dari plat dan Anda pasti akan memiliki masalah adhesi. Tergantung pada apakah Anda memiliki sistem tingkat plat otomatis atau hanya switch homing standar proses akan sedikit berbeda.

Untuk menyelesaikan ini dengan hasil terbaik disarankan untuk menggunakan feeler gauge. Dengan alat ini Anda akan dapat mengetahui dengan tepat jarak antara nozzle dan plat. Pilihan kedua adalah lembaran kertas putih. Kertas bond standar dengan 70 g/m2 (gram per meter persegi) akan memiliki ketebalan 0,09 mm dan 80 g/m2, 0,1 mm.

Cara menyesuaikan Z offset:

1. Pastikan plat Anda rata dan bersih.
2. Pastikan nozzle bersih dan tidak ada tetesan.
3. Panaskan nozzle dan plat ke suhu cetak.
4. Home Z dan gerakkan nozzle kira-kira ke tengah plat.
5. Turunkan atau naikkan nozzle secara manual sehingga feeler gauge atau kertas dengan ketebalan yang diketahui hampir tergelincir di antara plat dan nozzle.
6. Catat ketinggian Z akhir.
7. Pergi ke pengaturan Z offset dan masukkan ketinggian Z akhir yang telah dicatat dikurangi ketebalan gauge. Misalnya, jika ketinggian akhir adalah -1.30 mm Z offset harus -1.4 mm jika ketebalan adalah 0.1 mm. Hal yang sama berlaku untuk nilai positif seperti 1.10 mm dikurangi 0.1 mm ketebalan kertas atau gauge z offset harus 1.00 mm.
8. Simpan pengaturan ke mesin.
9. Untuk memverifikasi bahwa Anda telah berhasil menetapkan ketinggian z, home Z lagi dan jog secara manual ke ketebalan gauge (Misalnya: 0.1 mm). Ini harus hampir tergelincir di celah.

Z offset juga dapat dimasukkan di slicer dan dengan perintah GCODE. Dalam Marlin itu akan M206 tetapi ingat bahwa tanda terbalik. Nilai positif akan menurunkan nozzle dan nilai negatif akan naik. Ingatlah untuk menyimpan pengaturan ke eeprom sebelum mematikan mesin atau Anda harus memasukkannya setiap kali Anda menyala.

Setelah Anda mengatur ini dengan benar Anda harus mendapatkan lapisan pertama yang sempurna. Jika Anda terus mengalami masalah ekstruder atau adhesi, mungkin ada yang lain yang harus diperbaiki.

Suhu Ekstrusi Terlalu Rendah

Ketika suhu nozzle terlalu rendah plastik mungkin terlalu viskus untuk melewati atau mungkin tidak meleleh sama sekali. Ekstruder harus mencurahkan terlalu banyak gaya dan akan klik atau menggosok filamen. Suhu harus diatur untuk setiap filament sesuai spesifikasi produsen dan disesuaikan untuk mendapatkan hasil terbaik. Juga mungkin untuk meningkatkan suhu beberapa derajat untuk mencetak lebih cepat jika ekstruder tidak bisa mengejar, tetapi dalam wajar. Jika Anda terlalu mendorong kualitas cetak dapat menurun secara drastis atau polimer bahkan dapat terbakar. Setiap printer memiliki beberapa kesalahan dalam pembacaan jadi suhu cetak mungkin tidak sama untuk gulungan filamen tertentu.

Nozzle Tersumbat

Nozzle pada dasarnya adalah sepotif logam dengan satu lubang untuk menerima filamen dan lubang yang lebih kecil tempat plastik cair didorong keluar. Lubang keluar yang kecil rentan tersumbat, terutama yang yang lebih kecil. Sumbatan terbentuk oleh padatan yang tidak dapat dileleh dan akibatnya tidak dapat didorong keluar. Mereka dapat menjadi plastik yang terbakar atau bahan lain yang masuk ke nozzle dan tidak seharusnya.

Untuk mencegah plastik terbakar Anda harus melampaui suhu yang direkomendasikan oleh produsen filament dan mematikan hotend saat tidak digunakan. Jika hotend dipertahankan pada suhu tinggi untuk waktu yang lama tanpa ekstrusi, plastik cair di dalam dapat mulai mengkaramel dan terbakar. Reaksi kimia ini mengubah properti fisik bahan mencegahnya masuk ke fase cair.

Masalah lain yang dapat disebabkan oleh tidak mematikan ekstruder adalah bahwa filamen di dalam hotend dapat menjadi dianil. Ini berarti struktur internal polimer berubah dan membutuhkan panas yang jauh lebih besar untuk meleleh.

Padatan asing dapat datang dari banyak sumber. Beberapa tahun lalu, ada banyak kasus potongan kecil logam atau impuritas lain di dalam filamen yang cukup besar untuk membuat selang di dalam nozzle. Saat ini ini seharusnya tidak menjadi masalah jika Anda membeli filamen kualitas yang wajar. Sumber lain yang sering diabaikan adalah penumpukan debu di gulungan plastik. Sedikit debu tidak menyebabkan kerusakan tetapi jika Anda terus-menerus menggunakan filamen berdebu, itu dapat menumpuk di dalam nozzle dan menyebabkan masalah.

Menjaga gulungan filamen Anda tetap bersih dan memasang sepotong busa untuk menyeka sisa-sisa yang mungkin tertangkap sebelum masuk ke hotend akan mencegah masalah di masa depan.

Cara mengidentifikasi nozzle tersumbat:

Sumbatan penuh mudah diidentifikasi. Jika nozzle pada suhu yang benar dan Anda telah membuang semua blokir di tabung PTFE atau lubang di cold end dan Anda tidak dapat secara manual mendorong plastik keluar dari nozzle, itu pasti tersumbat.

Sumbatan sebagian tidak mudah terlihat jika Anda tidak tahu apa yang Anda cari karena plastik keluar. Cara untuk mengetahunya adalah dengan mengamati bagaimana plastik keluar. Ini harus lebih atau kurang lurus ke bawah dan bulat sempurna. Ketika ada sumbatan sebagian biasanya melintir dan memiliki bentuk tidak teratur.

Cara membersihkan Nozzle:

Jika Anda menemukan bahwa nozzle Anda memiliki sumbatan, ada metode yang dapat membersihkannya tanpa membongkar. Metode ini disebut cold pull karena pada dasarnya terdiri dari memanaskan nozzle ke suhu rendah dan menarik filamen dengan keras berharap apa yang menyebabkan blokir keluar bersama dengan itu.

Mungkin ide yang baik untuk menggunakan jarum halus seperti yang digunakan untuk akupunktur untuk menikam di dalam nozzle saat berada pada suhu cetak untuk mendorong sumbatan sebelum melakukan cold pull.

Untuk melakukan cold pull:

1. Panas-kan nozzle ke suhu meleleh.
2. Atur pemanas ke 100ºC dan tahan filamen sampai mendingin ke suhu tersebut.
3. Tarik dengan keras dari filamen sambil memegang gerakkan. Hati-hati untuk tidak terbakar dengan hotend yang akan panas.
4. Lihat dengan teliti ujung filamen. Idealnya, Anda akan melihat kerucut di ujung dengan sedikit kotoran di dalamnya. Jika Anda tidak melihat kerucut dan filamen Anda beregang, coba ulangi dengan 95ºC daripada 100ºC.
5. Ulangi langkah 1 hingga 4 sampai Anda mendapatkan kerucut bersih di ujung.

Jika cold pull tidak menghapus sumbatan, Anda mungkin perlu membongkar hotend. Tergantung pada model hotend yang Anda miliki proses mungkin berbeda tetapi untuk sebagian besar Anda bisa melakukannya dengan garpu Inggris untuk memegang blok panas dan garpu tabung dengan ukuran yang tepat untuk membuka nozzle.

Anda harus sangat hati-hati saat melakukan operasi ini karena koneksi antara blok panas dan heatsink adalah tabung yang sangat tipis dan rapuh. Tabung tipis karena karena sedikit bahan untuk menghantarkan panas ia bertindak sebagai heat-break. Penggabungan sebaiknya dilakukan saat pemanas menyala sehingga bahan apa pun di dalam atau yang mungkin bocor meleleh dan tidak membengkokkan bagian-bagian bersama.

Setelah Anda membongkar hotend Anda akan dapat melihat apakah sumbatan ada di nozzle atau di atas barrel. Jika Anda dapat mendorong plastik dengan nozzle dilepas perbaikan cepat akan mengganti nozzle atau mencoba membersihkannya dengan metode lain di luar mesin. Barrel juga dapat dilepas dan diganti jika tersumbat.

Untuk merakit kembali hotend periksa petunjuk produsen. Beberapa hal yang perlu diperhatikan yang akan berlaku untuk sebagian besar model:

1. Pastikan untuk mengencangkan nozzle ke dalam barrel dan tidak ke dalam blok panas sehingga ada seal yang ketat di antara keduanya.
2. Gunakan pasta termal untuk kinerja yang lebih baik dan anti-seizing pada utas.
3. Jangan mengencangkan terlalu keras nozzle, terutama yang berlian karna mereka akan patah dengan mudah dan menghapus utas yang patah dari blok panas dapat menjadi tantangan.
4. Pengencangan akhir harus dilakukan pada suhu cetak. Hati-hati sekali lagi untuk tidak terbakar.

Tegangan Pegas Filamen Terlalu Ketat atau Terlalu Longgar

Tegangan yang mendorong roda idler ke dalam filamen untuk menekannya terhadap gear penggerak harus cukup untuk menggenggamnya. Jika terlalu longgar gear penggerak akan berputar bebas atau menggosok filamen menciptakan depresi yang akan membuat filamen lebih sulit didorong.

Asalkan Anda telah membuang masalah lain seperti sumbatan atau suhu terlalu rendah, coba mengencangkan pegas di ekstruder. Jika goresan telah dibuat Anda harus mengeluarkan filamen, memotong panjang yang goyahkan dan memasukkan kembali. Ketika pegas terlalu ketat filamen akan ditekan atau mendapat grooves yang sangat dalam dari gear gigi. Ini akan menambahkan gesekan ekstra ke sistem yang bahkan dapat membuat stepper berhenti. Jika ini kasus Anda, coba mengurangi tegangan.

Ingat bahwa mengubah tegangan pegas di ekstruder dapat sedikit mengubah feed rate. Setelah menyesuaikan tegangan periksa apakah printer tidak under atau over extruding dan sesuaikan di perangkat lunak sesuai.

Dalam ekstruder dual gear pengaturan ini lebih maaf karena tegangan hanya cukup untuk membuat gear bersinggungan. Periksa apakah produsen memiliki rekomendasi mengenai tensioner dan ikuti mereka. Untuk ekstruder dual geared tegangan lebih pada ujung longgar daripada ujung ketat.

Gear Ekstruder Kotor atau Debur yang Terperangkap di Gear Penggerak

Gear ekstruder dapat kotak dengan waktu dan menurunkan efisiensi penggerak terutama pada yang memiliki gigi halus. Tegangan pegas yang buruk di roda idler atau gear driven dapat mempercepat proses ini tetapi tidak selalu tandanya Anda harus menyesuaikannya. Periksa apakah ada debu atau sisa filamen yang terkumpul di sekitar gear penggerak dan di dalam gigi.

Untuk membersihkan gear ekstruder:

1. Gunakan udara terkompresi
2. Coba dengan sikat kecil.
3. Jika gear benar-benar lengket Anda dapat membongkar ekstruder, mengeluarkan gear dan membersihkannya secara menyeluruh.

Pastikan printer tidak berjalan sebelum menyekan sesuatu di dalamnya atau memutar bagian yang bergerak. Sikat kawat baja bisa terlalu keras untuk beberapa gear, sikat berlian atau nylon disarankan. Biasanya gear penggerak dapat dilepas dengan melebarkan segel Allen kecil. Saat memasang kembali gear, periksa apakah ada datar di poros. Jika ada, eratkan segel ke dalamnya.

Ekstruder Tidak Bisa Mengejar Kecepatan Printer

Komunitas pencetakan 3D terus-menerus mendorong mesin untuk mencetak lebih cepat dan produsen terus membuat upgrade dan printer baru untuk mengejar. Meningkatkan bagian dari mesin dapat menciptakan bottleneck pada bagian lain dan ekstruder generasi lama biasanya adalah penyebabnya. Saat mencetak lebih cepat mesin tidak hanya harus memindahkan sumbu X, Y, dan Z lebih cepat tetapi ekstruder harus dapat mendorong lebih banyak plastik keluar dari nozzle. Ini juga bisa terjadi saat mencetak lapisan tebal.

Meningkatkan suhu cetak mungkin perbaikan sederhana yang bekerja baik saat kecepatan cetak terus-menerus tinggi tetapi dapat membawa masalah lebih lanjut pada model yang memiliki detail halus yang membuat mesin melambat di beberapa bagian. Jika suhu terlalu tinggi dan mesin melambat, plastik akan meleleh terlalu banyak, dan kualitas cetak akan terpengaruh. Dalam situasi ekstrem plastik dapat terbakar dan menyumbat nozzle.

Solusi yang lebih baik adalah mendapatkan ekstruder yang lebih baik atau nozzle aliran tinggi. Ada beberapa pengganti drop-in yang sangat bagus seperti nozzle aliran tinggi CHT yang dapat meningkatkan kapasitas ekstruder Anda tanpa mengubah apa pun yang lain.

Saat mencetak dengan nozzle diameter yang lebih besar gaya berkurang tetapi kecepatan ekstrusi meningkat. Dalam hal ini Anda akan melihat bahwa motor melewati langkah atau bahkan berhenti karena tidak bisa mengejar. Untuk memperbaiki ini Anda perlu mengganti ekstruder atau menurunkan kecepatan cetak.

Anda dapat menurunkan kecepatan ke pengaturan rendah seperti 25 mm/s dan coba meningkatkan dengan 5 atau 10 mm/s setiap kali untuk mendapatkan kecepatan tertinggi yang tidak menimbulkan masalah.

Arus Driver Motor Ekstruder Tidak Dikalibrasi dengan Benar

Motor ekstruder biasanya stepper, dan, tidak seperti motor dc, mereka memiliki lebih dari dua kabel dan memerlukan arus switching untuk berputar. Bagian elektronik yang bertanggung jawab untuk switching disebut stepper driver. Yang paling umum pada mesin lama disebut Pololu dan didasarkan pada chip Allegro 4988. Chip ini dan yang lebih lama lainnya menggunakan potentiometer untuk menyesuaikan arus puncak yang mengalir melalui gulungan motor.

Ketika arus terlalu rendah, motor tidak memberikan torsi yang cukup untuk mesin berjalan dengan benar. Ketika arus diatur terlalu tinggi, motor akan menjadi sangat panas dan dapat sangat mengurangi umur panjangnya atau bahkan terbakar. Untuk menyesuaikan arus ini, Anda harus setidaknya memiliki beberapa pengetahuan elektronik dan alat yang benar.

Periksa dokumentasi produsen tentang cara menetapkan Vref (tegangan referensi) dengan benar karena dapat berbeda untuk masing-masing.

Saya tidak merekomendasikan untuk bermain-main dengan elektronik mesin karena masalah ini tidak umum pada mesin yang bukan DIY dan Anda berisiko merusak mesin Anda secara permanen.

Untuk mengakses elektronik, Anda perlu mengakses kabinet utama di mana ada tegangan listrik, jangan membuka kecuali Anda tahu apa yang Anda lakukan, dan risiko yang terlibat.

Konektor longgar atau kabel yang putus juga dapat mempengaruhi kinerja stepper. Periksa apakah ada kabel atau koneksi longgar yang mungkin menyebabkan masalah.

Kesimpulan

Masalah dengan ekstruder cukup umum tetapi jika Anda melewati daftar memeriksa masalah secara urut, Anda kemungkinan besar akan menemukan dan menyelesaikannya. Saya merekomendasikan untuk mendekatinya dalam urutan ini:

1. Filamen terbelit; mudah dilihat dan diselesaikan.
2. Kegagalan Tabung PTFE.
3. Pemegang gulihan yang membuat terlalu banyak gesekan.
4. Nozzle terlalu dekat dengan plat cetak.
5. Suhu ekstrusi terlalu rendah.
6. Nozzle tersumbat.
7. Tegangan pegas filamen terlalu tinggi atau terlalu longgar.
8. Gear ekstruder kotor.
9. Ekstruder tidak bisa mengejar kecepatan cetak.
10. Driver motor ekstruder tidak terkalibrasi dengan benar.

Lihat bagian produk kami yang direkomendasikan

Kami membuat bagian produk yang direkomendasikan yang akan memungkinkan Anda untuk menghilangkan tebakan dan mengurangi waktu yang dihabiskan untuk meneliti printer, filamen, atau upgrade yang harus dibeli, karena kami tahu ini dapat menjadi tugas yang sangat menakutkan dan umumnya mengarah pada banyak kebingungan.

Kami telah memilih sejumlah printer 3D yang kami pertimbangkan baik untuk pemula maupun menengah, bahkan ahli, membuat keputusan menjadi lebih mudah, dan filament, serta upgrade yang tercantum, semuanya telah diuji oleh kami dan dipilih dengan hati-hati, jadi Anda tahu bahwa mana pun yang Anda pilih akan bekerja sebagaimana mestinya.