如何修復(fù)FDM 3D打印中的Z帶問題？

魔猴君  知識(shí)堂   508天前

在3D打印中，Z帶問題指的是打印出來的物體表面出現(xiàn)明顯的水平線條。這些水平線條會(huì)沿著打印物體的垂直方向（通常是Z軸方向）出現(xiàn)，并且在整個(gè)打印物上都可見。這個(gè)問題有時(shí)也被稱為Z擺動(dòng)、條紋效應(yīng)或環(huán)形效應(yīng)。當(dāng)您的3D模型在切片時(shí)看起來完美無缺，但最終打印出來的3D模型卻有明顯的水平線時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)這種問題。

在3D打印中，有許多問題可能導(dǎo)致Z帶現(xiàn)象。因此，診斷引起3D打印Z帶問題的原因是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，但始終值得從最簡單的潛在解決方案入手。以下是解決Z帶問題的一些思路。

修復(fù)3D打印機(jī)龍門擺動(dòng)和其它硬件問題

大多數(shù)業(yè)余愛好者的3D打印機(jī)采用由螺栓固定在一起的框架結(jié)構(gòu)。這些螺栓需要定期緊固，否則隨著熱端的移動(dòng)，3D打印機(jī)會(huì)出現(xiàn)彎曲和移動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)架擺動(dòng)等問題。機(jī)架擺動(dòng)和其他小型硬件問題是引起Z帶問題的常見原因。

首先，您需要找到并緊固固定3D打印機(jī)的所有螺栓。隨著時(shí)間的推移，這些螺栓可能會(huì)松動(dòng)，尤其是在將移動(dòng)部件固定在一起時(shí)。但是，通過緊固螺栓可以解決這個(gè)問題。如果這一步?jīng)]有起作用，您可以嘗試其他幾個(gè)快速的硬件修復(fù)方法。

另一個(gè)可能導(dǎo)致Z帶問題的因素是彎曲或損壞的絲杠。您可以通過手動(dòng)上下移動(dòng)熱端來測(cè)試這個(gè)問題。如果移動(dòng)不順暢，那么可能是導(dǎo)螺桿出了問題，這時(shí)候考慮更換導(dǎo)螺桿可能是個(gè)解決辦法。

△正時(shí)皮帶應(yīng)該系多緊？（傳送門）

正時(shí)皮帶的張力問題

市面上有一些替代品，如軌道等，但大多數(shù)業(yè)余愛好者的3D打印機(jī)使用同步帶將步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為打印頭的線性運(yùn)動(dòng)。

當(dāng)同步帶過松時(shí)，它可能會(huì)打滑，導(dǎo)致打印頭的移動(dòng)幅度小于或大于軟件預(yù)期的幅度。這會(huì)導(dǎo)致Z帶等缺陷的出現(xiàn)。相反，如果同步帶過緊，也會(huì)導(dǎo)致印刷缺陷。因此，您的同步帶應(yīng)該緊貼著皮帶輪，不會(huì)打滑，同時(shí)又要足夠松弛以提供一定的彎曲。

許多3D打印機(jī)都配備了皮帶張緊器，通常安裝在皮帶的兩端交叉處。您可以參考打印機(jī)的手冊(cè)，了解如何正確調(diào)整這些張緊器。如果您的打印機(jī)沒有可調(diào)節(jié)的張緊器，您可以購買一些小型的張力彈簧來增加皮帶的張力。

熱端和噴嘴安裝問題

即使您的3D打印機(jī)的其他部分完好無損，熱端的安裝問題也可能對(duì)您的3D打印產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。盡管Z帶通常不是由熱端引起的，但噴嘴堵塞和安裝件松動(dòng)等問題可能導(dǎo)致類似的缺陷出現(xiàn)。

熱端安裝不正確并不總是顯而易見的問題。您可以查閱您的打印機(jī)說明書，并嘗試拆卸并重新組裝熱端，因?yàn)檫@有助于解決難以察覺的小型安裝問題。

您還可以找到一些指南，以幫助您拆卸和重新組裝流行的打印機(jī)型號(hào)，例如關(guān)于如何組裝Ender 3 V2的指南（傳送門）。最好更換堵塞的噴嘴和其它有故障的熱端硬件。

△在3D打印機(jī)上校準(zhǔn)E-Steps的最簡單方法（傳送門）

E-Step校準(zhǔn)不正確

大多數(shù)愛好者級(jí)別的3D打印機(jī)無法直接測(cè)量其擠出機(jī)電機(jī)所擠出的細(xì)絲的量。相反，他們需要依賴精確校準(zhǔn)的參數(shù)，來確保每個(gè)電機(jī)根據(jù)接收到的G代碼指令移動(dòng)正確的距離（傳送門）。

其中一個(gè)關(guān)鍵的變量是e-step，它告訴3D打印機(jī)擠出機(jī)電機(jī)需要移動(dòng)多遠(yuǎn)才能擠出1毫米的材料。如果這個(gè)值設(shè)置得太低，會(huì)導(dǎo)致擠出不足。如果設(shè)置得太高，會(huì)導(dǎo)致過度擠壓。這兩種情況都可能導(dǎo)致Z帶問題的出現(xiàn)。

幸運(yùn)的是，校準(zhǔn)e-step并不是一項(xiàng)難事。您可以查找與您的打印機(jī)固件相對(duì)應(yīng)的指南，以了解如何在您自己的打印機(jī)上完成這個(gè)過程。

△通過10個(gè)簡單步驟進(jìn)行PID調(diào)節(jié)（傳送門）

PID調(diào)整3D打印機(jī)

正如經(jīng)驗(yàn)豐富的3D打印愛好者所指出的，即使微小的打印溫度差異也會(huì)對(duì)最終的3D打印結(jié)果產(chǎn)生巨大的影響。這意味著在打印過程中，不一致的打印溫度可能會(huì)導(dǎo)致缺陷，包括Z帶問題。那么，如何確保您的熱端和打印床始終保持適當(dāng)?shù)臏囟饶兀?/span>

PID調(diào)整就是解決方案。大多數(shù)3D打印機(jī)使用三個(gè)獨(dú)立的參數(shù)來控制板載的加熱組件：P、I和D。這些參數(shù)值存儲(chǔ)在打印機(jī)的內(nèi)存中，以便固件可以訪問它們。

常見的3D打印機(jī)固件選項(xiàng)，如Marlin 1、Marlin 2和Smoothieware，都提供自動(dòng)PID調(diào)整工具，可以幫助您完成PID調(diào)整過程。您只需要確定您的3D打印機(jī)所使用的固件類型，然后可以開始使用相應(yīng)的PID調(diào)整工具。

擠出機(jī)齒輪打滑

3D打印機(jī)的擠出機(jī)使用電機(jī)和齒輪系統(tǒng)將細(xì)絲拉入熱端。如果這些齒輪過緊，會(huì)壓縮絲材并可能導(dǎo)致打滑，從而導(dǎo)致擠出不足。同樣，如果擠出機(jī)齒輪松動(dòng)，也會(huì)導(dǎo)致擠出不足的問題。

調(diào)整擠出機(jī)齒輪的張緊通常與調(diào)整單個(gè)螺栓一樣簡單。您需要進(jìn)行一些試驗(yàn)來找到適合您的擠出機(jī)齒輪的完美平衡點(diǎn)，這是您可能需要檢查的內(nèi)容。

測(cè)試3D打印機(jī)的Z帶

測(cè)試您的3D打印機(jī)以確保Z帶問題得到解決是關(guān)鍵的一步。有許多方法可以測(cè)試您的3D打印機(jī)，但打印一些物體通常是最可靠的方法。

校準(zhǔn)立方體模型是一個(gè)很好的起點(diǎn)。您可以在大多數(shù)3D模型平臺(tái)上找到這樣的模型，并使用常規(guī)的切片軟件來設(shè)置打印參數(shù)。最好選擇淺色的打印材料，這樣可以更容易地觀察打印品中的缺陷。

當(dāng)然，解決Z帶等問題并不僅限于校準(zhǔn)立方體。學(xué)習(xí)如何校準(zhǔn)3D打印機(jī)是提高打印質(zhì)量的好方法，網(wǎng)絡(luò)上有許多資源可供您參考。最后，定期維修是其中的重要組成部分。您可以在設(shè)備出現(xiàn)問題之間避免此類問題的發(fā)生。