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校正3D印表機平台水平 以Prusa i3為例

話說從任何加工機械都好,一個精準的水平絕對是精密度的精隨所在,問題是開源的3D印表機平台僅用四顆小螺絲來調整水平,實在是挺折騰人的。
像我使用原先賣家說明的做法去鎖,但是一顆螺絲根本就鎖不緊阿,列印快一點,機台一震螺絲就掉下來了,是真的印到一半就掉下來了。

一氣之下我使用了網友的做法,使用兩顆螺絲對鎖去迫緊螺絲,重點是這樣鎖難調得要命,一邊看床台與噴頭的水平一邊對鎖螺絲,才兩隻手怎麼夠,重點是我的圖片還只是一支鉗子而已,他要兩隻阿!!(我另外一隻手要拍照),你能想像在床台底下這麼狹小的空間塞小隻鉗子,還要鎖螺絲的畫面嗎!!



而且這種對鎖的作法是用在電線杆、路燈的基座螺絲上避免鬆脫,這種要調整的場合還這樣做實在非常不方便。



於是我去螺絲行,向他添購了一個神奇的東西,那就是防鬆(尼龍)螺帽!
有個小插曲是我去螺絲行的時候一直跟老闆問說你們有沒有防鬆螺絲,老闆有聽沒有懂後面才發現是我講錯了,是螺帽才對。



接著,我參考了「陳亮宇」前輩部落格的教學。自己繪製了一個小小的旋鈕,方便調整不用再拿鉗子夾來夾去了。
讓列印台不須經常重新校正高度的妙招

第一代繪製的螺帽外徑估錯,結果卡到壓克力支架.....



重新繪製之後,我一口氣列印了四個旋鈕。
點我下載旋鈕STL



在這裡我必須要跟大家說一下,床台的水平非常非常重要,水平沒調好之後的列印都不用講了,沒調好可能會造成第一層沒黏緊、尺寸跑掉等等的問題,因為在印這四顆旋鈕的時候我還沒好好的調整水平,因此列印出了這樣的作品,不過這也是一個機會教育,我做了一張圖解釋水平沒調好會有怎麼樣的問題(如下圖)。基本上最左邊的旋鈕算是調整的最標準的高度,因此列印起來不會有空隙的問題,而最右邊的我想就不用我解釋了。



接著如圖把防鬆螺絲塞進去。



並且照著我的圖依序鎖上螺絲、裝上彈簧。



如此一來就能輕鬆地開始調整水平了,一開始還沒調整前,可以先將螺帽鎖緊至露出2mm左右的長度,方便後面調整的時候有足夠的位置讓他放鬆而不至於掉下來。

接著第一步不是調整床台的四顆螺絲,而是調整左右兩邊Z軸的高度,首先我們必須確定兩邊的高度是相等的,再來調整床台水平。在斷電的時候左右移動X軸的噴頭,記得不要在通電轉,步進馬達上電時是轉不動的。接著在觀察噴頭最左與最右時,噴頭與床台的距離最好是相等的,如果沒有水平的話請調整左邊or右邊的聯軸器(紅色圈),基本上這個動作用目測就好了,不要差太多即可(但是有水平儀量一下會更好)。

然後從噴頭原點開始,先不要動床台螺絲,先調整Z軸的微調螺絲(藍色圈),然後啟動Auto Home讓機器回歸原點,在用一張A4的紙(或一般的名片)對折並插入噴頭與床台之間,調整到感覺移動紙張有"輕微的"阻力,那樣子是最佳的距離。



(原諒我臨時找不到A4的影印紙拿保證書代替…..)



接著如圖依序(1→2→3→4→1→….;黑點是噴頭原點) 調整到噴頭與床台之間,都是A4影印紙張對折時,可以感覺到輕微阻力的程度,這個動作可能要2~3次,因為四顆螺絲之間會互相影響水平。



第二步驟



第三步驟



第四步驟



調整到感覺都正確時,就差不多完成了。此時我們可以試印一個工件試試看,像我選擇了底面較大的」沉思者」來列印,基本上工件底面積越大,對於床台水平的要求就越高。我們從圖可以發現,調整好水平後的床台,列印起來的第一層是非常的漂亮且服貼的,在3D印表機裡最重要的大概就是平穩服貼的第一層了。



不過重點還是不要跟我一樣,沒注意到線材快沒了還印這麼大的工件,結果成了一個沉思者的下半身。




最後我要跟大家補充的是,組裝好3D印表機之後,第一重要的就是調整好支架、滑軌、皮帶的鬆緊與床台的水平,有些人會使用第一層的列印來檢查擠出量是否設定正確,但其實我是不太建議這種做法的,因為要檢查擠出量最好是已經列印三層之後再做檢查,因為第一層會因為高度的關係而誤判擠出量。千萬不要床台水平、噴頭距離還沒調好就要開始校正擠出量,這是不洽當的。

20230212補充:看到這個文章就想到現在的3D印表機大部分都有第一層自動校正了,想到那時候還這樣校正真是鼻酸。