Elimine Ondulações na Primeira Camada: Causas Comprovadas e Soluções para Impressão 3D

Se você faz impressão 3D há um tempo, certamente está acostumado a lidar com imperfeições nos seus modelos. Com o tempo, você também desenvolve um sexto sentido que lhe diz quais são as causas prováveis do problema e como resolvê-lo. Se você ainda está no processo de desenvolver seus superpoderes de solução de problemas, este artigo foi feito sob medida para você!

Neste artigo, passarei pelos problemas mais comuns e soluções prováveis para lidar com ondulações na primeira camada de uma impressão. Você é bem-vindo a ler e se aprofundar, mas aqui estão os pontos-chave principais:

Ondulações na primeira camada de uma impressão geralmente são causadas por altura ou fluxo da primeira camada inadequados, bico muito próximo da mesa de impressão, nivelamento da mesa irregular (e, portanto, inadequado), velocidade de impressão muito alta ou deixar o ventilador de camada ligado durante as primeiras camadas.

O problema geralmente é resolvido nivelando corretamente a mesa, reduzindo a velocidade de movimento durante as primeiras camadas, configurando corretamente a largura da linha e alterando a altura da camada inicial. Além disso, você pode instalar um sensor de nivelamento automático da mesa ou fazer uma rotina de nivelamento em malha (mesh).

Causas comuns de ondulações na primeira camada

Passarei por cada uma das causas mais comuns. Muito provavelmente, pelo menos um destes itens está causando ondulações na primeira camada da sua impressora. Felizmente para você, a maioria das causas é bastante fácil e direta de implementar.

Problemas com a mesa da impressora

Se você quer uma primeira camada perfeita, precisa configurar corretamente sua mesa de impressão. Isso significa garantir que ela esteja nivelada o mais uniformemente possível. Além disso, a mesa de impressão precisa ser plana; quaisquer imperfeições provavelmente causarão problemas nas primeiras camadas. Isso pode parecer um problema estranho e improvável à primeira vista, mas é bastante comum que mesas de impressão flexíveis empenem com o tempo. Se você tem uma mesa de vidro, é muito improvável ter esse problema.

Além disso, antes de iniciar uma nova impressão, limpe a mesa de impressão. Se houver restos de filamento ou adesivo de impressões anteriores na mesa, o filamento recém-extrudado não grudará como deveria.

Altura da primeira camada e taxa de fluxo

A altura da camada e a taxa de fluxo precisam ser configuradas corretamente para a primeira camada. Se sua taxa de fluxo de filamento for muito alta para a primeira camada, você experimentará super-extrusão, o que quase certamente causará aquelas ondulações indesejadas.

Você pode diminuir a taxa de fluxo inicial ou aumentar a altura da primeira camada. Aumentar a altura da primeira camada provavelmente diminuirá a visibilidade de erros na calibração. Além disso, se você for imprimir um modelo com altura de camada pequena (digamos, 0,08 mm), também é recomendado aumentar a altura da camada inicial para melhorar a adesão da camada à superfície de impressão.

Bico muito próximo da mesa de impressão (deslocamento Z)

Se a distância entre o bico e a superfície de impressão for muito grande, o filamento não grudará corretamente. Por outro lado, se estiver muito próximo, o filamento será espalhado sobre a mesa de impressão, produzindo ondulações conforme o bico se move por falta de espaço.

Como regra geral, use ¼ do diâmetro do seu bico como altura do bico. Por exemplo, defina uma altura de bico de 0,1 mm para um bico de diâmetro 0,4 mm. Como regra geral, você pode usar uma folha de papel A4 e deslizá-la entre o bico e a mesa de impressão. Ela deve conseguir se mover entre a mesa e o bico com um pouco de arrasto.

Velocidade de impressão

Geralmente, a velocidade de movimento para a primeira camada deve ser reduzida para permitir que o filamento grude corretamente na mesa de impressão. A maioria dos fatiadores calcula automaticamente a velocidade de movimento da camada inicial como uma função da velocidade de impressão geral. Para ficar no lado seguro, você pode definir a velocidade da camada inicial em 50% da velocidade de movimento geral.

Resfriamento

Certifique-se de que os ventiladores estão desligados durante a primeira camada. Queremos que o filamento esfrie lentamente para dar a ele mais tempo para aderir à mesa de impressão, reduzindo as chances de descolamento.

Este comportamento geralmente é a configuração padrão "de fábrica" de todos os fatiadores. Se você mexeu nas configurações, não é má ideia resetá-las e começar do zero com uma folha em branco. Um parâmetro oculto que você esqueceu que existia pode estar causando o problema.

Configurações recomendadas para resolver ondulações

Devido à natureza do nosso problema, apenas parâmetros relacionados à primeira camada terão impacto direto na nossa probabilidade de resolver o problema. Embora você quase certamente corrija o problema por tentativa e erro, aqui está uma lista dos principais parâmetros dos quais você deve estar ciente!

• Altura da primeira camada: É prática comum definir a camada inicial em torno de 90% das camadas restantes da impressão. Em casos onde a altura da camada é baixa (para obter detalhes mais finos), você deve considerar aumentar a altura da primeira camada para reduzir a probabilidade de descolamento da mesa de impressão.
• Largura da primeira camada: para melhores resultados, a largura da camada deve sempre ser igual ao diâmetro do bico. Na maioria dos casos, a menos que você tenha trocado o bico, o padrão é 0,4 mm. Se você está enfrentando super ou sub-extrusão, altere a taxa de fluxo em vez desta configuração. A taxa de fluxo não alterará o caminho de deslocamento do bico, enquanto alterar a largura da camada alterará.
• Velocidade da primeira camada: defina a velocidade da camada inicial em 50% da velocidade de movimento geral. Isso também levará a melhor adesão.
• Velocidade do ventilador da primeira camada: Desligue o ventilador de resfriamento para as camadas iniciais. Ao imprimir a primeira camada, você vai querer evitar resfriar o filamento muito rápido, pois isso levaria a má adesão de camada (entre outros problemas). Além de ser uma causa provável de ondulações, um ventilador de camada funcionando nas camadas iniciais também pode levar a warping.

Como prevenir ondulações na camada inicial

Agora que passamos pelas soluções mais prováveis para ondulações, também podemos nos interessar em passar rapidamente por algumas medidas que podemos implementar para evitá-las no futuro. Ambas as recomendações estão relacionadas ao nivelamento da mesa: adicionar um sensor de nivelamento automático da mesa, ou fazer um nivelamento manual de malha (mesh bed leveling).

Adicionar um sensor de nivelamento automático da mesa

Se sua impressora não vem com um já, você pode adicionar um sensor de nivelamento automático da mesa para ajudar a prevenir problemas associados a imperfeições na mesa de impressão.

Quando você passa pela rotina de nivelamento, o sensor medirá a distância entre o bico e a mesa de impressão em diferentes lugares e então usará essa informação para posicionar adequadamente o bico enquanto ele se move ao longo da mesa de impressão durante a impressão.

Assim, mesmo que sua mesa de impressão não esteja perfeitamente nivelada, sua impressora fará ajustes para manter o bico a uma distância ideal durante toda a impressão. Existem muitos tipos diferentes de sensores; recomendamos usar um mecânico, pois são os mais versáteis, funcionando bem com todos os tipos de superfícies e condições climáticas.

Também devo mencionar que, além de sensores mecânicos, existem também sensores capacitivos, indutivos e de efeito Hall físico, mas descrevê-los mais detalhadamente está claramente fora do escopo deste artigo atual!

No entanto, temos um artigo inteiro neste site dedicado a sensores de nivelamento de mesa que você deve absolutamente conferir se estiver interessado em aprender mais sobre eles.

Nivelamento manual de malha (firmware Marlin)

O nivelamento de malha (mesh bed leveling) é outra opção para lidar com imperfeições na mesa de impressão. Este processo de nivelamento cria um modelo de malha da sua mesa de impressão e então ajusta a altura do bico durante a impressão para compensar imperfeições na mesa. Para implementar este método, você precisará fazer um pouco de configuração de firmware. Pode parecer um pouco assustador à primeira vista, mas você notará que é tão fácil quanto seguir uma receita.

Como ativar o nivelamento de malha

Para começar, você precisará obter uma cópia do firmware Marlin atual que sua impressora está usando. Você também deve instalar o Arduino IDE para modificar o código do firmware.

Assumindo que você tem tanto o firmware quanto o Arduino IDE instalados, abra o arquivo configuration.h e descomente (apague as barras duplas no início da linha) "MESH_BED_LEVELING", "RESTORE_LEVELING_AFTER_G28" e "LCD_BED_LEVELING". Ao fazer isso, estamos transformando essas linhas em código ativo.

Feito isso, você só precisa carregar o novo arquivo de firmware Marlin na sua placa. Após fazer isso, e usando o display LCD da sua impressora, selecione "Nivelar mesa" em "Nivelamento da mesa". Selecione "clique para começar" quando a opção estiver disponível. Cada clique moverá o bico para uma nova localização e cada vez você precisará ajustar sua altura para que uma folha de papel possa se mover entre o bico e a mesa de impressão com um pouco de arrasto.

Finalmente, role para baixo e clique em "Salvar Configurações". Agora que temos o nivelamento de malha configurado, tente com uma impressão de teste e veja como vai. Se o bico estiver consistentemente muito próximo ou alto, você pode usar a opção "Bed Z" para ajustar a altura em vez de refazer todo o processo novamente.

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