نحوه کالیبره کردن پرینتر سه بعدی – راهنمای گام به گام

اگر می‌خواهید چاپ‌های سه‌بعدی شما همیشه دقیق و باکیفیت باشند، یکی از مهم‌ترین کارهایی که قبل از شروع چاپ سه‌ بعدی باید انجام دهید، کالیبره کردن پرینتر سه‌ بعدی است. بدون انجام این کار، ممکن است با مشکلاتی مانند چسبندگی ضعیف لایه اول، ناهماهنگی ابعاد و کیفیت پایین سطح مدل روبه‌رو شوید. کالیبراسیون پرینتر سه بعدی باعث می‌شود که پرینتر شما عملکرد بهتری داشته باشد و قطعات آن در طولانی‌مدت کمتر دچار فرسودگی شوند.

در این مقاله، گام‌به‌گام نحوه کالیبره کردن پرینتر سه‌ بعدی را بررسی می‌کنیم تا بتوانید بهترین نتیجه را از چاپ‌های خود بگیرید. اگر می‌خواهید مدل‌های شما با دقت و کیفیتی بی‌نقص چاپ شوند، تا انتهای این راهنما با ما همراه باشید!

ابزارهای موردنیاز برای کالیبره کردن پرینتر سه بعدی

قبل از شروع آموزش نحوه کالیبره کردن پرینتر سه بعدی باید بگوییم برای انجام یک کالیبراسیون دقیق و بدون دردسر، به چند ابزار ضروری نیاز دارید. کولیس دیجیتال برای اندازه‌گیری دقیق فاصله‌ها، گیج فیلر برای تنظیم فاصله‌ی نازل از بستر چاپ، و الکل ایزوپروپیل برای تمیز کردن سطح چاپ و از بین بردن چربی‌ها و آلودگی‌ها، از جمله وسایلی هستند که باید در دسترس داشته باشید. همچنین، برخی پرینترها ابزارهای مخصوصی مانند کارت تنظیم فاصله یا پیچ‌گوشتی‌های تنظیمی در جعبه خود دارند که می‌توانند مفید باشند.

آماده‌سازی قبل از کالیبراسیون پرینتر سه بعدی

بهتر است قبل از شروع فرآیند کالیبره کردن پرینتر سه بعدی، پرینتر خود را برای یک تنظیم دقیق آماده کنید. ابتدا بستر چاپ را کاملاً تمیز کنید تا هیچ‌گونه چسب، متریال خشک‌شده یا گردوغباری روی آن نباشد. سپس تسمه‌ها و پیچ‌های متحرک را بررسی کنید تا از شل نبودن یا وجود هرگونه لقی اطمینان حاصل کنید. در نهایت، به تنظیمات پرینتر خود نگاهی بیندازید و در صورت نیاز، تنظیمات پیش‌فرض را یادداشت کنید تا در صورت بروز مشکل، امکان بازگرداندن آن‌ها را داشته باشید.

مراحل کالیبره کردن پرینتر سه بعدی

کالیبراسیون پرینتر سه بعدی به طور کلی شامل تنظیم دقیق بستر چاپ، کالیبره کردن موتورها، بهینه‌سازی تنظیمات فیلامنت و حتی اصلاح کدهای G-code است. انجام این مراحل نه‌تنها کیفیت چاپ را بهبود می‌بخشد، بلکه باعث افزایش طول عمر دستگاه نیز می‌شود.

در ادامه این بخش با مراحل و نحوه کالیبره کردن پرینتر سه بعدی آشنا خواهیم شد:

1.شروع کالیبره کردن پرینتر سه بعدی با تنظیم لایه اول

یکی از مهم‌ترین بخش‌های کالیبراسیون پرینتر سه‌ بعدی، تنظیم لایه اول است. لایه اول، به‌عنوان بنیاد چاپ، تأثیر زیادی بر کیفیت نهایی مدل دارد. اگر نازل شما خیلی نزدیک به بستر چاپ باشد، لایه اول فشرده و خراب می‌شود که ممکن است مجبور شوید آن را دور بیندازید. از طرف دیگر، اگر نازل خیلی از بستر دور باشد، چسبندگی ضعیف شده و احتمالاً چاپ با شکست مواجه می‌شود.

برای بهبود لایه اول، می‌توانید تنظیمات Z offset را تغییر دهید. مقدار Z offset به پرینتر شما می‌گوید که باید محور Z را از نقطه توقف Z (بستر چاپ) چقدر جابجا کند.

هدف از این تنظیمات، به‌طور خلاصه، این است که لایه اول به‌طور کامل و بدون مشکل به بستر چاپ بچسبد. اگر مشاهده کردید که لایه اول فشرده شده یا نازل در آن فرو می‌رود، باید Z offset را افزایش دهید. از طرف دیگر، اگر لایه اول از بستر بلند می‌شود، باید Z offset را کاهش دهید.

قبل از ایجاد تغییر در تنظیمات Z offset، بسیار مهم است که سطح بستر چاپ را به‌طور کامل با الکل ایزوپروپیل (با توجه به نوع بستر) تمیز کنید تا هرگونه گرد و غبار، بقایای چاپ قبلی یا روغن‌ها از سطح بستر پاک شوند. این کار باعث می‌شود مطمئن شوید که مشکل شما از تنظیمات Z offset است و نه از چسبندگی ضعیف چاپ.

2. قدم دوم کالیبراسیون پرینتر سه بعدی: کالیبره کردن موتورهای استپر

پرینترهای سه‌بعدی از موتورهای استپر (Stepper Motors) استفاده می‌کنند که به‌طور دقیق در گام‌های کوچک می‌چرخند تا محورهای مختلف یا اکسترودر را به مقدار مشخصی حرکت دهند. به عنوان مثال، اگر یک چرخش معادل 100 گام باشد، موتور باید 50 گام بچرخد تا نیمی از یک چرخش کامل را انجام دهد. این قابلیت به کنترل دقیق چرخش موتور و حرکت پرینتر کمک می‌کند.

برای کالیبره کردن موتورهای استپر در یک پرینتر سه‌بعدی، باید روابط بین تعداد گام‌ها و فاصله را مشخص کرد. برای کالیبراسیون اکسترودر، باید مطمئن شوید که پرینتر به درستی مقدار فیلامنت مورد نیاز را اکسترود می‌کند. برای این کار، باید تعدادی دستور G-code را به پرینتر ارسال کنید.

قبل از کالیبراسیون موتورهای استپر، باید تسمه‌ها را بررسی کنید. تسمه‌های شل می‌توانند باعث ناهماهنگی در چاپ‌ها و خطا در فرآیند کالیبره کردن پرینتر سه بعدی شوند. بیشتر پرینترهای سه‌بعدی دارای تسمه‌هایی در محورهای X و Y هستند. قبل از ادامه‌ی کالیبراسیون، مطمئن شوید که این تسمه‌ها به درستی تنظیم شده‌اند.

برای ارسال دستورات G-code، برنامه‌هایی مانند Pronterface گزینه‌ی خوبی هستند که به شما این امکان را می‌دهند تا از طریق کامپیوتر و ارتباط USB، دستورات G-code را مستقیماً به پرینتر ارسال کنید. البته گزینه‌های دیگری نیز وجود دارند.

مرحله 1: آماده‌سازی مقادیر

در این مرحله، باید تنظیمات پرینتر را با نحوه‌ی واقعی چاپ مقایسه کنید. اگر اختلافی وجود داشته باشد، باید با انجام محاسبات آن را اصلاح کنیم.

ابتدا برای دریافت تنظیمات پرینتر خود دستور M503 را ارسال کنید. خروجی این دستور به شکل زیر خواهد بود:

Steps per unit: M92 X100.00 Y100.00 Z400.00 E140.00

این مقادیر را یادداشت کنید.سه مقدار اول به تعداد گام‌هایی که موتورهای استپر برای حرکت یک میلی‌متر در محورهای X، Y و Z انجام می‌دهند مربوط می‌شود. در حال حاضر ما به این مقادیر نیازی نداریم، اما برای مراحل بعدی به آنها نیاز خواهیم داشت. در حال حاضر، به آخرین مقدار که تعداد گام‌هایی است که موتور اکسترودر برای اکسترود یک میلی‌متر فیلامنت انجام می‌دهد، توجه کنید. این مقدار را A می‌نامیم.

سپس یک فیلامنت وارد کنید و یک علامت دقیقاً 50 میلی‌متر بالاتر از قسمت بالای اکسترودر بگذارید. فاصله را با استفاده از کولیس اندازه‌گیری کنید و یادداشت کنید. این مقدار را B می‌نامیم.

حالا 10 میلی‌متر فیلامنت اکسترود کنید و دوباره فاصله‌ی بین بالای اکسترودر و نقطه‌ی علامت‌گذاری‌شده را اندازه‌گیری کنید. اگر این مقدار را C بنامیم، سپس B – C همان مقدار فیلامنتی خواهد بود که اکسترود شده است.

با فرمول زیر مقدار متغیر دیگری به نام D را محاسبه کنید:

D = 10 * A / (B – C)

این مقدار جدید برای تعداد گام هر میلی‌متر اکسترودر است. برای بهترین نتیجه در کالیبر کردن پرینتر سه بعدی خود، ممکن است لازم باشد که فرآیند اندازه‌گیری D را چندین بار تکرار کرده و سپس میانگین بگیرید.

مرحله 2: کالیبره کردن اکسترودر پرینتر سه‌بعدی

برای انجام کالیبراسیون اکسترودر پرینتر سه بعدی، باید مقدار جدید را به پرینتر اعلام کنید، برای اینکار:

1. دستور [M92 E[D را برای ارسال مقدار جدید به پرینتر ارسال کنید. توجه داشته باشید که این دستور فقط مقدار جدید را به پرینتر می‌فرستد، اما آن را ذخیره نمی‌کند.
2. دستور M500 را برای ذخیره مقدار جدید ارسال کنید.

حالا اکسترودر شما باید به‌درستی کالیبره شده باشد.

مثال

فرض کنید قبل از آزمایش اکسترود، فاصله بین نوک اکسترودر و علامت 53.10 میلی‌متر بود و پس از اکسترود، فاصله به 42.80 میلی‌متر رسید. در این صورت، B – C = 10.30 میلی‌متر.

اگر تعداد گام هر میلی‌متر اکسترودر شما 140 بود، داریم:

10 * 140 / 10.30 = 135.92

پس دستور M92 E135.92 را برای تنظیم مقدار جدید ارسال می‌کنیم.

نکته: در این مرحله (و مراحل بعدی کالیبره کردن پرینتر سه بعدی)، نباید انتظار داشته باشید که نتایج شما کاملاً دقیق باشند. طبیعی است که پس از تایید صحت کالیبراسیون، ممکن است کمی تفاوت وجود داشته باشد، اما تا زمانی که مقدار به‌دست‌آمده به مقدار دلخواه (تا چند درصد خطا) نزدیک باشد، می‌توانید اطمینان داشته باشید که پرینتر شما باید به‌خوبی کالیبره شده است.

مرحله 3: کالیبره کردن محورهای پرینتر سه‌بعدی

پس از کالیبره کردن اکسترودر، گام بعدی کالیبره کردن محورهای پرینتر است. این فرآیند مشابه کالیبره کردن اکسترودر است، اما برای انجام آن نیاز به چاپ یک مدل تست خواهید داشت.

نکته مهم این است که کالیبره کردن اکسترودر باید قبل از کالیبراسیون محورهای پرینتر انجام شود، زیرا تنظیمات اکسترودر می‌تواند بر ابعاد قطعات چاپ‌شده تاثیر بگذارد. از آنجا که کالیبراسیون محورهای پرینتر شامل اندازه‌گیری دقیق مدل‌های چاپی است، ابتدا باید اکسترودر را به درستی تنظیم کنید.

برای کالیبره کردن محورهای پرینتر، می‌توانید از یک مکعب کوچک استفاده کنید. این مدل را می‌توانید خودتان در نرم‌افزار CAD طراحی کنید یا از مدل‌های آماده موجود در منابع اینترنتی استفاده کنید.

چگونه این کار را انجام دهیم؟

بعد از اتمام چاپ مکعب، ابعاد آن را اندازه‌گیری کنید. برای هر محور، باید همان محاسباتی را که برای کالیبره کردن اکسترودر انجام دادید، دوباره انجام دهید. فرمول به این شکل خواهد بود:
D = 10 * A / (B – C)

در اینجا، متغیرها به شرح زیر تغییر می‌کنند:

• (B – C): اندازه‌گیری شما
• 10: مقدار هدف اندازه‌گیری
• A: مقدار M92 برای آن محور (این مقدار را پس از ارسال دستور M503 یادداشت کرده‌اید)

سپس باید دستور M92 مربوطه را برای پرینتر ارسال کنید، به‌طوری که E را با حرف مربوط به محور تنظیمی جایگزین کنید.

مثال

فرض کنید باید ابعاد مکعب 20 میلی‌متر در هر طرف باشد، اما شما در جهت محور X اندازه‌گیری 20.30 میلی‌متر را بدست می‌آورید. اگر مقدار M92 برای محور X برابر 100.00 باشد، پس برای تنظیم دقیق باید دستور M92 X98.52 را ارسال کنید. زیرا محاسبه می‌شود: 20 * 100 / 20.30 = 98.52.

3. گام سوم کالیبره کردن پرینتر سه بعدی: تنظیم دقیق تنظیمات مربوط به فیلامنت

هر رول فیلامنت ممکن است کمی با رول‌های دیگر متفاوت باشد. حتی اگر یک نوع ماده را از دو تولیدکننده مختلف یا در دو رنگ مختلف خریداری کنید، ویژگی‌های آن‌ها متفاوت خواهد بود.

برای اینکه بهترین کیفیت چاپ را داشته باشید، باید تنظیمات فیلامنت خود را دقیق تنظیم کنید. در بیشتر مواقع، با استفاده از تنظیمات پیشنهادی تولیدکننده هم می‌توانید چاپ‌های خوبی داشته باشید، اما برای دستیابی به نتایج بهتر، علاوه بر اینکه مطمئن شوید فیلامنت خشک است، باید هر بار که یک رول جدید باز می‌کنید، دو مرحله زیر را انجام دهید:

گام اول: اندازه‌گیری قطر فیلامنت

قطر واقعی فیلامنت ممکن است با مقدار اعلام‌شده توسط تولیدکننده تا چند درصد تفاوت داشته باشد. معمولاً این تفاوت روی قرقره فیلامنت نوشته می‌شود. بنابراین، برای اینکه دقت لازم را داشته باشید، باید از کولیس برای اندازه‌گیری قطر واقعی فیلامنت استفاده کنید:

1. در چند نقطه مختلف از طول رول (حداقل سه نقطه) قطر فیلامنت را اندازه بگیرید.
2. میانگین اندازه‌گیری‌های خود را حساب کنید.
3. این مقدار را به‌عنوان قطر فیلامنت در نرم‌ افزار اسلایسر (Slicer) وارد کنید.

این کار بسیار مهم است زیرا به پرینتر شما کمک می‌کند تا مقدار دقیقی از فیلامنت را اکسترود کند.

گام دوم: پیدا کردن دمای مناسب برای چاپ

برای پیدا کردن دمای مناسب چاپ، یکی از روش‌های رایج، چاپ «برج دمایی» است. برج دمایی به شما این امکان را می‌دهد که دماهای مختلف را تست کرده و بهترین دما برای چاپ ماده خود را پیدا کنید. این برج‌ها معمولاً از بلوک‌هایی تشکیل شده‌اند که هر کدام در دمای متفاوتی چاپ می‌شوند. بعد از چاپ برج، با بررسی بلوک‌ها می‌توانید بهترین دما را برای چاپ انتخاب کنید.

روش اول: استفاده از نرم‌افزار برای تغییر G-code

1. ابتدا برج دمایی خود را با نرم‌افزار برش‌دهنده برش دهید و لایه‌هایی که می‌خواهید دما را تغییر دهید مشخص کنید (مثلاً هر 35 لایه).
2. از نوار ابزار، به قسمت “Extensions > Post Processing > Modify G-Code” بروید.
3. گزینه “Add a script” را انتخاب کرده و “ChangeAtZ 5.3.0 (Experimental)” را انتخاب کنید.
4. “Trigger” را روی “Layer No.” تنظیم کرده و لایه‌ای که می‌خواهید تغییر دما در آن اتفاق بیفتد (مثلاً لایه 35) را وارد کنید.
5. دمای مورد نظر را برای هر تغییر وارد کنید.
6. این مراحل را برای سایر تغییرات دما تکرار کنید.
7. پس از تنظیم همه تغییرات، فایل G-code را به پرینتر ارسال کرده و برج دمایی را چاپ کنید.

روش دوم: ویرایش دستی G-code

1. ابتدا ارتفاع هر بلوک را تعیین کنید (مثلاً 1 سانتیمتر).
2. فایل G-code خود را در ویرایشگر باز کنید و به دنبال دستورات G1 بگردید که به پرینتر می‌گویند چگونه حرکت کند.
3. به دنبال اولین دستور [G1 Z[H که در آن H بیانگر ارتفاع بلوک میباشد، بگردید.
4. قبل از این دستور، دستور [M104 S[T را وارد کنید که در آن T دمای بلوک مربوطه است.
5. این کار را برای هر بلوک تکرار کنید.
6. پس از اعمال تغییرات، فایل G-code ویرایش‌شده را چاپ کنید.

بعد از چاپ برج دمایی، با بررسی بلوک‌ها می‌توانید دمای مناسب چاپ خود را پیدا کنید. دمایی که بهترین نتیجه را دارد انتخاب کرده و آن را در نرم‌افزار برش‌دهنده خود وارد کنید. حالا می‌توانید با تنظیمات دقیق‌تر، چاپ‌هایی با کیفیت عالی داشته باشید!

نحوه کالیبره کردن پرینتر سه بعدی به صورت خودکار

امروزه بسیاری از پرینترهای سه‌بعدی با قابلیت کالیبراسیون خودکار تولید میشوند. این پرینترها برای کسانی که به دنبال استفاده راحت‌تر از این دستگاه‌ها هستند، گزینه‌ای عالی محسوب می‌شوند.

با پیشرفت تکنولوژی، دستگاه‌های پرینتر سه‌بعدی به طور فزاینده‌ای هوشمندتر می‌شوند و فرآیندهایی که زمانی نیاز به تنظیمات دستی داشتند، حالا به طور خودکار انجام می‌شوند. این ویژگی‌ها باعث شده‌اند که پرینت سه‌بعدی برای مبتدیان به یک فعالیت ساده‌تر و قابل دسترس تبدیل شود، به طوری که دیگر نیاز به تخصص زیادی برای استفاده از دستگاه نیست.

یکی از اولین پرینترهای سه‌بعدی که این تغییرات را وارد بازار کرد، پرینتر سه بعدی Bambu Lab X1 بود. این پرینتر، همراه با سایر مدل‌های P1P و P1S از Bambu Lab، مجهز به سنسورهایی است که به طور خودکار عملیات‌هایی مثل تنظیم فاصله Z، نرخ تغذیه فیلامنت، تنظیمات مختلف برای مواد مختلف و حتی جبران لرزش برای کاهش نویز چاپ را انجام می‌دهند. این قابلیت‌ها باعث می‌شوند که تجربه چاپ سه‌بعدی شما به سادگی یک دستگاه «اتصال و چاپ» تبدیل شود. بسیاری از این ویژگی‌ها به دلیل استفاده از نرم‌افزار Klipper ممکن شده‌اند.

Klipper نرم‌افزاری است که به پرینتر سه‌بعدی این امکان را می‌دهد که محاسبات دقیق‌تری انجام دهد، و این امر باعث افزایش دقت در چاپ و سرعت بیشتر در فرآیند چاپ می‌شود. البته، در حالی که پرینترهای Bambu Lab از این نرم‌افزار بهره می‌برند، برندهای دیگری هم مانند Creality K1C و Qidi Tech Q1 Pro از این نرم‌افزار و سنسورهای هوشمند برای کاهش نیاز به تنظیمات دستی استفاده می‌کنند.

اگر نمی‌خواهید زمان زیادی را صرف یادگیری نحوه کالیبره کردن پرینتر سه‌بعدی و تنظیمات دستی کالیبراسیون کنید، خرید یکی از این پرینترهای خودکار می‌تواند تجربه‌ای راحت‌تر را برای شما فراهم کند. البته، این پرینترها به دلیل فناوری‌های پیشرفته‌ای که دارند، نسبت به مدل‌های معمولی گران‌تر هستند. با توجه به قیمت دلار و هزینه‌های واردات، ممکن است خرید چنین دستگاه‌هایی برای همه به‌صرفه نباشد. اگر صرفاً به دنبال دریافت قطعات چاپ‌شده با کیفیت بالا هستید، استفاده از خدمات پرینت سه‌ بعدی می‌تواند گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه‌تر و بدون دردسر برایتان باشد.

هرچند وقت یک‌بار پرینتر سه‌بعدی خود را کالیبره کنیم؟

به یاد داشته باشید که کالیبره کردن پرینتر سه بعدی فقط یک‌بار انجام نمی‌شود؛ بلکه باید به‌صورت دوره‌ای و منظم آن را بررسی کنید تا کیفیت چاپ ثابت بماند. به‌عنوان یک قاعده‌ی کلی، بعد از هر ۱۰۰ تا ۲۰۰ ساعت چاپ یا تعویض فیلامنت، بهتر است دوباره تنظیمات را بررسی کنید. تغییرات دمایی، جابه‌جایی پرینتر و استفاده طولانی‌مدت می‌توانند باعث تغییرات نامحسوس در تنظیمات شوند، بنابراین بررسی دوره‌ای و رفع مشکلات کوچک، از افت کیفیت چاپ جلوگیری کرده و عمر دستگاه را افزایش می‌دهد.

جمع بندی

در این مقاله، ما به بررسی گام‌به‌گام نحوه کالیبره کردن پرینتر سه‌ بعدی پرداخته‌ایم و نشان دادیم که چگونه می‌توانید با تنظیم دقیق هر بخش از پرینتر خود، چاپ‌هایی با دقت و کیفیت بالا داشته باشید. از تنظیم لایه اول و کالیبراسیون موتورهای استپر گرفته تا تنظیمات مربوط به فیلامنت و بررسی دقیق محورهای پرینتر، تمامی مراحل این فرآیند در نهایت به شما کمک می‌کنند تا پرینتر سه‌بعدی‌تان به بهترین شکل عمل کند و از مشکلات رایج جلوگیری کنید.

با توجه به مراحل توضیح داده‌شده، کالیبره کردن پرینتر سه‌ بعدی می‌تواند فرآیندی زمان‌بر و پیچیده باشد. برای کسانی که به دقت و کیفیت بالا در ساخت قطعات اهمیت می‌دهند، این کار ممکن است در ابتدا چالش‌برانگیز باشد. به همین دلیل، به‌جای صرف زمان و انرژی برای انجام این مراحل، بهتر است ساخت قطعات خود را به متخصصین سپرده و از نتیجه نهایی با کیفیت و دقت بالا اطمینان پیدا کنید. تیم ما با استفاده از تجهیزات پیشرفته و تجربه کافی، می‌تواند این فرآیند را با سرعت و دقت بالا برای شما انجام دهد، به‌طوری‌که شما بتوانید بدون نگرانی از مشکلات احتمالی، روی پروژه‌های دیگر خود تمرکز کنید. با متخصصین ما در ماداتکنولوژی در ارتباط باشید.