شکست در چاپ سه بعدی یک مشکل رایج است، چه به صورت انبوهی از پلاستیک درهم تنیده باشد و چه مدلی که از بستر چاپ جدا شده است. با این حال، این مشکلات تصادفی نیستند. هر شکست به یک علت مشخص و قابل حل اشاره دارد.
دستیابی به چاپ های مداوم و با کیفیت بالا ربطی به شانس ندارد؛ بلکه مربوط به کنترل سیستماتیک چند حوزه حیاتی است.
این راهنما یک فرآیند روشن برای رسیدگی به متداول ترین نقاط شکست ارائه می‌دهد، از جمله:
چسبندگی به بستر چاپ (Bed Adhesion)
مدیریت فیلامنت (Filament Management)
کالیبراسیون سخت افزار (Hardware Calibration)
تنظیمات نرم افزار اسلایسر (Slicer Settings)
هدف این است که به شما کمک کند نرخ موفقیت چاپ های سه بعدی خود را به طور قابل توجهی افزایش دهید.
عیب یابی لایه اول: تراز بستر، Z-Offset و چسبندگی
لایه اول مهم ترین بخش هر چاپ است. اگر این لایه ناهموار باشد یا به درستی به بستر نچسبد، احتمال شکست چاپ بسیار زیاد است. تمرکز بر صحیح قرار دادن لایه اولیه مؤثرترین راه برای جلوگیری از اکثر مشکلات چاپ محسوب می‌شود.
چگونه بستر چاپ را به درستی تراز کنیم (Tramming)
تراز بستر، یا Tramming، اطمینان می‌دهد که فاصله نازل از صفحه ساخت در همه نقاط یکسان باشد. داشتن بستر تراز شده برای ایجاد لایه اول یکنواخت ضروری است.
روش کاغذی یک راه قابل اعتماد برای انجام این کار است: ابتدا نازل و بستر را به دمای چاپ خود گرم کنید، سپس نازل را به هر گوشه بستر و مرکز منتقل کنید. یک برگ کاغذ بین نازل و بستر قرار دهید. شما باید کمی اصطکاک یا خراش روی کاغذ احساس کنید.
اگر کاغذ به راحتی حرکت کند، آن نقطه از بستر پایین‌تر از حد مناسب است.
اگر کاغذ گیر کند یا جمع شود، بستر بیش از حد بالا است.
پیچ های تنظیم را در هر نقطه تغییر دهید تا احساس اصطکاک در همه نقاط یکسان شود.
توجه داشته باشید که سیستم های Auto Bed Leveling (ABL) جایگزین تراز دستی نمی‌شوند. سنسور ABL می‌تواند نواقص جزئی سطح را جبران کند، اما نمی‌تواند بستر شیبدار را اصلاح کند. همیشه ابتدا بستر را به صورت دستی تراز کنید و سپس روند ABL را اجرا نمایید.
چگونه Z-Offset را تنظیم کنیم
پس از تراز کردن بستر، باید Z-Offset را تنظیم کنید. این تنظیم ارتفاع شروع نازل از بستر را دقیق‌تر می‌کند و میزان فشار لایه اول پلاستیک (Squish) را کنترل می‌کند.
هدف این است که لایه اولی با خطوط صاف و به خوبی به هم متصل داشته باشید.
اگر خطوط اکسترود شده شبیه مهره های گرد به نظر برسند، نازل بیش از حد بالا است.
اگر پلاستیک آن قدر نازک باشد که شفاف دیده شود، نازل بیش از حد نزدیک است و این می‌تواند باعث مسدود شدن نازل یا آسیب به بستر شود.
یک الگوی تست لایه اول چاپ کنید و Z-Offset را در گام های کوچک تنظیم کنید تا به نتیجه ایده آل از نظر فشار و اتصال خطوط برسید.
چسبندگی مناسب از خم شدن یا جدا شدن چاپ از بستر جلوگیری می‌کند. این موضوع به تمیزی سطح، دمای مناسب و گاهی استفاده از چسب کمکی بستگی دارد.
تمیز کردن سطح بستر
قبل از هر چاپ، صفحه ساخت سرد را با الکل ایزوپروپیل (IPA) با غلظت ۹۰٪ یا بالاتر و یک پارچه بدون پرز پاک کنید. این کار اثرانگشت، گرد و غبار و روغن ها که مانع چسبندگی می‌شوند را از بین می برد.
تنظیم دمای صحیح بستر
مواد مختلف برای چسبیدن مناسب به دماهای متفاوتی نیاز دارند. نقطه شروع مناسب برای برخی مواد عبارت است از:
PLA: ۵۰–۶۰°C
PETG: ۷۰–۸۵°C
ABS/ASA: ۹۰–۱۱۰°C
استفاده از چسب کمکی در صورت نیاز
اگر پس از تمیز کردن بستر و تنظیم دما هنوز مشکل دارید، استفاده از چسب کمکی می‌تواند مفید باشد.
یک لایه نازک از چسب PVA (Glue Stick)
اسپری سبک مو (Hairspray)
یا سطوح تخصصی مانند صفحات PEI یا Garolite
همه این روش ها می‌توانند چسبندگی چاپ به بستر را بهبود دهند.
نگهداری صحیح فیلامنت: خشک کردن و انبار کردن
کیفیت فیلامنت به اندازه تنظیمات پرینتر اهمیت دارد. حتی اگر پرینتر شما کاملاً تنظیم شده باشد، اگر خود فیلامنت در وضعیت نامناسبی باشد، چاپ های بدی خواهید داشت.
چرا فیلامنت باید خشک باشد
بسیاری از فیلامنت های چاپ «جذب کننده رطوبت» (Hygroscopic) هستند، به این معنی که مستقیماً رطوبت هوا را جذب می‌کنند. موادی مانند PETG، نایلون و TPU به ویژه مستعد این موضوع هستند، اما حتی PLA هم در صورت مرطوب شدن، مشکلاتی ایجاد می‌کند. وقتی این فیلامنت مرطوب وارد نازل داغ می‌شود، آب محبوس شده به بخار تبدیل شده و باعث بروز مشکل می‌شود.
می‌توانید فیلامنت مرطوب را با علائم زیر تشخیص دهید:
صدای پاپ یا سوت کشیدن از نازل هنگام چاپ
سطح چاپ زبر، پرزدار یا نامنظم
کشیدگی های بیش از حد رشته ای (Stringing)
چسبندگی ضعیف لایه‌ها که چاپ نهایی را شکننده و ضعیف می‌کند
چگونه فیلامنت خود را خشک کنیم
خشک کردن فیلامنت شامل گرم کردن قرقره در دمای پایین و ثابت برای چند ساعت است تا رطوبت به طور ایمن تبخیر شود. چند روش رایج عبارتند از:
خشک کن فیلامنت اختصاصی: دستگاه هایی که مخصوص این کار ساخته شده اند و با گردش هوای گرم در دمای کنترل شده کار می‌کنند. این روش ایمن ترین و قابل اعتماد ترین گزینه است.
خشک کن های مواد غذایی: بسیاری از افراد از این روش استفاده می‌کنند، زیرا با گردش هوای گرم در دماهای پایین کار می‌کند و بسیار مؤثر است.
فر آشپزخانه: می‌توانید از فر معمولی استفاده کنید، اما باید بسیار مراقب باشید. فر باید بتواند دمای بسیار پایین و ثابت نگه دارد (برای PLA حدود ۴۰–۴۵°C). اگر دما حتی کمی افزایش یابد، خطر ذوب شدن قرقره و خراب شدن فیلامنت وجود دارد.
چگونه فیلامنت را به درستی نگهداری کنیم
پس از خشک کردن فیلامنت، نگهداری صحیح برای حفظ حالت خشک آن ضروری است. قرقره ها را در ظروف دربسته یا کیسه های وکیوم شده قرار دهید. همیشه چند بسته خشک کن (Desiccant) مانند سیلیکا ژل داخل ظرف قرار دهید تا هرگونه رطوبت جذب شود و محیط همیشه خشک بماند.
مشکلات رایج و راه حل های آن ها در طول چاپ سه بعدی
وقتی چاپ در میانه راه دچار مشکل می‌شود، نوع خاص شکست می‌تواند نشانه ای از علت اصلی باشد. در ادامه به برخی از رایج ترین مشکلات و راه حل های آن ها می‌پردازیم.
مشکل: تاب برداشتن و بلند شدن گوشه ها
این مشکل زمانی رخ می‌دهد که پلاستیک سرد شده و منقبض شود و نیروی کششی ایجاد کند که گوشه های مدل را از بستر چاپ بلند می‌کند. برای رفع این مشکل، باید چسبندگی مدل به بستر را بهبود دهید:
لایه اول مناسب ایجاد کنید: راه حل هایی که در بخش اول گفته شد، به ویژه فشار مناسب (Squish)، بهترین دفاع در برابر تاب برداشتن هستند.
استفاده از Brim یا Raft: این تنظیمات در اسلایسر، سطح تماس چاپ با بستر را افزایش می‌دهند و چسبندگی بسیار قوی‌تری ایجاد می‌کنند.
استفاده از محفظه (Enclosure): برای موادی که خیلی منقبض می‌شوند مانند ABS یا ASA، محفظه حرارت را دور مدل حفظ می‌کند. این کار دمای محیط را پایدار نگه می‌دارد، از انقباض زیاد جلوگیری می‌کند و از جریان هوا جلوگیری می‌کند.
مشکل: رشته ای شدن (Stringing) یا نشت پلاستیک (Oozing)
این مشکل زمانی رخ می‌دهد که پلاستیک از نازل داغ نشت کند در حالی که نازل روی فضاهای خالی حرکت می‌کند. معمولاً می‌توان با تنظیمات نرم افزار اسلایسر آن را برطرف کرد:
تنظیم Retract (پس کشیدن فیلامنت): تنظیمات Retract را فعال و بهینه کنید. فاصله پس‌کشیدن (مقداری که فیلامنت عقب کشیده می‌شود) و یا سرعت پس‌کشیدن را افزایش دهید.
کاهش دمای چاپ: دمای پایین‌تر نازل باعث می‌شود پلاستیک کمتر روان و نشت‌پذیر شود. یک مدل Temp Tower چاپ کنید تا کمترین دمای مناسب برای فیلامنت خود را پیدا کنید که هنوز مقاومت کافی را ارائه دهد.
افزایش سرعت حرکت نازل: وقتی نازل در حال چاپ نیست سریع‌تر حرکت کند، زمان نشت پلاستیک کاهش می‌یابد.
مشکل: جا به جایی لایه ها (Layer Shifting)
این یک خرابی مکانیکی است که در آن پرینتر موقعیت خود را در محور X یا Y از دست می‌دهد و باعث ایجاد اثر مشخص «پله ای» در چاپ می‌شود.
بررسی کشش تسمه ها: تسمه های پرینتر باید سفت مانند سیم گیتار باشند. اگر تسمه شل باشد، پولی موتور ممکن است لغزش کند و پرینتر موقعیت خود را از دست دهد.
بررسی پیچ های اتصال پولی: پولی ها با پیچ های ریز (Set Screws یا Grub Screws) به شفت موتور متصل شده اند. مطمئن شوید که این پیچ ها سفت هستند. اگر یکی شل باشد، شفت موتور داخل پولی می‌چرخد.
بررسی موانع مسیر: اطمینان حاصل کنید که سر چاپ و بستر بتوانند آزادانه در تمام محدوده حرکت کنند. به دنبال سیم ها، ابزار ها یا قطعات چاپ های قبلی باشید که ممکن است مسیر را مسدود کنند.
این مشکل زمانی رخ می‌دهد که اکسترودر نتواند پلاستیک کافی بیرون دهد یا کاملاً متوقف شود. این معمولاً منجر به درهم تنیدگی فیلامنت می‌شود که به آن «هیولای اسپاگتی» می‌گویند.
پاک کردن نازل: گرفتگی جزئی نازل یکی از دلایل رایج است. یادگیری بهترین روش ها برای جلوگیری از گرفتگی نازل پرینتر سه بعدی برای موفقیت بلند مدت ضروری است. انجام Cold Pull روشی مؤثر برای خارج کردن ذرات و آلودگی از داخل نازل است.
بررسی کشش اکسترودر: اطمینان حاصل کنید که چرخ‌دنده اکسترودر فیلامنت را به اندازه کافی محکم گرفته باشد تا بدون لغزش آن را جلو ببرد.
بررسی Heat Creep: فن خنک‌کننده در هات‌اند باید در تمام مدت چاپ روشن باشد. اگر فن متوقف شود یا مسدود شود، گرما بیش از حد به بالا منتقل شده، فیلامنت زود نرم می‌شود و باعث گرفتگی می‌شود. به این پدیده Heat Creep گفته می‌شود.
کالیبراسیون E-Steps: این یک کالیبراسیون پیشرفته‌تر است که اطمینان می‌دهد موتور اکسترودر دقیقاً همان مقدار فیلامنتی را که نرم افزار پرینتر درخواست می‌کند، جلو می‌برد.
هر نوع مشکل به یک علت مشخص اشاره دارد، چه مکانیکی، مرتبط با دما یا تنظیمات نرم افزار باشد. بررسی دقیق چاپ خراب شده بهترین روش برای تشخیص بخشی است که نیاز به تنظیم دارد.
چند عادت روتین برای سخت افزار و نرم افزار می‌تواند از اکثر شکست های چاپ جلوگیری کند قبل از اینکه حتی فرصتی برای رخ دادن داشته باشند.
۱. بررسی لرزش، تمیز کردن چرخ‌دنده ها و تعویض نازل ها
بررسی های مکانیکی روتین برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد پرینتر ضروری است. به صورت دوره ای قاب پرینتر را بررسی کنید تا مطمئن شوید که سفت و بدون لرزش در هنگام کار است. هم‌زمان، اطمینان حاصل کنید که چرخ های محور ها به اندازه کافی سفت هستند تا هیچ حرکت اضافی نداشته باشند، اما همچنان آزادانه حرکت کنند و گیر نکنند.
همچنین، تمیز کردن گرد و غبار فیلامنت از چرخ دنده اکسترودر با یک برس کوچک عادت خوبی است، زیرا از لغزش فیلامنت جلوگیری می‌کند. در نهایت، به یاد داشته باشید که نازل ها جزو قطعات مصرفی هستند و فرسوده می‌شوند؛ اگر کاهش کیفیت مداوم یا گرفتگی های مکرر مشاهده کردید، تعویض نازل یک راهکار ساده و مؤثر است.
۲. استفاده از تنظیمات پیش فرض، کاهش سرعت و استفاده از ساپورت ها
می‌توانید با رعایت چند قانون بنیادی در نرم افزار اسلایسر به عملکرد پایدار دست یابید. به جای ساخت پروفایل از ابتدا، همیشه با تنظیمات پیش فرض و آماده برای پرینتر و مواد خاص خود شروع کنید، زیرا این تنظیمات یک پایه تست شده فراهم می‌کنند.
اگر با مشکلات کیفیت مواجه هستید، موثرترین تغییر اغلب ساده ترین است: کاهش سرعت چاپ کلی. برای مدل هایی با برآمدگی قابل توجه (Overhang)، استفاده از ساپورت های درست تولید شده ضروری است تا از آویزان شدن پلاستیک جلوگیری کرده و هندسه های پیچیده با موفقیت چاپ شوند.
پروژه خود را از پایه محکم بسازید
شکست های چاپ تقریباً همیشه با یک روش منظم قابل حل هستند. همیشه ابتدا پایه چاپ لایه اول را بررسی کنید، سپس به کیفیت فیلامنت، مشکلات مکانیکی و تنظیمات نرم افزار بپردازید. یک فرآیند صبورانه و گام به گام کلید رسیدن به نتایج پایدار و موفقیت آمیز است.
