Impossibile caricare il filamento nell’estrusore

Eliminare gli ultimi 2-3cm del filamento. Tagliare il filamento con un angolo a punta, questo contribuirà a facilitarne il caricamento. E’ importante che il filamento non presenti curve o grovigli. Scegliere dal menu’ utility la voce “carica filamento”.

Controllare il pannello lcd e quando indicato, spingere leggermente il filamento nell’estrusore. Afferrate il filamento e spingetelo nel foro superiore dell’estrusore. Assicurarsi di aver inserito il filamento dritto nell’estrusore, non in diagonale.

Dopo di che si sente (afferrando leggermente con due dita il filamento) che il motore sta trascinando il filamento, continuare a mantenere una leggera pressione sul filamento per altri cinque secondi, poi allentare un po’ la presa e sentirete se il filamento scivola dalle dita e verificare che un sottile filo esca da sotto l’estrusore.

Il filo è bloccato all‘interno della ruota dentata dell’estrusore

Per liberare il filamento occorre svitare le 4 viti laterali (quelle con le molle), rimuovere la placca con il relativo cuscinetto per poter avere agio e accesso alla ruota dentata; a questo punto procedere togliendo eventuali residui di filamento che ostruiscono l’ingresso dell’ugello o bloccano la ruota stessa. Successivamente, quando si esegue il cambio del filamento, “aiutare” il filamento spingendolo delicatamente per i primi centimetri di estrusione.

Come regolare le molle dell’estrusore

Sul display bisogna selezionare l’opzione “cambia filamento” dal menu della stampante. Aspettare che la macchina termini il ciclo di espulsione e, una volta terminato, inserire il filo. Durante il caricamento provate a bloccare il filo con le dita; se questo dovesse causare uno “slittamento” della puleggia sul filamento, le molle vanno strette fino ad avere una presa tale da far saltare passi al motore (dovreste sentire un rumore metallico simile a un tak tak). Le molle non vanno strette eccessivamente per evitare che il motore sia troppo sotto sforzo e di conseguenza perda passi.

Ottenere una qualità costante dell’oggetto stampato

I motivi che determinano una certa incostanza nella qualità dei perimetri durante la stampa sono sia di tipo meccanico, sia fisico.

Se la stampante lavora a velocità troppo elevate, la meccanica potrebbe avere delle vibrazioni che portano il piano di stampa a oscillare rispetto alla testina dell’estrusore creando punti di compressione e altri di scollamento. In questo caso si notano delle onde o comunque dei difetti nei pattern. La gestione della velocità è fondamentale per controllate la qualità.

Se i difetti sono invece simili a strati “rarefatti”, è probabile che il filamento faccia fatica ad essere trascinato all’interno dell’estrusore. Verificate che non ci siano ostacoli o che il percorso non sia troppo tortuoso e, soprattutto, che non si formino riccioli nel filamento prima di entrare nell’estrusore.

Un caso simile può derivare dalla non uniformità del diametro del filamento, apportando quantità diverse di materiale rispetto a quanto previsto dal software e dal firmware. In questo caso non c’è una “cura”, se non la sostituzione della bobina con una di migliore qualità.

Un ultimo motivo di difettosità, di natura fisica, riguarda la temperatura di estrusione non adatta alla velocità e al materiale. La temperatura di estrusione varia innanzitutto a seconda del materiale, ma non va dimenticato che anche la velocità di stampa richiede un aggiustamento: stampe fatte lentamente possono essere fatte con temperature più basse, mentre stampe ad elevata velocità possono richiedere anche diversi gradi in più rispetto alla temperatura tipica. Attenzione però a non esagerare e al fatto che ad elevate temperature aumenta molto il fenomeno della colatura per gravità.

Durante la stampa, alcuni bordi vengono deformati e sollevati, urtando l’ugelllo

Il fenomeno dell’inarcamento dei bordi si verifica sostanzialmente nei modelli che hanno forme a sbalzo che rapidamente si espandono verso l’esterno, raggiungendo o superando i 45% di inclinazione. In pratica i perimetri sono uno rispetto all’altro molto spostati, con il perimetro esterno che tocca solo marginalmente quello sottostante. In questo modo mentre il materiale si raffredda si crea una tensione che, quando ripassa l’estrusore, porta il tutto a inarcarsi.

Le soluzioni sono:
– una ventilazione forzata maggiore (ad esempio accendere la ventola se non era attiva o metterla al massimo se era al 50%),
– la diminuzione dell’altezza dei layer per avere – per quanto possibile – una maggiore sovrapposizione fra uno strato e il successivo
– la diminuzione della temperatura di estrusione
– il rallentamento nella velocità di stampa per dare tempo al layer sottostante di raffreddarsi
– usare più perimetri per le pareti, così da avere più materiale e spessore come parete che, conseguentemente, diventa meno deformabile.

Ridurre i tempi di stampa

I parametri che entrano in gioco per determinare in quanto tempo un pezzo viene stampato sono sostanzialmente tre:
– Altezza dei layer
– Numero dei perimetri
– Percentuale di riempimento
– Feedrate % (velocità di stampa)

L’altezza dei layer di stampa, tipicamente fra 0.12 fino a 0.22 millimetri, non modificano la quantità di materiale che andrà a formare il pezzo finito, ma modificano la modalità con cui questo materiale viene steso. Più sottile è il layer e maggiore sarà il numero di layer richiesti, con conseguente aumento del tempo di stampa. Lo spessore del layer influenza la risoluzione delle curve sull’asse Z.

Il numero di perimetri ha un impatto diretto su quanto l’oggetto risulta robusto e “massiccio”. Un solo perimetro è al limite della flessibilità, mentre già da 2 perimetri si ha un irrigidimento. Andare oltre i 4 perimetri può diventare eccessivo, oppure può essere una soluzione per non utilizzare del tutto il riempimento, lasciando che siano le pareti a sostenersi da sole. Ovviamente non ci devono essere superfici orizzontali che necessitano di un appoggio (motivo per cui si fa il riempimento) in quanto posizionate sopra il piano di partenza.

La percentuale di riempimento va scelta in base alle esigenze di robustezza del modello: se il fill ha la funzione di dare un appoggio a parti orizzontali nello sviluppo del pezzo, basta il 10/20% al massimo; se si vuole dare una certa robustezza al pezzo, già il 30/40% è adeguato, mentre il 100% può essere adottato nei rari casi in cui un pezzo di piccole dimensioni deve avere la massima robustezza (ad esempio un ingranaggio).

A parità di modello, una stampa veloce si ottiene con uno o due perimetri, il 15% di fill e layer da 0.2mm. Lo stesso modello si può irrobustire se necessario solo aumentando il numero di perimetri. Lo spessore dei layer è comunque il parametro con l’impatto maggiore sul tempo di stampa e va quindi scelto con cura.

Eliminare goccionline di materiale che rovinano la finitura dell’oggetto

I motivi che possono causare dei punti in cui il modello accumula più materiale del dovuto, creando appunto delle goccioline, sono anche in questo caso diversi.
a) temperatura troppo elevata per la velocità di stampa
b) impostazioni di slicing migliorabili
c) filamento di diametro non uniforme

Nel primo caso, il materiale tende a colare dalla punta dell’estrusore in punti quali il cambio di layer o il passaggio da un perimetro all’altro. Riducendo la temperatura si aumenta la viscosità del materiale che a questo punto dovrebbe essere meno soggetto al fenomeno che in lingua inglese viene definito “oozing” (colatura).

Se il materiale in eccesso si accumula formando una riga verticale, si può intervenire sui parametri di slicing impostando nella pagina di “Layers and perimeters” di Print settings il parametro “Randomize starting points”. Questo fa cominciare in punti diversi ciascun perimetro evitando che si formi una specie di cicatrice sul pezzo. In alternativa si può utilizzare il parametro “Avoid crossing perimeters” che modifica il percorso di stampa di ciascun layer per mantenere il più possibile l’estrusore all’interno dei perimetri, evitando che eventuali colature si attacchino alle pareti esterne.

Quando il filamento non ha un diametro uniforme, i calcoli fatti per estrudere la giusta quantità di materiale non sono più validi e questo potrebbe causare non solo la deposizione non omogenea degli strati, ma anche degli eccessi e delle colature. Al proposito, è molto importante utilizzare solo materiale di comprovata qualità e uniformità, evitando di caricare l’estrusione con filamenti privi delle adeguate specifiche o visibilmente non omogenei.

Evitare il distaccamento del pezzo dal piatto durante la stampa

I motivi che causano questo problema sono principalmente tre:
a) Scarsa adesione del primo strato per parametri errati
b) Taratura del piatto non corretta
c) Trattamento del piano in vetro ormai esaurito

A questi si aggiunge il tema della temperatura nel caso di stampa con ABS e piatto riscaldato.

Ecco, con ordine, le soluzioni:

– Quando si imposta un profilo di slicing, è importante innanzitutto impostare lo spessore del primo strato al 200% per consentire alla stampante di creare il primo strato con una certa abbondanza di materiale. Nel caso la superficie di appoggio sia molto ridotta rispetto alle dimensioni complessive dell’oggetto, si devono utilizzare gli accorgimenti che aumentano la superficie di appoggio sul piano di stampa e il primo strato, ovvero RAFT o BRIM. Se anche con questi accorgimenti il pezzo tende a staccarsi, valutare la prossima soluzione.

– Se la distanza dell’estrusore dal piatto di stampa varia, anche di pochi decimi di millimetro, fra un punto e l’altro del piatto, quando viene creato il primo strato è possibile che in alcuni punti il filamento estruso sia solo appoggiato e non “spalmato” sul piano stesso. Questo non permette al materiale di aderire con una certa tenacia al piano e quindi il distacco è molto probabile. Verificate che lo spessore del primo strato sia il più omogeneo possibile e controllate che sia anche ben “spalmato”. Diversamente agite sulle quattro viti a brugola per riportare le distanze a quelle previste dal processo di taratura.

– Perché il materiale del filamento possa aderire al piano in vetro fornito con la stampante, ci deve essere una pellicola di lacca in buono stato. Ad ogni stampa, un po’ del materiale viene asportato assieme alla stampa e quindi se si ripete una stampa più volte, in breve tempo la lacca viene asportata proprio dove il pezzo dovrebbe aderire. Allo stesso modo, se avete stampato parecchio e alcune zone sono rimaste povere di lacca, è probabile che in quei punti il distacco sia in agguato. Periodicamente ripulite il piatto lavandolo con acqua tiepida e spruzzate un nuovo strato cercando di farlo il più omogeneo e regolare possibile. Ovviamente non dovete spruzzare troppo materiale e due o tre passate veloci sono solitamente sufficienti.

Nel caso stiate utilizzando l’ABS con il piatto riscaldato, la situazione può dipendere ancora da uno strato di lacca consumato, ma anche da un pezzo che per la sua forma è soggetto a un elevato stress da ritrazione durante il raffreddamento e per questo richiede una temperatura del piatto più elevata, sempre che questo basti.

Se il pezzo ha delle parti lunghe e sottili, con pareti da tre o più perimetri e con una certa abbondanza di fill, solo con una temperatura oltre gli 80 gradi e uno strato di lacca appena steso si può sperare di mantenere il pezzo senza deformazioni. Una potenziale soluzione può anche essere quella di rallentare molto la stampa dei primi cinque o sei millimetri per diminuire lo stress termico e permettere al piatto riscaldato di fare il suo lavoro.
Evitate di avere correnti d’aria che investono questi modelli in ABS durante la stampa e anzi cercate di mantenere la stampante in un ambiente caldo.

La stampa non ha un flusso omogeneo e si sentono dei colpetti dal motore dell’estrusore

Il sistema di estrusione utilizzato non ha alcun meccanismo di demoltiplica e quindi il motore deve esercitare una forza significativa per spingere il filamento nel percorso che lo porta fino alla parte riscaldata, dove si fonde e viene estruso dalla punta grazie alla pressione del filamento ancora solido che lo segue. Se la temperatura non è tale da portare il materiale ad una fluidità sufficiente, oppure la distanza dell’estrusore dal piano di stampa è talmente ridotta da impedire di fatto l’uscita della termoplastica dall’ugello, la pressione che dovrebbe essere applicata al filamento solido per farlo comunque fuoriuscire dall’ugello è più di quanto il motore riesca ad esercitare e per questo salta dei passi di rotazione. La situazione potrebbe anche portare alla creazione di un dente nel filamento se questo è morbido, peggiorando ulteriormente la situazione in quanto non verrebbe più applicata alcuna spinta al filamento.

Le soluzioni pratiche sono diverse: è innanzitutto necessario verificare che l’ugello non sia a contatto con il piano di stampa (intervenire o sulla taratura dell’asse Z o sulle quattro viti che allineano il piano di stampa).

La seconda verifica riguarda la temperatura di stampa che potete controllare sollevando via software l’ugello dal piano di stampa (dovete abbassare il piano), quindi con l’ugello a un paio di centimetri e ben in vista lo riscaldate fino alla temperatura desiderata, quindi fate avanzare il filamento per alcuni centimetri. In questa fase, è molto importante impostare la velocità di avanzamento del filo ad un valore ragionevole (80/150 mm/min) per simulare le condizioni di stampa. Estrudete tra 20 e 40 mm alla volta e controllate se l’estrusione avviene in modo continuo, omogeneo e senza salti. Quando il materiale esce dall’ugello, dovrebbe essere visibilmente fluido e creare una specie di ciambella omogenea.

Se già con queste impostazioni il materiale fatica a uscire, c’è un problema di temperatura, probabilmente troppo bassa. Potrebbe anche esserci un problema di diametro del filamento eccessivo, oppure potreste aver stampato con del materiale che richiede una temperatura più elevata e i suoi residui all’interno dell’ugello creano il problema.

Aumentate la temperatura di 2 gradi alla volta, attendete 5 secondi e osservate quando sulla punta dell’estrusore inizia a vedersi del materiale che fuoriesce spontaneamente. Tornate indietro di qualche grado e date nuovamente il comando di estrusione cercando di ottenere una ciambella che cresce in modo omogeneo e con un diametro di non più di 1 cm. All’inizio il flusso sarà più liquido per poi stabilizzarsi anche con estrusioni ripetute in sequenza. Prendete nota della temperatura perché è quella ottimale per il materiale utilizzato.

Con questa nuova impostazione, non dovreste più avere il problema dei salti del motore dell’estrusore, dando per scontato che abbiate anche modificato la regolazione del piatto nel caso questo occludesse l’estrusione del primo layer di stampa.

Se neppure con questi accorgimenti ottenete un trascinamento del filamento senza salti allora potreste aver un problema su come è posizionato il blocchetto che fissa il cuscinetto rispetto alla puleggia del motore. Osservate la parte dove viene inserito il filamento, se è composta da un blocchetto lamellare fissato al corpo del motore tramite due viti a brugola, il blocchetto ha il cuscinetto a sfere fissato su una delle sue lamelle e quindi spostando il blocchetto si può aumentare o diminuire lo spazio che c’è fra il cuscinetto e la puleggia sull’albero del motore. Se il materiale che state estrudendo è molto rigido e ha un diametro abbondante rispetto allo spazio disponibile, potrebbe opporre molta resistenza al suo trascinamento. Come ultima opzione potete variare questa regolazione – fatta in fabbrica secondo gli standard dei materiali supportati – allentando entrambe le viti (ATTENZIONE! non svitandole, ma solo allentandole) e facendo pressione con le dita per spostare orizzontalmente tutte le lamelle e in modo solidale in una direzione opposta al pignone per allargare lo spazio fra cuscinetto e pignone stesso. Serrate nuovamente le viti e fate le prove sopra indicate.

Se invece il blocco estrusore è in PVC nero, potete intervenire sul blocchetto laterale su cui è fissata la puleggia. Noterete che è fissato con 4 viti a brugola dotate di molle: intervenendo sul serraggio delle 4 viti potete aumentare o diminuire la presa della puleggia sul filamento. In fabbrica il serraggio è ottimizzato per mordere tutti i filamenti da noi testati.

In generale, il filamento deve poter essere spinto manualmente nell’estrusore senza dover esercitare una forza eccessiva, ma allo stesso modo non deve scorrere con troppa facilità.

In entrambi i casi il motore non deve essere alimentato, altrimenti il pignone sarebbe bloccato e il filamento non potrebbe assolutamente scorrere.

Support & tricks

Come posso liberare l’ugello quando è intasato?

Per prima cosa, nel caso non lo si abbia a disposizione, è necessario procurarsi uno SBLOCCA-UGELLO (disponibile sullo shop di Sharebot).

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A questo punto facciamo partire un “Cambio Filamento” dal menù della nostra stampante 3D Sharebot. Una volta terminato il primo ciclo, ovvero quando la stampante emetterà un suono (simpatico, ma un po’ insistente e noioso), è necessario inserire l’ago all’interno dell’ugello facendolo ruotare fino a quando non vedremo uscire del materiale di stampa.

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Conclusa la procedura è possibile estrarre l’ago e far uscire le impurità che ostruivano l’ugello e impedivano la stampa.

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Ho l’estrusore bloccato. Come posso fare per liberarlo?

La prima cosa da fare è controllare che il filamento non si sia bloccato o avvolto intorno all’ingranaggio di spinta.

Per liberare il filamento occorre svitare le 4 viti laterali (in corrispondenza delle molle) del blocco spintore: rimuovere la placca con il relativo cuscinetto per poter avere accesso alla ruota dentata e poter intervenire su essa. A questo punto occorre procedere e togliere eventuali residui di filamento che ostruiscono l’ingresso dell’ugello o bloccano la ruota stessa.

Successivamente, quando si esegue il cambio del filamento, è necessario “aiutare” il filamento spingendolo delicatamente per i primi centimetri di estrusione fino a quando non vediamo fuoriuscire dall’estrusore il filamento fuso.

Per fare questa operazione sarà necessario regolare le molle del blocco spintore. Per farlo occorre selezionare l’opzione “cambia filamento” dal menu della stampante attraverso il display. Quindi attendere che la macchina termini il ciclo di espulsione e, una volta finito, inserire il filo: durante la carica bisogna bloccarlo con le dita.

Se questo dovesse causare uno “slittamento” del motore non trascinando più il filamento, le molle vanno strette fino ad avere una presa tale da farlo saltare (dovreste sentire un rumore metallico).

Come correggere la geometria degli assi X e Y?

Per correggere la geometria degli assi X e Y è necessario stampare il file test_cerchi che è possibile installare cliccando qui.

Per comprendere meglio il file, sono allegati un’immagine e un diagramma da usare come esempio:

image-4

il diagramma indica i valori di correzione offset di test sui 2 assi X e asse Y


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indica i punti di valutazione della stampa ottenuto con il gcode test_cerchi

Analizzando la prima fila (quella delle X) bisogna scegliere il cerchio migliore: per farlo è necessario prendere in considerazione le aree nei rettangoli. Scegliamo quello migliore ed annotiamo il valore della correzione come si può vedere nell’immagine 1. In questo esempio è da annotare il valore X=0,1

Ora bisogna applicare lo stesso metodo per l’asse delle Y, valutando le aree nei rettangoli e scegliendo il cerchio migliore. In questo caso quello da scegliere è il cerchio 3, quindi sarà da annotare il valore 0,3.

A questo punto i risultati vanno combinati con la stringa: M99 X0.1 Y0.3 che, inserita nello start Gcode del nostro programma di slicing preferito, da quel memento correggerà sempre la geometria sulle stampe che andremo ad effettuare.