Como a Velocidade de Extrusão Afeta a Consistência da Produção em Impressoras 3D Grandes

Uma das chaves para produzir impressões de alta qualidade consistentes com uma máquina de grande formato é esta: para ser adequadamente calibrada e perfeitamente equilibrada, o eixo Z deve ser absolutamente perfeito. Camada inicial inconsistente, linhas de camada visíveis, adesão na fronteira, deslocamentos e, no pior dos casos, falha total da impressão ocorrem como uma reação em cadeia devido ao alinhamento inadequado aqui. O fato de que essas máquinas são gigantescas amplifica até mesmo o menor defeito de calibração, tornando a precisão no alinhamento do eixo Z uma prioridade indispensável. Então, eis como aperfeiçoá-lo:

Por Que a Calibração do Eixo Z é Crucial para Grandes Formatos:

Erros Ampliados: Alguns milímetros de inclinação ou travamento são significativos quando se tem um volume de construção alto.

Tensão Estrutural: Estruturas largas tendem a flexionar e expandir como resultado da influência térmica, o que afeta o alinhamento.

Desafios de Planicidade da Mesa: Deve-se garantir que a enorme plataforma de construção seja realmente perpendicular ao sistema de movimento.

Sistemas de Múltiplos/Duplos Motores: Usados em algumas impressoras grandes, devem estar perfeitamente sincronizados para não causar travamentos perigosos.

Ferramentas Essenciais:

Esquadro de precisão (ou bloco de ângulo reto preciso), ou

Boas lâminas de folga (sugerindo 0,05 mm, 0,10 mm, 0,20 mm)

Relógio comparador com base magnética (fortemente recomendado para assegurar precisão)

Nível confiável (apenas na configuração inicial do chassi)

Chaves de boca e soquetes necessárias para sua máquina.

Guia de Calibração Passo a Passo:

1. Primeiro a Base: Alinhamento do Chassi e da Mesa:

• Desligue a máquina. Certifique-se de que ela esteja sobre uma superfície sólida e plana (o nível pode ser usado apenas para obter alguma estabilidade inicial).

• Examine cuidadosamente com o esquadro de precisão se os membros verticais do chassi estão perpendiculares à base, em ambos os lados, e também perpendiculares (frente/trás) e direita/esquerda. Todos os conectores do chassi devem ser apertados.

• Em máquinas do tipo portal, certifique-se de que o portal do eixo X esteja perpendicular em relação aos trilhos verticais do eixo Z na frente e atrás. Ajuste conforme as instruções do fabricante (geralmente isso significa soltar acoplamentos ou suportes do motor).

2. Alinhamento Vertical dos Parafusos/Barra(s) Z:

• Mantenha a escuadra encostada em cada parafuso de avanço ou barra do eixo Z. Observe a verticalidade ao longo de todo o seu comprimento, especialmente na parte superior e inferior. Qualquer curvatura ou inclinação evidente deve ser corrigida.

• Balance levemente o suporte superior e/ou inferior da barra. Dê leves batidas ou ajuste a barra para que fique totalmente vertical em relação à escuadra. Aperte cuidadosamente os suportes novamente para não gerar novas tensões.

3. Sincronização de Motores Z Duplos ou Múltiplos (se aplicável):

• Método Manual (Requer Cuidado): Desative os motores (e desligue a energia, se possível). Ambos os acopladores do eixo Z na extremidade do motor devem ser girados na mesma direção e ao mesmo tempo com as mãos para elevar o gantry ou abaixá-lo simetricamente. Compare o quadrado com um ponto de referência no gantry e no quadro para garantir que ele permaneça paralelo à base enquanto se move.

• Método com Auxílio de Software (Preferido): A maioria das máquinas com firmware para impressoras grandes possui um procedimento de alinhamento do eixo Z. Estes acionam suavemente cada um dos motores individualmente, monitorando o consumo de corrente ou a detecção de stall para nivelar automaticamente o gantry em relação ao quadro. Siga com muita atenção as instruções do firmware.

4. Estabelecendo Perpendicularidade: Eixo Z em Relação à Placa de Construção:

• Posicione o eixo Z na origem (home).

• Método 1 (Lâminas de Folga e Esquadro): Posicione o esquadro mecanico verticalmente sobre a placa de construção limpa. Disponha-o de forma que um dos braços possa alcançar a placa e o outro braço esteja na mesma direção da haste/trilho do eixo Z mais próxima. Insira uma lâmina de folga adequada entre o esquadro e a parte do eixo Z nos pontos dois e quatro. Qualquer folga indica inclinação. O ajuste deve ser feito com base no menor grau de inclinação em relação ao lado relevante dos suportes da placa de construção ou dos suportes do portal (gantry). Repita o processo em diversos pontos da placa.

• Método 2 (Relógio Comparador - Padrão Ouro): Monte (fixe permanentemente) a base do relógio comparador na cabeça impressora ou na ferramenta. Coloque a ponta do comparador contra uma superfície vertical fixa de referência no quadro, mas não na placa de impressão. Movimente o eixo Z para cima e para baixo em uma velocidade muito lenta, cobrindo uma grande parte de seu deslocamento (ex.: 200 mm). A indicação do relógio não deve apresentar grande desvio (deve ser < 0,05 mm durante o deslocamento). Um desvio grande implica que o movimento do eixo Z não é realmente perpendicular, sendo necessária uma correção no quadro ou nas barras. Repita o processo no caso de outros pontos críticos de referência.

5. Ajuste Fino do Nivelamento da Placa de Construção (Tramming):

• Importante: este processo garante que o movimento do seu eixo Z já esteja perpendicular ao quadro.

• Desligue o aquecimento da cama e do hotend e leve-os às temperaturas normais de impressão. Em camas grandes, a expansão térmica é relevante.

• Posicionamento inicial (home) do eixo Z.

• Ligar/desligar os motores de passo.

• Após posicionar manualmente o bico em cada canto da cama e no centro da mesma.

• Insira a lâmina de espessura entre o bico e a cama em cada ponto. Faça ajustes finos, trabalhando em cada parafuso de canto da cama para que a mesma leve resistência seja sentida na lâmina em cada posição. A repetição é feita várias vezes porque os ajustes de um canto provocam alterações nos outros cantos. A verificação no centro indicará se a própria cama está empenada.

6. Verificações Finais & Impressão de Teste:

Encontre uma nova casa para a máquina.

Faça um teste de impressão grande com uma única camada (ex.: um retângulo fino cobrindo a maior parte da cama). Observe a extrusão da primeira camada:

Achatamento Uniforme: As linhas devem ter a mesma largura e altura em toda a extensão da cama.

Aderência: Deve ser espessa e com aderência uniforme em toda a volta.

Sem Arranhões: O bico não deve escavar a cama.

Sem Lacunas: Uma linha deve se fundir à outra sem mostrar espaços.

Ajuste finamente o nivelamento da cama com base nos resultados da impressão de teste.

A Manutenção é Fundamental:

Existem impressoras de formato maior, que estão mais sujeitas a esforços. Preste atenção regularmente ao alinhamento do eixo Z, pois desvios são causados por vibrações, variação de temperatura e desgaste. Essas são algumas verificações que podem ser incluídas no seu processo de manutenção preventiva, especialmente antes de impressões importantes e de grande dimensão.

Conclusão:

O sucesso na impressão 3D de grande formato depende do alinhamento preciso do eixo Z. Mais meticuloso por ser executado em uma escala maior, o procedimento baseia-se em alguns princípios fundamentais, nomeadamente: a perpendicularidade da estrutura, a verificação do movimento em ângulos retos e o nivelamento cuidadoso do leito de impressão. Dedique tempo para aprender essa calibração e elimine uma causa significativa de falhas nas impressões, liberando o verdadeiro potencial da sua máquina para imprimir peças grandes e detalhadas de maneira confiável. Nunca permita que problemas no eixo Z limitem seus horizontes!