Чи не використовується екструзійний множник, як обман?

Я ніколи не розумів, так званий екструзійний множник (EM) або налаштування потоку в зрізах типу Simplify3D (S3D) або CURA.

В описі цього параметра написано ...

• S3D: Множник для всіх екструзійних рухів (...)
• КУРА: Кількість екструдованого матеріалу множиться на це значення. (...)

Я завжди вважав, що цей параметр - це просто некрасивий спосіб виправити основний прорахунок чи неправильну конфігурацію, тому що, використовуючи його, ви хочете робити обчислення, отримувати неправильний результат і "виправляти" його згодом множником - чи це не обман ?

Але, нещодавно я подумав трохи складніше щодо цього налаштування, тепер уже не впевнений. Однією з основних причин є те, що S3D пропонує різні значення для ЕМ, залежно від виду використовуваних пластмас, 0,9 для PLA та 1,0 для ABS .

Це якимось чином означає, що існує фізична властивість, яка виправдовує ЕМ, але я не можу придумати її, тому що 1 м підживлення призведе до екструдованого 1 м - незалежно від того, яку платину використовували, правда?

Ні, помножувач швидкості потоку або екструзії повинен компенсувати різні матеріали та температурні діапазони.

Звідки береться фактор?

Скажімо, ми відкалібрували нашу насадку для роботи при 200 ° C з PLA, тому 100 мм екструзія є правильною і хочемо надрукувати ABS. ABS поводиться по-різному, і ми отримуємо погані відбитки. Що не так? Добре, що вони поводяться по-різному в спеку і друкують при різних температурах. Одне легко помітна різниця між ними - коефіцієнт теплового розширення.

Тепер мені довелося проглядати дослідницькі документи та Матеріально-технічні листки для PLA, тому візьміть цей із зерном солі. Але ми можемо чітко порівняти різні коефіцієнти теплового розширення пластмаси :

• PLA: ^{a TDS}$41 \frac{\text{µm}}{\text{m K}}$
• ABS:$72 \to 108 \frac{\text{µm}}{\text{m K}}$
• Полікарбонат: від$65 \to 70 \frac{\text{µm}}{\text{m K}}$
• Поліаміди (нейлони): від$80 \to 110 \frac{\text{µm}}{\text{m K}}$

Це лише три випадково підібрані пластмаси, які чітко друкуються. Якщо нагріти один метр їх одним кельвіном, вони розширяться на таку довжину (пару мікрометрів). Ми нагріваємо три останніх друкарські матеріали приблизно до 200-240 К при кімнатній температурі (~ 220-260 ° С), тому ми очікуємо, що ці матеріали розширяться наступними діапазонами:

• PLA: від 6,97 до 7,79 мм ⁽¹⁾
• ABS: від 14,4 до 25,92 мм ⁽²⁾
• Полікарбонат: від 13 до 16,8 мм ⁽²⁾
• Поліаміди (нейлони): 16 - 26,4 мм ⁽²⁾

^{1 - використання різниці температур 170 К і 190 К для нормального діапазону температур друку приблизно від 190 до 200 ° С
2 - спочатку: низьке розширення при збільшенні 200 К, потім високе розширення на 240 К}

Ви відкалібрували принтер для одного з цих значень десь там. А тепер ви отримуєте іншу нитку, яка має інший колір та іншу суміш, або навіть ви переходите з PLA на ABS або переходите від однієї марки на іншу - результат: ви отримуєте інший коефіцієнт розширення тепла десь у цьому діапазоні, і у вас є майже немає шансів це знати. Зрештою, коефіцієнт теплового розширення впливає на тиск у форсунці, і це швидкість виходу матеріалу з форсунки, що впливає на набухання штампу, а також на загальну поведінку друку.

Пам’ятайте, що розширення тепла - не єдине, що відбувається в соплі. Іншими важливими факторами є, наприклад, в'язкість полімеру при його температурі друку, його стисливість (що залежить, наприклад, від довжини ланцюга або вбудованих наповнювачів), геометрія насадки, довжина зони розплаву ... всі вони грають на роль у тому, як саме вийде друк.

Ми можемо підбити підсумки під загальним тегом "поведінка у форсунці", і в результаті виходить дуже різний множник потоку / екструзії, як 0,9 для PLA / 1 для ABS у Simplify3D.

Інші фактори?

Є й інші фактори, які відіграють певну роль.

Відстань між екструдером та зоною розплаву та поведінкою нитки є дещо очевидними: пластична нитка може згорнути частину в трубі Боудена, тоді як у прямому приводі для цього набагато менше місця.

Екструдер може мати вплив залежно від геометрії приводного редуктора і того, наскільки він кусається в нитку. Глибина деформації знову залежить від твердості нитки та геометрії зубів. Толло чудово пояснює, як це впливає на необхідність зміни мультиплікатора екструзії.

посилення факторів

Більшість із них визначаються методом проб і помилок за допомогою коефіцієнта 1 та набору вручну до тих пір, поки на машині не буде досягнуто належного друку, а потім повернення цього фактора в програмне забезпечення.

В якості додаткового зауваження: Ultimaker Cura має (у своїй базі даних ниток) можливість зберігати швидкість потоку в кожну різну нитку, але ініціалізує все зі 100% замовчуванням.

TL; DR

Це спосіб пристосуватися до відносної різниці між поведінкою ниток (використовуючи один із ваших ниток як калібрування) і не обманювати.

Окрім дуже детальних відповідей вище, хотілося б зазначити, що твердість нитки також грає роль.

Більшість живильників мають пружинне навантаження, тому від твердості нитки залежить те, наскільки занурюються зуби приводного механізму. Чим глибше вони занурюються, тим меншим стає ефективний діаметр приводного механізму.

Тому E-ступені / мм не однакові серед ABS (~ 100 берега D) та PLA (~ 83 берега D) .

Це призведе до більш високого значення (E-ступенів / мм), необхідного для PLA, як для ABS, всупереч значенням, згаданим в ОП (EM 0,9 для PLA / EM 1,0 для ABS), де екструзійний множник вище для ABS, ніж для PLA.

Думаю, це один із способів поглянути на це. Я вважаю, що більш точним способом вважається це "спеціальна калібрування", коли людина розуміє, що їх принтер недостатньо / екструдований, і ЕМ регулює потік, щоб видавити потрібну кількість.

Основним розрахунком, принаймні основним, будуть кроки / мм, встановлені в прошивці. Якщо він вимкнений, одним виправленням є визначити, на скільки він вимкнений, і змінити ЕМ на це. Кращим рішенням є визначення фактичних кроків / мм та прошивання мікропрограмного забезпечення, щоб ЕМ можна було встановити на 1.

Безпосередньо звертатися до аспекту "обман чи ні". Існує кілька інших параметрів (кроки / мм, номінальний діаметр нитки), які мають прямий еквівалентний вплив на кінцевий результат (принаймні, ігноруючи невеликі ефекти другого порядку, наприклад відстані втягування).

Як пурист, ви можете стверджувати, що всі вони можуть бути зведені в єдиний параметр калібрування в слайсері, і це марно дозволяти користувачеві вибирати, як управляти різницями (але це не дуже сучасний підхід інтерфейсу) .

Найяскравішою причиною «дозволу» використання екструзійного множника є те, що під час друку екструзійний множник є одним із параметрів, які часто можна регулювати на льоту. Якщо в кінцевому підсумку потрібно виконати калібрування льоту, абсолютно має сенс перенести цей параметр з верстата на зріз, а не виконувати додаткові обчислення для визначення нового номінального діаметра нитки. Напевно, буде простіше запам'ятати конкретну котушку, яка потребує 95%, а не 1,7 млрд. Мм.

Мультиплікатор екструзії призначений лише для компенсації кількості потоку. Такий матеріал, як PLA, є дуже текучим при температурі 190-200С, тому екструдування трохи менше 100% призведе до зменшення зіт на друк, трохи збільшить допуск, зменшить нанизування, а також знизить ризик нагрівання. Такі матеріали, як ABS та нейлон, не є настільки рідкими при температурі, тому для друку вони не потребують змін у швидкості потоку. Витрата потоку також можна регулювати для покращення перших шарів, хоча занадто велика кількість може спричинити «ногу слонів», або занадто велику вихлюпування першого шару, подібно до того, що ваше ліжко вирівняно занадто близько.