2013年9月29日 星期日

漫長的一周 / 3d printer debug 之旅

[漫長的一周]3d printer debug 之旅


這週總共只印了這些物件,依照先後順序是由高往低
越印到後面,越早面對失敗

這一週預計要印四個桌腳,沒想到一個僅耗時四小時的桌腳,四個居然印了一整周,而且只有一個是完成的。閃鑄的機器自從去年十二月買來,不太需要操煩,然而這個禮拜真的讓我徹底的抓狂。
Air Printing/空噴的起因,基本上可以分為幾大類。

當材料噴出之後出現這樣層次分明的狀態
通常意味著,材料擠出料量已經不同
明顯的,下半部的塑料飽和,上半部營養不良
象徵著,進料機構即將出問題/輸出逐步下滑
第一類:材料
從粗心到無心,入門到高階會犯的錯,依序的可能為:
(1) 材料用罄 > (2) 材料打結 > (3) 材料內部纏太緊,增加抽取阻力
當步進馬達開始擠不出料的時候,人生準備重來
這次的測試,第一次發現廠商在最初編綑塑料時,可能是因為機器操作不當或是扭力失控,讓一些料在內圈時被綑綁或拉扯的太用力,導致塑料深陷在其他周圍的塑料中,必須用更多的力氣來拉>超出進料機構最大扭力! 


第二類:噴嘴
順利的狀態下,塑料透過進料齒輪的帶動(往下),只要喉管那段提供足夠的溫度與滑順度,基本上進料齒輪配上步進馬達的扭力,是有足夠的力量將塑料往下推送。
然而,當噴嘴堵住而變小時,喉管內的壓力會相對變大,於是進料齒輪必須負擔/對抗更大的扭力,久而久之齒輪就會卡死,或是齒輪將塑料刨出一個缺口,造成塑料無法送出的狀態。 
以閃鑄 MK8 採用的 0.40mm 噴嘴為例,噴嘴的清潔建議使用0.30 mm的鑽頭,請順著方向進退,以免擴孔。
通常把噴頭拆下之後,會看到鐵氟龍管裡殘留的一節料


如果是累積很久的料,就會增加管壁的厚度
減少管徑內的流量>增加塑料流動阻力與馬達負載


設定過高的溫度(超過220度)也會加速鐵氟龍管的耗損
並減低自滑性


最害怕就是鐵氟龍管已經破裂,部分的料會沾附在喉管內
造成持續性的出料不順



第三類:進料齒輪
這是本次遇到的主因。在多重交叉測試,先後改善並排除塑料與齒輪的因素之後,發現即便在幾近沒有阻力的情況下,馬達的輸出還是無法順利推動塑料。直到動手親自測試步進馬達的扭力之後,才驚覺馬達的扭力如此微弱,於是很快的測試了馬達本體與電路的部分沒有故障之後,很快的把問題鎖定在控制步進馬達的晶片上。



本次壞的是五個裡面最左邊的那顆(控制一號噴頭)
目前搶修的辦法是將閒置的第二顆(零號噴頭)控制器與它對換
重新測試之後,扭力果然回來了!


第四類:馬達線路
步進馬達需要四條線來傳遞正確的運轉方式(速度、方向、扭力)。千萬要注意每條線的順暢,機器用久了常常會忽略掉線路的問題,最常見的是X方向(右側)的 EndStop,再來是馬達上的排線。請愛用三用電表來測試迴路是否正常!
因為運作頻繁的關係,面對機器右側的X軸馬達線路
是這種機型中,馬達線路最容易壞掉的地方
畫面中可以見到,系統是製作成可拆拔的接頭
這也是為何,買台機器都會附上一條替換的 4 PIN 排線

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