Tốc độ đùn ảnh hưởng như thế nào đến độ đồng nhất đầu ra ở máy in 3D cỡ lớn

Một trong những yếu tố quan trọng để tạo ra bản in chất lượng cao ổn định bằng máy khổ lớn là: trục Z phải được căn chỉnh hoàn hảo, được hiệu chuẩn đúng cách và cân bằng tuyệt đối. Nếu căn chỉnh sai lệch tại đây, sẽ gây ra hàng loạt vấn đề như lớp in đầu tiên không ổn định, đường lớp in nhìn thấy rõ, độ bám dính ở mức giới hạn, vật in bị xê dịch, và trong trường hợp xấu nhất là in hoàn toàn thất bại. Thực tế là những chiếc máy này rất lớn khiến ngay cả những sai sót nhỏ nhất trong hiệu chuẩn cũng bị khuếch đại, dẫn đến việc đảm bảo độ chính xác của trục Z được căn chỉnh hoàn hảo là điều bắt buộc. Vì vậy, đây là cách để bạn thực hiện điều đó một cách hoàn hảo:

Tại Sao Việc Hiệu Chuẩn Trục Z Lại Quan Trọng Đối Với Máy Khổ Lớn:

Lỗi Được Khuếch Đại: Chỉ cần nghiêng hoặc kẹt vài milimét cũng đã là rất lớn khi bạn đang in với chiều cao lớn.

Ứng Suất Kết Cấu: Khung máy rộng có xu hướng bị uốn cong và giãn nở do ảnh hưởng của nhiệt độ, điều này ảnh hưởng đến sự căn chỉnh.

Thách Thức Về Độ Phẳng Của Bàn In: Bạn cần đảm bảo rằng nền tảng in khổng lồ phải thực sự vuông góc với hệ thống chuyển động.

Hệ thống động cơ kép/nhiều động cơ: Những hệ thống này, được sử dụng trong một số máy in lớn, phải được đồng bộ hoàn hảo để không gây ra hiện tượng kẹt nguy hiểm.

Công cụ cần thiết:

Ke vuông chính xác cao (hoặc khối góc vuông chính xác), hoặc

Các lá căn dày tốt (đề xuất 0,05mm, 0,10mm, 0,20mm)

Đồng hồ so, đế từ (rất khuyến khích dùng để xác định độ chính xác)

Máy thủy bình đáng tin cậy (chỉ dùng trong giai đoạn bố trí khung ban đầu)

Các cờ lê và chìa lục giác cần thiết cho máy của bạn.

Hướng dẫn cân chỉnh từng bước:

1. Làm nền tảng trước: Độ vuông góc của khung và giàn đỡ:

• Tắt máy. Đảm bảo máy đặt trên bề mặt chắc chắn, phẳng (máy thủy bình chỉ được dùng để đạt được sự ổn định ban đầu).

• Kiểm tra kỹ bằng ke vuông cơ khí để các thanh đứng của khung vuông góc với đế ở cả hai bên, và vuông góc (trước/sau) và trái, phải. Tất cả các mối nối khung cần được siết chặt.

• Trên các máy kiểu cổng, hãy đảm bảo trục X của cổng vuông góc với các thanh dẫn Z thẳng đứng ở phía trước và phía sau. Điều chỉnh theo hướng dẫn của nhà sản xuất (thường là nới lỏng các khớp nối hoặc giá đỡ động cơ).

2. Căn chỉnh thẳng đứng thanh/bạc đạn Z:

• Giữ thước vuông kỹ sư áp sát vào mỗi trục vít me hoặc thanh Z. Quan sát độ thẳng đứng dọc theo toàn bộ chiều dài của nó, đặc biệt là phần đỉnh và đáy. Bất kỳ độ cong hoặc nghiêng rõ rệt nào cũng cần được điều chỉnh.

• Lắc nhẹ phần giá đỡ trên và/hoặc dưới của thanh. Gõ nhẹ hoặc điều chỉnh thanh để nó chạy hoàn toàn thẳng đứng theo cạnh thước vuông. Siết lại cẩn thận các giá đỡ để tránh tạo ra ứng suất mới.

3. Đồng bộ hóa động cơ Z kép/nhiều (nếu có áp dụng):

• Phương pháp thủ công (Yêu cầu cẩn trọng): Ngắt kết nối động cơ (và sau đó tắt nguồn (nếu có thể)). Cả hai bộ nối trục Z ở đầu động cơ nên được xoay bằng tay cùng một lúc theo cùng một hướng để nâng hoặc hạ đồng đều phần khung ngang. So sánh độ vuông góc với một điểm mốc trên khung ngang và khung máy để đảm bảo nó luôn song song với đế trong suốt quá trình di chuyển.

• Phương pháp hỗ trợ bằng phần mềm (Ưu tiên): Hầu hết các máy in sử dụng firmware nâng cao đều có quy trình căn chỉnh trục Z. Các quy trình này sẽ từ từ cấp điện cho từng động cơ riêng biệt, đồng thời theo dõi mức tiêu thụ dòng điện hoặc phát hiện tình trạng dừng để tự động cân chỉnh khung ngang quanh toàn bộ khung máy. Hãy hết sức cẩn thận khi thực hiện theo hướng dẫn của firmware.

4. Thiết lập độ vuông góc: Trục Z so với mặt bàn in:

• Đưa trục Z về vị trí ban đầu.

• Phương pháp 1 (Thước lá & Thước vuông): Đặt thước vuông cơ khí thẳng đứng lên mặt bàn máy đã được làm sạch. Sắp xếp sao cho một cạnh tay có thể chạm đến mặt bàn và cạnh tay còn lại cùng hướng với thanh/ray Z-axis gần nhất. Chèn một thước lá phù hợp vào giữa thước vuông và bộ phận Z-axis tại vị trí hai và bốn. Bất kỳ khe hở nào cũng cho thấy mặt phẳng bị nghiêng dù chỉ là một độ rất nhỏ ở phía tương ứng của đế bàn máy hoặc đế khung máy. Lặp lại ở nhiều vị trí khác nhau trên mặt bàn.

• Phương pháp 2 (Đồng hồ so - Tiêu chuẩn vàng): Lắp (cố định) đế đồng hồ so lên đầu in hoặc đế gắn công cụ. Đặt đầu dò của đồng hồ tiếp xúc với một bề mặt tham chiếu thẳng đứng cố định trên khung nhưng không phải trên bàn in. Di chuyển trục Z lên xuống với tốc độ rất chậm và trải qua phần lớn hành trình của nó (ví dụ: 200mm). Số chỉ trên đồng hồ không được lệch nhiều (nên nhỏ hơn 0.05mm trong suốt hành trình). Nếu lệch lớn, điều đó có nghĩa là chuyển động của trục Z không thực sự vuông góc và cần phải hiệu chỉnh khung hoặc thanh dẫn. Lặp lại quy trình này với bất kỳ điểm tham chiếu quan trọng nào khác.

5. Tinh chỉnh cân bằng bàn in (Tramming):

• Quan trọng: Quy trình này đảm bảo chuyển động của trục Z vuông góc với khung máy.

• Hạ nhiệt độ bàn và đầu nóng về mức nhiệt độ bình thường để in. Trên các bàn in lớn, sự giãn nở nhiệt là rất quan trọng.

• Đưa trục Z về vị trí ban đầu (home).

• Bật/tắt động cơ bước.

• Sau khi đặt vị trí ban đầu bằng tay, di chuyển đầu in đến từng góc của bàn và tâm bàn in.

• Đặt đồng hồ đo vào giữa đầu phun và bàn in ở mọi điểm. Tiến hành điều chỉnh tinh, làm việc lần lượt từng ốc góc của bàn in để cảm nhận lực cản tối thiểu giống nhau trên đồng hồ ở mỗi vị trí. Việc này cần lặp lại nhiều lần vì việc điều chỉnh một góc sẽ ảnh hưởng đến các góc khác. Việc kiểm tra ở điểm trung tâm sẽ cho bạn biết liệu mặt bàn có bị cong vênh hay không.

6. Kiểm tra cuối cùng & In thử:

Tìm một nơi ở mới cho thiết bị.

Thực hiện một bản in một lớp lớn (ví dụ: một hình chữ nhật mỏng phủ hầu hết mặt bàn). Quan sát lớp in đầu tiên:

Ép đều: Các đường in phải có cùng chiều rộng và chiều cao trên toàn bộ mặt bàn.

Bám dính: Lớp in phải dày và bám dính đều xung quanh.

Không bị cào: Đầu phun không được chạm và kéo lê trên mặt bàn.

Không có khe hở: Các đường in liền kề phải hòa lẫn vào nhau, không để lại khoảng trống.

Hiệu chỉnh lại độ phẳng của bàn in dựa trên kết quả in thử.

Bảo trì là yếu tố quan trọng:

Có những máy in khổ lớn hơn, thường chịu áp lực nhiều hơn. Hãy thường xuyên kiểm tra độ thẳng trục Z, vì độ lệch trục có thể xảy ra do rung động, sự thay đổi của nhiệt độ và mài mòn. Đây là một số kiểm tra bạn có thể đưa vào quy trình bảo trì phòng ngừa, đặc biệt là trước khi thực hiện những bản in quan trọng và có kích thước lớn.

Kết luận:

Việc in 3D thành công với khổ lớn phụ thuộc vào việc căn chỉnh chính xác trục Z. Khi áp dụng trên quy mô lớn hơn, quy trình này phụ thuộc vào một vài nguyên tắc cơ bản, cụ thể là: độ vuông góc của khung máy, kiểm tra chuyển động theo góc vuông, và cân chỉnh mặt bàn in một cách cẩn thận. Dành thời gian học cách hiệu chỉnh này sẽ loại bỏ một nguyên nhân lớn gây thất bại trong in ấn, đồng thời khai thác tối đa tiềm năng thực sự của máy in, giúp bạn tạo ra những chi tiết đẹp mắt, quy mô lớn một cách đáng tin cậy. Đừng để những trục trặc nhỏ về trục Z làm giới hạn tầm nhìn của bạn!