Linee orizzontali nelle stampe 3D: come diagnosticare lo z-banding ed escludere uno spostamento degli strati

Banding vs. spostamento degli strati: due difetti molto diversi

Il lato di una stampa 3D è una pila di centinaia di singoli strati. Quando tutto funziona, si fondono in un'unica superficie liscia. Simplify3D fa notare che, se anche un solo strato va storto, di solito lo si vede dall'esterno come una linea o una cresta. Quando queste linee si ripetono a intervalli regolari, come nell'esempio di Simplify3D di una ogni 15 strati, sei di fronte allo z-banding.

Lo spostamento degli strati è tutt'altra cosa. Come spiega Simplify3D, la maggior parte delle stampanti funziona ad anello aperto: non riceve alcun riscontro sulla posizione effettiva della testina. Se la testina perde la posizione, tutto ciò che viene stampato dopo risulta sfalsato rispetto a quanto stampato prima. Sul pezzo si vede come uno scalino netto in X o Y, di solito una sola volta. Con il banding, invece, il pezzo resta allineato e solo la superficie si increspa. Le soluzioni hanno poco in comune, quindi conviene decidere prima di iniziare a smontare la stampante. Per gli sfalsamenti veri e propri, la guida allo spostamento degli strati ripercorre l'elenco completo dei controlli.

Leggere il pezzo: tre domande da porsi

Primo: il pezzo è ancora allineato? Passa un'unghia lungo uno spigolo. Uno scalino netto, con la parte superiore che sporge da un lato, indica uno spostamento. Creste sottili senza perdita di allineamento indicano banding. Secondo: le linee sono equidistanti? Misura con il calibro la distanza tra più bande e confrontala con l'altezza dello strato del tuo profilo dello slicer. Una distanza che corrisponde sempre allo stesso numero di strati indica una causa ciclica.

Terzo: la banda gira tutto attorno al pezzo? Simplify3D descrive un singolo strato che risulta più largo o più spesso degli altri, lasciando una linea alla stessa altezza su ogni faccia. Le increspature che compaiono su una sola faccia, subito dopo gli angoli, sono più probabilmente ringing, trattato nella guida a ghosting e ringing. Infine, stampa un pezzo di riferimento semplice, come un cilindro o una torre cava, così da valutare la superficie senza che la geometria del tuo modello confonda il quadro.

Estrusione irregolare: sospetta prima il filamento

Secondo Simplify3D, la causa più comune delle linee sulle pareti laterali è la scarsa qualità del filamento. Se il diametro non rispetta tolleranze strette, la variazione si vede sulle pareti. Simplify3D dà un'idea delle proporzioni: un diametro che varia solo del 5% lungo la bobina può modificare la larghezza della plastica estrusa fino a 0.05 mm. Quello strato più largo appare come una linea.

Il test più rapido è cambiare bobina. Ristampa lo stesso pezzo di riferimento con un altro marchio o lotto, lasciando invariato il resto del profilo. Se le bande spariscono o si spostano, il colpevole è il filamento. Già che ci sei, controlla con il calibro il diametro della bobina sospetta in più punti. Anche altri fattori possono rendere il flusso irregolare, come un ingranaggio di trascinamento che slitta. Se noti anche pareti sottili o vuoti, la guida alla sottoestrusione ti aiuta a fare chiarezza. Tieni presente che la variazione del filamento non ha motivo di seguire un ritmo perfettamente regolare: bande sempre spaziate in modo identico indicano piuttosto le due cause successive.

Oscillazioni di temperatura dell'hotend e taratura del PID

La maggior parte delle stampanti regola l'hotend con un controller PID. Simplify3D spiega che, quando non è tarato correttamente, la temperatura può salire e scendere nel tempo e, per il modo in cui funzionano i controller PID, questa deriva è spesso ciclica, con un andamento sinusoidale. La plastica più calda scorre in modo diverso da quella più fredda, quindi gli strati risultano leggermente diversi e sulle pareti si formano delle creste.

Il riferimento di Simplify3D è semplice: una stampante ben tarata dovrebbe mantenere l'estrusore entro +/-2 gradi. Osserva il grafico della temperatura durante una stampa, sullo schermo della stampante, nella sua interfaccia web o nel pannello di controllo della macchina del tuo software. Se oscilla più di così, è il momento di ricalibrare il PID. La procedura esatta dipende dalla tua macchina e dal firmware, quindi segui le istruzioni del produttore, come raccomanda Simplify3D. La taratura del PID si affianca agli altri passaggi della guida alla calibrazione della stampante 3D. Un indizio utile: le bande dovute alla temperatura tendono a comparire e svanire in modo più morbido di quelle meccaniche, perché la temperatura sale e scende gradualmente anziché a scatti.

Asse Z e piatto: le cause meccaniche

Una volta escluse estrusione e temperatura, Simplify3D indica i problemi meccanici. Un piatto che oscilla o vibra durante la stampa modifica la posizione dell'ugello, così alcuni strati risultano un po' più spessi di altri e formano creste. Un altro colpevole comune è una barra filettata dell'asse Z che non posiziona correttamente, a causa del gioco o di impostazioni di microstepping inadeguate sul driver del motore. Simplify3D osserva che anche una piccola variazione nella posizione del piatto può avere un impatto notevole sulla qualità di ogni strato.

Al banco, a stampante spenta, spingi delicatamente sul piatto e assicurati che nulla si muova e che ogni elemento di fissaggio sia ben serrato. Osserva la barra filettata durante un movimento in Z: deve girare in modo fluido, senza impuntamenti né punti duri. Una banda la cui spaziatura resta identica da una stampa all'altra, qualunque sia la bobina caricata, punta dritto a quest'area. Per gioco, microstepping o ricambi, affidati alla documentazione del produttore della tua stampante piuttosto che a una modifica generica trovata su un forum.

Se è davvero uno spostamento: dove guardare invece

Uno scalino netto nel pezzo segue una logica diversa. Il primo sospettato per Simplify3D è una testina che si muove troppo velocemente: i motori non riescono a starle dietro, spesso si sente un ticchettio e tutto ciò che viene dopo quel punto risulta disallineato. Simplify3D suggerisce, come prova, di ridurre la velocità di stampa del 50%, spostamenti a vuoto compresi, e, se hai dimestichezza con le impostazioni avanzate, di abbassare l'accelerazione nel firmware.

Se il problema persiste, è meccanico o elettrico. Una cinghia allentata può slittare sulla puleggia, mentre una troppo tesa aggiunge attrito che impedisce ai motori di girare. Il grano (o vite senza testa) che blocca una puleggia sull'albero del motore può allentarsi, così il motore gira e la puleggia no. Anche una corrente insufficiente ai motori, o driver dei motori che si surriscaldano, possono far perdere la posizione. Tutto questo riguarda il movimento in X e Y, non il modo in cui gli strati si sovrappongono. Quindi non iniziare a ritensionare le cinghie per eliminare bande equidistanti finché non hai escluso filamento, temperatura e asse Z.

Fonti e limiti

• Simplify3D — Linee sul lato della stampa
• Simplify3D — Spostamento degli strati (cause meccaniche incrociate)

Organizziamo la documentazione dei produttori e della comunità; non abbiamo misurato personalmente questi prodotti. Il manuale del tuo modello esatto ha la precedenza sulle indicazioni generali.