使用挤出倍增器不像作弊吗?


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我从不了解的一件事是切片机(例如Simplify3D(S3D)或CURA )中所谓的“ 挤出倍增器(EM)”或“ 流”设置。

此设置的说明为...

  • S3D:所有挤出运动的倍增器(...)
  • 库拉:挤出的材料量乘以该值。(...)

我一直认为,此参数只是解决潜在的错误计算或错误配置的一种丑陋方法,因为使用它就像执行计算,得到错误的结果并随后通过乘数“校正”该感觉- 这不是作弊吗?


但是,最近我对这个设置更加想了一下,现在不确定了。一个主要的原因是,S3D表明不同的值为EM,这取决于所使用的塑料类型,0.9对于PLA1.0 ABS

这某种程度上意味着存在某种物理特性可以证明EM是合理的,但是我想不到,因为馈入1 m会导致1 m挤出-不管使用哪种平台,对吗?


Answers:


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不可以,流速或挤出倍增器可补偿不同的材料和温度范围。

因素从何而来?

假设我们用PLA校准了喷嘴在200°C的工作温度,因此100毫米挤出是正确的,并且希望打印ABS。ABS的行为有所不同,我们的打印效果不好。怎么了?好吧,它们的热性能确实不同,并且在不同的温度下打印。两者之间的一个显而易见的区别是热膨胀系数。

现在,我不得不仔细研究 PLA的研究论文和材料/技术数据表,所以拿一粒盐撒进去。但是我们可以清楚地比较各种塑料的热膨胀系数

  • PLA:一个TDS41µmm K
  • ABS:72108µmm K
  • 聚碳酸酯:6570µmm K
  • 聚酰胺(尼龙):80110µmm K

这些只是三种随机挑选的塑料,显然可以打印。如果我们用开尔文(Kelvin)加热一米,它们的长度就会膨胀(几微米)。我们将后三种打印材料在室温(〜220-260°C)下加热到大约200-240 K,因此我们希望这些材料在以下范围内扩展:

  • PLA:6.97至7.79毫米(1)
  • ABS:14.4至25.92毫米(2)
  • 聚碳酸酯:13至16.8毫米(2)
  • 聚酰胺(尼龙):16至26.4毫米(2)

1-在170到200°C的正常打印温度范围内使用170 K和190 K温差
2-首先:200 K时低膨胀,然后240 K时高膨胀

您已经在其中某处针对这些值之一校准了打印机。现在,您获得了具有不同颜色和混合物的另一种灯丝,甚至从PLA转换为ABS或从一种品牌转换为另一种-结果是:在该范围内某处获得了不同的热膨胀系数,并且几乎没有机会知道它。最终,热膨胀系数会影响喷嘴中的压力,从而影响材料离开喷嘴的速度,从而影响模头膨胀,从而影响整体印刷性能。

请记住,热膨胀并不是喷嘴中唯一发生的事情。其他重要因素例如是聚合物在其印刷温度下的粘度,其可压缩性(例如,取决于链长或嵌入的填料),喷嘴的几何形状,熔融区的长度……它们全都发挥着重要作用。在打印出来的精确度方面发挥作用。

我们可以将所有这些总和归纳到一个通用的“喷嘴行为”标签下,结果将获得截然不同的流动/挤出倍增器,例如Simplify3D中的PLA / 1和ABS的0.9。

其他因素?

还有其他因素也起作用。

挤出机与熔体区之间的距离以及长丝的行为在某种程度上是显而易见的:可延展的长丝可以在Bowden管中集束一些,而在直接驱动下,所需的空间要小得多。

挤出机可能会产生影响,具体取决于驱动齿轮的几何形状以及入细丝的数量。变形的深度再次取决于细丝的硬度和齿的几何形状。Tollo很好地解释了这如何影响更改挤出倍增器的需求。

获得因素

其中大多数是通过反复试验确定的,使用的系数为1,然后手动拨号直到在机器上完成正确的打印,然后将该系数重新输入软件。

附带说明:Ultimaker Cura(在其灯丝数据库中)具有保存流入每个不同灯丝的流速的功能,但会使用100%的默认值进行初始化。

TL; DR

这是一种调整细丝行为(使用一根细丝作为校准)和作弊之间的相对差异的方法。


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这是提供有用信息的一个很好的答案,但是细丝的膨胀系数又如何呢?挤出机在室温长丝上运行,并导致一定体积(长度乘以横截面积)被挤出。塑料在挤出机和喷嘴的输出之间如何膨胀或收缩不应影响添加到模型中的塑料量。
cmm

它不会影响推入熔融区的体积,但是熔融区中长丝的膨胀和可压缩性会直接影响喷嘴中的压力,进而影响模头膨胀,从而影响挤出塑料的性能。
Trish

这个答案有很多技术信息,但我认为它不能得出正确的结论。无论材料的热膨胀是多少,只要它在冷却时回到相同的原始体积,沉积的体积就等于通过挤出机齿轮的体积。挤出或多或少的材料将导致与模型不匹配。如果运气好/切片好,则不匹配将是对象内部的问题,不会有问题。
R .. GitHub停止帮助ICE,

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除了上述非常详细的答案外,我还要提到细丝的硬度也起着作用。

大多数进纸器是弹簧加载的,因此取决于灯丝硬度,驱动齿轮的齿会沉入多远。它们越深,驱动齿轮的有效直径就越小。

因此,在ABS (〜100肖氏硬度D)和PLA (〜83肖氏硬度D)之间,E-steps / mm不相同。

与OP中提到的值(PLA的EM为0.9,ABS的EM为1.0)中提到的值相反,这将导致PLA和ABS所需的PLA值更高(E级/ mm)。 ABS比PLA


一般来说,这是正确的,但您可能需要交换一个词:柔软度最好称为硬度,如Mohs Hardness Scale
Trish

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我想那是一种看待它的方式。我认为一种更准确的方法是将其视为“临时校准”,即人们意识到他们的打印机挤出量不足/过多,而EM调整了流量以挤出正确的量。

至少主要的基础计算是固件中设置的步数/毫米。如果关闭了,一种解决方法是找出关闭了多少,然后将EM更改为该值。更好的解决方案是确定实际步长/毫米并刷新固件,以便将EM设置为1。


感谢您的回答!那么,您如何解释ABS(1.0)和PLA(0.9)之间的区别呢?
Tollo

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@FlorianDollinger没问题。至于区别,特里什的回答肯定可以解释这一点。欢迎使用3D Printing.SE!:)
Lux Claridge's

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直接解决“作弊与否”方面。还有其他几个参数(步数/毫米,标称细丝直径)对最终结果具有直接等效的影响(至少忽略了小的二阶影响,例如缩回距离)。

作为一个纯粹主义者,您可能会争辩说,所有这些都可以汇总到切片器中的单个校准参数中,并且让用户选择如何管理差异是一种浪费(但这不是非常现代的UI方法) 。

“允许”使用挤出倍增器的最明显原因是,在打印过程中,挤出倍增器是一个可以随时调整的参数。如果最终需要进行即时校准,则绝对有必要将此参数从机器转移到切片机,而不是执行额外的计算来确定新的标称细丝直径。记住需要95%而不是1.7nnn mm的特定线轴可能会更容易。


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挤出倍增器只是为了补偿流量。像PLA这样的材料在190-200°C时非常易流动,因此挤出量略低于100%会减少印刷品上的拉皮痕,略微提高公差,减少拉丝并降低热蠕变的风险。诸如ABS和尼龙之类的材料在温度下不像液体,因此它们在打印过程中不需要改变流速。也可以调整流速以改善第一层,尽管太多会导致“大象脚”或第一层太多挤压,这类似于床太平。


您可以通过解释在较低温度或较高温度下的打印对打印的影响来增加答案-您可以在220、230(标准)或250(非常热)的条件下打印ABS
Trish
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