L'extrudeuse d'imprimante 3D clique, glisse et saute la correction !

Les extrudeuses sont un élément clé de l'imprimante. Ils sont chargés de pousser le filament à travers la buse. Avec le hotend, ils constituent le système d'extrusion. Bien qu'il existe de nombreux modèles, le plus courant est composé d'un moteur, d'un engrenage d'entraînement et d'une roue folle ou d'un deuxième engrenage (dans les conceptions à double engrenage) avec un ressort qui le pousse dans l'engrenage principal pour saisir le filament. /P>

Les extrudeuses sautent des étapes, glissent ou émettent des cliquetis lorsqu'elles ne peuvent pas pousser suffisamment de plastique à travers la buse. Cela peut être dû à une buse partiellement ou complètement bouchée, la buse étant trop proche du lit d'impression, une température d'extrusion basse, un filament enchevêtré, un problème avec les tubes PTFE, une tension incorrecte du ressort de renvoi ou simplement parce que vous essayez de pousser l'imprimante au-delà de ses capacités.

Qu'est-ce qui fait sauter l'extrudeur et comment résoudre le problème ?

Il y a plusieurs raisons pour lesquelles une extrudeuse peut sauter des étapes, et probablement la plus simple (ce qui m'arrive souvent) est une buse bouchée. Mais examinons toutes les raisons et comment y remédier :

Filament enchevêtré

Le filament enchevêtré est un problème simple qui est souvent négligé et qui peut ruiner une impression. Si la bobine n'est pas bien enroulée lorsque l'extrudeuse se déroule, un nœud peut se former et bloquer le système. Pour éviter cela, vous devez toujours acheter auprès de marques qui enroulent leurs bobines uniformément ou les rembobinent. Un autre conseil important est de ne jamais laisser l'extrémité lâche, de sorte que la bobine soit toujours bien enroulée.

Défaillance du tube PTFE

Votre imprimante peut avoir un, deux ou aucun tube PTFE selon que vous avez une extrudeuse Bowden ou à entraînement direct et une hotend doublée ou entièrement métallique.

Les tubes Bowden dirigent le filament de l'extrudeuse vers le hotend limitant le chemin afin qu'il puisse être poussé ou tiré de loin. Plus les tolérances sont serrées, meilleure est la précision, mais des tolérances plus serrées augmentent également les risques de coincement du filament.

La première chose que vous devez vérifier si vous avez un tube Bowden est que le filament glisse facilement à travers.

• Détachez-le du hotend et essayez de déplacer le filament manuellement.
• S'il coule librement, le problème n'est pas là.

Parfois, les extrudeuses à entraînement direct ont également un tube en PTFE pour guider le filament dans l'extrudeuse. Dans ces cas, les tolérances internes ne sont pas si importantes car ce n'est qu'un guide pour que le filament ne se promène pas. Il peut être bloqué de la même manière et doit cependant être la première chose à vérifier.

Avec le PVA et le PVOH et d'autres filaments solubles, l'absorption d'humidité de l'air peut provoquer un blocage à l'intérieur du tube PTFE. Le filament devient collant et gonflé, il est donc recommandé de sécher soigneusement ces filaments avant utilisation.

Sur certaines conceptions (mais jamais sur les hotends entièrement métalliques), le tube PTFE peut entrer directement dans le hotend et toucher la buse.

• Vérifiez que l'extrémité du tube n'est pas déformée ou brûlée.
• Si vous avez un long tube Bowden, vous pouvez simplement couper la partie endommagée et la réinsérer.
• Utilisez une lame tranchante et essayez de la couper le plus perpendiculairement possible pour obtenir un tranchant net.
• Si le tube est court ou si vous l'avez coupé au préalable, il peut être préférable de le remplacer complètement.

Ce problème peut également être rencontré avec des doublures à l'intérieur du canon. Couper le tube dans ce cas n'est pas possible, vous devez donc le remplacer.

Dans les extrudeuses à entraînement direct, il arrive parfois que le revêtement se coince entre les engrenages et soit écrasé en se bloquant. Parfois, vous pouvez appuyer sur la doublure par les côtés et lui redonner une forme ronde, mais dans la plupart des cas, il est préférable de la remplacer complètement

Porte-bobine créant trop de friction

Les porte-bobines doivent permettre à la bobine de tourner librement pendant que l'extrudeuse tire sur le filament pour le dérouler. Le frottement supplémentaire du support enlève la force de poussée de l'extrudeuse. Vérifiez votre porte-bobine pour vous assurer que la bobine tourne avec peu d'effort lorsque vous tirez sur le filament. Si votre support a des roulements, vérifiez qu'ils tournent librement. Parfois, le porte-bobine peut être amélioré et un meilleur remplacement peut être acheté ou même imprimé.

La buse est trop proche du lit d'impression

La hauteur de la première couche est l'un des paramètres les plus cruciaux pour des impressions réussies. Si la buse est trop loin, la première couche ne colle pas et si elle est trop proche, la première couche sera écrasée.

Si vous remarquez que les problèmes avec l'extrudeuse se produisent principalement au cours de la première couche, la meilleure estimation est que la première couche est trop proche et que l'espace à travers lequel l'extrudeuse doit pousser le plastique devient trop étroit et que la force requise est augmentée au-delà de la capacité de la machine. Cela peut même atteindre l'extrême de ne pas faire sortir de plastique.

Si le lit n'est pas nivelé, cela peut se produire uniquement à certains endroits et pas à d'autres. Dans ce cas, il se peut qu'il ne s'agisse pas d'un problème de hauteur de première couche incorrecte, mais d'un problème de nivellement du lit.

Le décalage Z est le paramètre qui indique à l'imprimante la différence entre la hauteur Z de prise d'origine et la hauteur réelle de la pointe de la buse. Ceci est très important car vous voulez que la machine sache exactement où se trouve le Z0. Si, par exemple, vous vous trompez de 0,1 mm lorsque vous essayez d'imprimer une première couche de 0,2 mm, vous obtiendrez en fait une séparation de 0,3 mm du lit et vous aurez certainement des problèmes d'adhérence. Selon que vous disposez d'un système de mise à niveau automatique du lit ou simplement d'un commutateur de prise d'origine standard, le processus sera légèrement différent.

Pour résoudre ce problème avec les meilleurs résultats, il est conseillé d'utiliser une jauge d'épaisseur. Avec cet outil, vous pourrez connaître précisément la séparation entre la buse et le lit. Un deuxième choix serait une feuille de papier blanc. Le papier bond standard avec 70 g/m2 (grammes par mètre carré) aura une épaisseur de 0,09 mm et un 80 g/m2, 0,1 mm.

Comment régler le décalage Z :

1. Assurez-vous que votre lit est de niveau et propre.
2. Assurez-vous que la buse est propre et ne contient pas de gouttes.
3. Chauffez la buse et le lit à la température d'impression.
4. Accéder à Z et déplacer la buse approximativement vers le centre du lit.
5. Abaissez ou relevez la buse manuellement afin que la jauge d'épaisseur ou le papier d'épaisseur connue glisse à peine entre le lit et la buse.
6. Notez la hauteur Z finale.
7. Allez au paramètre de décalage Z et entrez la hauteur Z finale précédemment notée moins l'épaisseur de la jauge. Par exemple, si la hauteur finale était de -1,30 mm, le décalage Z devrait être de -1,4 mm si l'épaisseur était de 0,1 mm. Il en va de même pour une valeur positive telle que 1,10 mm moins l'épaisseur de 0,1 mm du papier ou de la jauge, le décalage z doit être de 1,00 mm.
8. Stocker les paramètres sur la machine.
9. Pour vérifier que vous avez réussi à établir la hauteur z, reprenez Z et déplacez-vous manuellement jusqu'à l'épaisseur de la jauge (par exemple :0,1 mm). Il devrait à peine glisser dans l'espace.

Le décalage Z peut également être entré dans le slicer et avec les commandes GCODE. À Marlin, ce serait M206 mais gardez à l'esprit que le signe est inversé. Une valeur positive fera baisser la buse et une valeur négative vers le haut. N'oubliez pas d'enregistrer les paramètres dans l'eeprom avant d'éteindre la machine, sinon vous devrez les saisir à chaque fois que vous l'allumez.

Une fois que vous avez configuré cela correctement, vous devriez obtenir une première couche parfaite. Si vous continuez à avoir des problèmes d'extrusion ou d'adhérence, il y a probablement autre chose à corriger.

La température d'extrusion est trop basse

Lorsque la température de la buse est trop basse, le plastique peut être trop visqueux pour être traversé ou il peut ne pas fondre complètement. L'extrudeur devra mettre trop de force et cliquera ou broiera le filament. Les températures doivent être réglées pour chaque filament selon les spécifications du fabricant et ajustées pour obtenir les meilleurs résultats. Il est également possible d'augmenter la température de quelques degrés pour imprimer plus rapidement si l'extrudeuse ne peut pas suivre, mais dans une plage raisonnable. Si vous poussez trop loin, la qualité d'impression peut diminuer considérablement ou le polymère peut même brûler. Chaque imprimante a une erreur de lecture, de sorte que la température d'impression peut ne pas être la même pour une bobine de filament donnée.

Buse bouchée

Les buses sont essentiellement un morceau de métal avec un trou pour recevoir le filament et un autre trou plus petit à travers lequel le plastique fondu est expulsé. Le petit trou de sortie a tendance à se boucher, surtout avec les plus petits. Un bouchon est formé de solides qui ne peuvent pas être fondus et par conséquent ne peuvent pas être expulsés. Il peut s'agir de plastique qui s'est carbonisé ou d'un autre matériau qui est entré dans la buse et n'était pas censé le faire.

Pour éviter que le plastique ne se carbonise, vous devez dépasser les températures recommandées par le fabricant du filament et éteindre le hotend lorsqu'il n'est pas utilisé. Si le hotend est maintenu à une température élevée pendant une période prolongée sans extrusion, le plastique fondu à l'intérieur peut commencer à caraméliser et à se carboniser. Cette réaction chimique modifie les propriétés physiques du matériau, l'empêchant de passer en phase liquide.

Un autre problème qui peut être causé par le fait de ne pas éteindre l'extrudeuse est que le filament à l'intérieur de la hotend peut être recuit. Cela signifie que la structure interne du polymère change et qu'il nécessite beaucoup plus de chaleur pour fondre.

Les solides étrangers peuvent provenir de nombreuses sources. Il y a quelques années, il y avait beaucoup de cas de petits morceaux de métaux ou d'autres impuretés à l'intérieur du filament qui étaient assez gros pour créer un bouchon à l'intérieur de la buse. De nos jours, cela ne devrait pas être un problème si vous achetez un filament de qualité raisonnable. Une autre source souvent négligée est l'accumulation de poussière dans le rouleau de plastique. Un peu de poussière ne cause aucun dommage, mais si vous utilisez constamment un filament poussiéreux, il peut s'accumuler à l'intérieur de la buse et causer des problèmes.

Garder vos rouleaux de filament propres et installer un morceau de mousse pour essuyer tous les débris qui pourraient être collés avant d'entrer dans le hotend évitera les problèmes futurs.

Comment identifier une buse bouchée :

Un sabot complet est facile à identifier. Si la buse est à la bonne température et que vous avez supprimé tout blocage dans le tube PTFE ou l'alésage de l'extrémité froide et que vous n'êtes pas en mesure de pousser manuellement le plastique hors de la buse, il est très certainement bouché.

Un colmatage partiel n'est pas facile à repérer si vous ne savez pas ce que vous cherchez, car le plastique sort. Une façon de le comprendre est de regarder comment le plastique sort. Il doit descendre plus ou moins droit et être parfaitement rond. Lorsqu'il y a une obstruction partielle, il s'enroule généralement et a une forme irrégulière.

Comment déboucher une buse :

Si vous constatez que votre buse est obstruée, il existe une méthode qui peut la dégager sans démonter. Cette méthode est appelée tirage à froid car elle consiste essentiellement à chauffer la buse à basse température et à retirer le filament en espérant que la cause du blocage ressorte avec.

Il peut être judicieux d'utiliser une aiguille fine comme celles utilisées pour l'acupuncture pour piquer à l'intérieur de la buse pendant qu'elle est à la température d'impression pour pousser le sabot avant de faire une traction à froid.

Pour effectuer une extraction à froid :

1. Chauffez la buse à la température de fusion.
2. Réglez le chauffage sur 100 °C et maintenez le filament enfoncé jusqu'à ce qu'il refroidisse à cette température.
3. Tirez fermement du filament tout en tenant le chariot. Attention à ne pas vous brûler avec le hotend qui sera chaud.
4. Regardez attentivement la pointe du filament. Idéalement, vous verrez un cône à la fin avec de la crasse dedans. Si vous ne voyez pas de cône et que votre filament s'est étiré, essayez de répéter avec 95 °C au lieu de 100 °C.
5. Répétez les étapes 1 à 4 jusqu'à ce que vous obteniez un cône propre dans la pointe.

Si une traction à froid n'a pas dégagé le sabot, vous devrez probablement démonter le hotend. Selon le modèle de hotend que vous avez, le processus peut être différent, mais pour la plupart d'entre eux, vous pouvez vous en sortir avec une clé à molette pour maintenir le bloc chauffant et une clé à tube de la bonne taille pour dévisser la buse.

Vous devez être extrêmement prudent lors de cette opération car la connexion entre le bloc chauffant et le radiateur est un tube très fin et fragile. Le tube est mince car comme il y a peu de matière pour conduire la chaleur il agit comme un brise-chaleur. Le démontage doit de préférence être effectué lorsque l'appareil de chauffage est allumé afin que tout matériau à l'intérieur ou qui aurait pu fuir soit fondu et ne lie pas les pièces ensemble.

Une fois que vous avez démonté le hotend, vous pourrez voir si le sabot est dans la buse ou dans le canon. Si vous pouvez pousser du plastique avec la buse retirée, une solution rapide consistera à remplacer la buse ou à essayer de la nettoyer avec d'autres méthodes en dehors de la machine. Le canon peut également être retiré et remplacé s'il est bloqué.

Pour remonter le hotend, consultez les instructions du fabricant. Quelques points à surveiller qui s'appliqueront à la plupart des modèles :

1. Assurez-vous de serrer la buse dans le canon et non dans le bloc chauffant afin qu'il y ait un joint étanche entre eux.
2. Utilisez de la pâte thermique pour de meilleures performances et un anti-grippage dans les filetages.
3. Ne serrez pas trop la buse, en particulier celles en laiton, car elles se cassent facilement et retirer les fils cassés du bloc chauffant peut être un défi.
4. Le serrage final doit être effectué aux températures d'impression. Faites extrêmement attention à ne pas vous brûler.

Tension du ressort du filament trop serrée ou trop lâche

La tension qui pousse la roue folle dans le filament pour la presser contre l'engrenage d'entraînement doit être juste suffisante pour la saisir. S'il est trop lâche, l'engrenage d'entraînement tournera librement ou broiera le filament en créant une dépression qui rendra le filament encore plus difficile à pousser.

Si vous avez éliminé d'autres problèmes tels que des sabots ou une température trop basse, essayez de serrer le ressort dans l'extrudeuse. Si une bosse a déjà été créée, vous devez retirer le filament, couper la longueur frottée et la réinsérer. Lorsque le ressort est trop tendu, le filament s'écrasera ou obtiendra des rainures très profondes des dents de l'engrenage. Cela ajoutera une friction supplémentaire au système qui peut même bloquer le stepper. Si c'est votre cas, essayez de diminuer la tension.

Gardez à l'esprit que la modification de la tension du ressort dans l'extrudeuse peut modifier légèrement la vitesse d'alimentation. Après avoir réglé la tension, vérifiez que l'imprimante n'est pas sous ou sur-extrudée et ajustez-la dans le logiciel en conséquence.

Dans les extrudeuses à double engrenage, ce réglage est plus indulgent car la tension doit être juste suffisante pour faire en sorte que les engrenages s'engrènent. Vérifiez si le fabricant a des recommandations concernant le tendeur et suivez-les. Pour les extrudeuses à double engrenage, la tension est plus sur l'extrémité libre que sur l'extrémité tendue.

Engrenages d'extrudeuse sales ou débris piégés dans l'engrenage d'entraînement

Les engrenages de l'extrudeuse peuvent se salir avec le temps et réduire l'efficacité de l'entraînement, en particulier sur ceux qui ont des dents fines. Une mauvaise tension du ressort dans la roue folle ou l'engrenage entraîné peut accélérer ce processus, mais cela n'indique pas toujours que vous devez l'ajuster. Vérifiez s'il y a de la poussière ou des débris accumulés dans le filament autour de l'engrenage d'entraînement et à l'intérieur des dents.

Pour nettoyer les engrenages de l'extrudeuse :

1. Utilisez de l'air comprimé
2. Essayez-le avec une petite brosse.
3. Si l'engrenage est vraiment encrassé, vous pouvez démonter l'extrudeuse, retirer les engrenages et les brosser soigneusement.

Assurez-vous que l'imprimante ne fonctionne pas avant de coller quoi que ce soit à l'intérieur ou de jouer avec les pièces mobiles. Les poils en fil d'acier peuvent être trop durs pour certains engrenages, les brosses en laiton ou en nylon sont préférées. Habituellement, les engrenages d'entraînement peuvent être libérés en desserrant une petite vis de réglage Allen. Lors de la remise en place des engrenages, vérifiez s'il y a un méplat dans l'essieu. Si c'est le cas, serrez-y la vis de fixation.

L'extrudeuse ne peut pas suivre la vitesse de l'imprimante

La communauté de l'impression 3D pousse continuellement les machines à imprimer plus rapidement et les fabricants continuent de faire des mises à niveau et de nouvelles imprimantes pour suivre le rythme. La mise à niveau d'une partie d'une machine peut créer des goulots d'étranglement sur d'autres parties et les extrudeuses d'ancienne génération sont généralement les coupables. Lors d'une impression plus rapide, la machine doit non seulement déplacer les axes X, Y et Z plus rapidement, mais l'extrudeuse doit être capable de pousser plus de plastique hors de la buse. Cela peut également être le cas lors de l'impression de couches épaisses.

L'augmentation de la température d'impression peut être une solution simple qui fonctionne bien lorsque la vitesse d'impression est constamment élevée, mais peut entraîner d'autres problèmes avec les modèles qui ont des détails fins qui ralentissent l'imprimante dans certaines parties. Si la température est trop élevée et que l'imprimante ralentit, le plastique fondra trop et la qualité d'impression sera compromise. Dans une situation extrême, le plastique peut se carboniser et obstruer la buse.

La meilleure solution est d'obtenir une meilleure extrudeuse ou une buse à haut débit. Il existe de très bons remplacements instantanés tels que les buses à haut débit CHT qui peuvent augmenter la capacité de votre extrudeuse sans rien changer d'autre.

Lors de l'impression avec des buses de plus grand diamètre, les forces sont réduites mais les vitesses d'extrusion sont augmentées. Dans ce cas, vous verrez que le moteur saute des étapes ou même cale parce qu'il ne peut pas suivre. Pour résoudre ce problème, vous devrez remplacer l'extrudeuse ou réduire les vitesses d'impression.

Vous pouvez réduire la vitesse à un réglage bas tel que 25 mm/s et essayer de l'augmenter de 5 ou 10 mm/s à chaque fois pour obtenir la vitesse la plus élevée qui ne présente pas de problèmes.

Le courant du pilote du moteur de l'extrudeuse est mal calibré

Les moteurs d'extrudeuse sont généralement des moteurs pas à pas et, contrairement aux moteurs à courant continu, ils ont plus de deux fils et nécessitent des courants de commutation pour tourner. La pièce électronique qui est en charge de la commutation est appelée pilote pas à pas. Les plus courants dans les machines plus anciennes s'appelaient Pololu et étaient basés sur une puce Allegro 4988. Ces puces et d'autres plus anciennes utilisent un potentiomètre pour régler le courant de crête qui traverse les bobines du moteur.

Lorsque le courant est trop faible, le moteur ne fournit pas assez de couple pour que la machine fonctionne correctement. Lorsque le courant est trop élevé, le moteur devient extrêmement chaud et peut réduire considérablement sa durée de vie ou même brûler. Pour ajuster ce courant, vous devez avoir au moins quelques connaissances en électronique et les bons outils.

Consultez la documentation des fabricants pour savoir comment régler correctement la Vref (tension de référence), car elle peut être différente pour chacun.

Je ne recommanderais pas de jouer avec l'électronique de la machine car ce problème n'est pas courant sur les machines qui ne sont pas faites maison et vous risquez d'endommager votre machine de façon permanente.

Pour accéder à l'électronique, vous devez accéder à l'armoire principale où il peut y avoir une tension secteur, ne l'ouvrez que si vous savez ce que vous faites et les risques encourus.

Des connecteurs desserrés ou des fils cassés peuvent également affecter les performances des steppers. Vérifiez s'il y a des fils ou des connexions desserrés qui pourraient créer des problèmes.

Conclusion

Les problèmes avec les extrudeuses sont assez courants, mais si vous parcourez la liste en vérifiant les problèmes dans l'ordre, vous les trouverez et les résoudrez très probablement. Je vous recommande de les approcher dans cet ordre :

1. Filament enchevêtré ; facile à repérer et à résoudre.
2. Défaillance des tubes en PTFE.
3. Porte-bobine créant trop de friction.
4. La buse est trop proche du lit d'impression.
5. La température d'extrusion est trop basse.
6. Buse bouchée.
7. Tension du ressort du filament trop élevée ou trop lâche.
8. Engrenages d'extrudeuse sales.
9. L'extrudeuse ne peut pas suivre les vitesses d'impression.
10. Le pilote du moteur de l'extrudeuse est mal calibré.

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