硬件问题外文翻译资料

 2022-04-18 10:04

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硬件问题

3D打印机中会发生许多与硬件相关的问题。 在本节中，我将讨论最常见的会引发一系列问题的硬件故障。 这些包括与丝材有关的问题、和丝材通过挤出机挤出有关的问题、被加热的丝材粘着在打印表面的问题，轴和打印底盘的问题和电气故障。

在接下来的部分中，我将对每个部分进行讨论。我将环境影响也包括在这些类别中，因为环境因素会影响某些硬件的性能。考虑到热喷头必须加热到特定温度并且挤出丝必须在可控的方式下冷却的事实， 如果环境因素影响到这种平衡，例如气流，它们可能会导致挤出丝冷却得太快，或者在极端情况下会导致热喷头温度失恒。

挤出丝

您可能认为与挤出丝相关问题是软件导致的。 也就是说，打印机如何根据丝材设置建立对象。 但是，有很多挤出丝问题是硬件导致的。 丝材对环境因素也非常敏感。 以下章节介绍可能遇到的一些问题以及建议的补救措施。

丝材质量

大多数问题都和丝材的质量有关。质量不佳的丝材会的截面直径误差大。在误差范围内波动是正常的，但我们谈论的是超过十分之几毫米的误差。这可能导致挤出机在打印过程中挤出太多或太少丝材。这会导致许多问题，包括丝材堆积在角落或物体小角度弯曲的部分，以及不良的表层粘着。在极端情况下，它也会导致挤出失败。

质量差的丝材可能会导致丝材薄弱区域或部分区域出现真空 ，更坏的是可能导致杂质熔于丝材中。污染物更会堵塞喷嘴，导致挤出失败。

显然，避免这些问题的最好方法是使用更高质量的丝材。我发现Maker Shed（makershed.com），MakerBot（makerbot.com）和IC3D（ic3dprinters.com）等主要在线零售商出售的丝材质量都很好。我已经开始专门使用他们的丝材。他们的丝材我只有一个小问题是一卷彩色丝材在它的卷筒末端附近丝材没有正确着色，。丝材仍然可用，只有最后20英尺左右没有任何色调。

丝材卷筒张力
当我们购买丝材时，他们一般是卷在卷筒上的。 大多数打印机都为丝材卷筒设置了安装位置，以确保挤出机能够以尽可能小的拉力一点点拉出丝材。 如果您的打印机没有卷筒支架，则应考虑获取（或打印）一个。 设计一个轴承或滚轴，可以轻松地拉出丝材。 当卷筒张力太大时，挤出机可能拉断丝材。 发生这种情况时，您可能无法立即捕捉到它（除非您在打印时盯着打印机）。 这结果被称为“空机打印（air print）”，打印机会愉快地继续移动轴线，就好像丝线被挤出一样。 除了观察它之外，没有任何方法可以检测到这个问题。

选择卷筒支架

如果您的打印机没有带有卷筒支架，并且您决定自己打印一个，您会发现有数百种不同的卷筒支架可供选择。事实上，在Thingiverse上搜索会有1400个点击链接关于“卷筒架”的。大多数使用允许卷筒自由转动的轴承或滚轴。设计区别最大的就是其支撑的卷筒的尺寸，以及它如何安装到您的打印机上或者它是个独立机构。您可以选择您想要的任何线轴支架设计。只需确保其设计可以安装到打印机（以您喜欢的方式）而且适合您的卷筒尺寸。这是选择长丝供应商的另一个理由——它们的卷筒尺寸很少变化。然而，一些设计可以适用多种卷筒尺寸。我最喜欢有两个椎体在轴承上的卷筒设计。他们允许我使用水平杆来安装卷筒。孔的外径，厚度和尺寸圆锥都可以容易地配合。下图显示了一个结合prusa设计的卷筒支架。

以捆绑或线圈形式出售的丝材容易缠结——其中一个或多个环缠绕在一起，使得丝材不能被解开。 当发生这种情况时，它与具有太大张力的卷筒架的效果相同。 极端的情况可能导致不得不通过解开整个丝材线圈来解开打解。

提示：不要去玩弄那些被用过的上面还有丝材的卷筒，如果你有一卷或一部分还缠有丝材的卷筒，你可以把他们卷到空的卷筒上或放到卷筒支架上。

如果您购买了一卷盘状丝材，我建议把它卷到使用过的卷筒上并放在卷轴支架上。 这可以减少丝材打解的可能性。 但要小心，不要让丝材碰到脏的表面，例如您的车间地板。 这可能会引入杂质然后导致挤出失败。

污染物

您应该将丝材存放在干净，干燥的储存袋或塑料容器中。确保你的丝材不会粘上灰尘或其他碎屑。灰尘和其他碎屑可能粘附在丝材上并被送入热喷头。如果颗粒足够大，可能会导致挤出失败。

发生这种情况时，你通常不会发现有明显的污染物。也就是说，您正常清洗挤出机并测试挤出。通常情况下，丝材似乎会正常进料，但是当您再次开始打印时，短时间后可能会再次出现挤出故障。如果发生多次挤出失败并且找不到任何理由，则可能是丝材上有灰尘和碎屑。

消除外部污染物的最佳方法是使用安装在丝材上的泡沫丝材过滤器（有时称为丝材清洁器）。当丝材滑过过滤器时，泡沫或海绵会擦去外部污染物。像卷筒支架一样，丝材过滤器/清洁器的设计也很丰富。图7-2显示了我发现的最适合我的丝材过滤器（圆的）。它安装在挤出机上方。我在过滤器中用了密实的海绵。

图7-2 丝材过滤器

环境因素

另一件可能导致丝材故障的原因是湿度。 如果暴露在高湿度环境下，细丝可以吸收一定量的水分。 结果可能是发出爆裂声或嘶嘶声，产生蒸汽，甚至有时候是丝材从喷嘴喷出（而不是均匀流动）。

如果出现这些问题，您必须停止打印机并取下丝材。 持续在高湿度环境下使用可能会产生劣质物体。 这对热碰头也不好。

如果你认为你将不得不把丝材扔掉，你可以放松，因为这是没有必要的。 您只需将丝材放入带有干燥剂的塑料袋中一天左右即可。 一旦它干了，你可以用重新使用。

提示：始终将未使用的卷好丝材的卷筒存放在干净，干燥的塑料袋中，并装有少量干燥剂（干燥剂）。 我总是留着这些天在买产品获得的那些小白色包装，并且把丝材卷筒都放入袋中。 由于我以这种方式开始保存丝材，因此我没有遇到湿度问题。 另外，请勿将干燥剂存裸露在空气中，因为这会降低其有效性。 不用时应将其放在密封袋中。

我提到了喷头堵塞和挤出失败，但我没有解释它们或如何解决它们。 接下来的部分将描述您可能遇到的挤出机和热喷头问题。

挤出机和热喷头

挤出机和热喷头可能成为新爱好者的问题和挫折的来源。 我在前一节已经介绍了其中的一些。 在本节中，我将列出最常见的问题，并提供一些关于如何解决或避免它们的建议。

挤出机构

回想一下，挤出机负责将丝材喂入热喷头。 挤出机由步进电机和驱动滑轮或滚刀螺栓驱动。 驱动滑轮或滚刀螺栓可由一组齿轮驱动。 这些组件有时会出故障，当发生故障时，将会有很多方式影响打印质量。

如果您遇到这种情况，您观察到挤出机齿轮转动，但是在挤出丝材时出现延迟，你的齿轮可能松动或损坏。 根据齿轮的磨损程度或松动程度，有可能一段时间不会影响打印质量; 当它开始影响质量时，您可能会注意到一些裂缝在开始的打印层。 这可能是非常微小的。 如果你使用回缩设置重新打印这裂缝会更明显。 在这种情况下，回缩步骤可能被磨损齿轮或松动齿轮中的延迟所抵消。

什么是回缩？

回缩是一些打印机提供的设置，可让您使挤出机中的丝材退回到前一段时间所处的位置。 这“收回”的加热的丝材，可用于处理灯堵塞的热喷头或丝材间有细丝存在的情况。 喷头的堵塞可能是由步进电机停止后的残余应力造成的。 这情况在小出口和大进孔的喷嘴中更常见。 回缩操作可以释放压力并避免堵塞和拉丝。

解决齿轮式挤出机的这个问题首先要在打印机断电的情况下观察齿轮。 尝试手动转动挤出机齿轮或检查齿轮是否摆动。 如果一个或两个齿轮松动，您应该尝试拧紧它们。 在一个案例中，我发现格雷格韦德挤出机上的大型齿轮上的螺母被凹陷挤成圆形。 没有任何拧紧措施可以解决问题，但我找到了一个临时解决方——可以打印一个新的齿轮。

提示：如果您的挤出机是直接驱动——丝材驱动滑轮直接连接到步进电机，你可能无法看到齿轮转动。 同样，如果挤出机使用封闭式齿轮箱，你也无法观察齿轮。 因此，您可能需要部分拆卸挤出机以检查所有滑轮和齿轮，确保它们不松动。

当一个螺母凹陷变圆时，您可以通过加热螺栓，杆或类似的钝器金属工具的头部来暂时解决问题。用丁烷加热枪或类似的热源加热。将螺母拧在凹陷处中，然后使用加热的工具将凹陷螺母周围的塑料压下去是螺母可以拧好。这种有效地将塑料“压扁”至螺母凹陷处的方法在你打印出新的齿轮之前的短期修理还是有用的。

另一方面，磨损的齿轮更容易被发现。您通常会看到齿轮的齿顶被磨圆或磨平。你也可能会看到被磨尖或甚至齿顶断裂。对于均匀磨损的齿轮，可以通过关闭打印机电源来检查磨损情况，首先握住两个齿轮然后尝试将它们向相反的方向转动。如果有任何转动（不应该有），你应该尽快更换两个齿轮。在极端情况下，齿轮可能会脱离，从而停止丝材挤出并导致空机打印。

如果使用带有门，杠杆，夹具或臂的挤出机你必须预紧至合适张力，则如果门太紧或太松， 这两种情况都会导致挤压故障。太大的张力可能导致丝材压入驱动滑轮并最终堵塞它。太小的张力可能会导致驱动轮脱离丝材，同样堆积堵塞。如果您的驱动轮经常堵塞并且没有卷筒支架问题（没有张力，缠结等），并且热喷头运行正常，您可能需要检查挤出机门，拉杆，夹具或臂上的张力。

喷嘴故障

这有几个问题会导致喷嘴故障。 在热端正常加热的情况下，障碍通常是导致长丝挤出失败的原因。 我们在讨论丝材污染的部分已经介绍了这一点。 但是，您可能会遇到其他形式的障碍。

例如，如果喷嘴在打印面上拖动，这可能会损坏喷嘴的小开口，或者喷嘴会粘到一些碎片。 在这些情况下，当喷嘴离开时你可能会看到丝材卷曲。 发生这种情况时，你应该取下丝材并让热喷头冷却下来。 冷却后，取下喷嘴并使用钢丝刷（黄铜或铝制毛刷）清洁喷嘴，并使用微型钻头重新塑形开口。 您也可以用一块砂纸轻轻地将喷嘴尖端打磨干净，但要小心不要让刮坏喷嘴。 然后使用压缩空气吹出这些污染物。

注意:一些热喷头比较容易拆卸。 例如，J-head的热喷头很容易拆卸，但是Buko-style的热喷头不容易。 拆卸复杂的热喷头设计应该是清除喷嘴堵塞的最后手段。 请务必向供应商咨询有关如何最好地为您的处理你的热喷头的建议。

取出喷嘴的另一种方法是使用冷拉方法，将热端加热至略低于玻璃化温度的温度并用手拉出丝材。 这将去除卡在热端的大部分丝材，也常常同时消除障碍。 这种方法的温度对于ABS是160-180℃，对于PLA是140℃（参见http://bukobot.com/nozzle-cleaning对这种技术的完整分析）。

如何修理给料故障

当驱动齿轮被丝材堵塞时，它将不能将丝材从卷筒上拉出并送入热端。 面介绍一个可用于清理挤出机的步骤。

1.打开挤出机门。

2.将热端加热到指定温度。

3.手动取出丝材（注意 - 很烫！）。

4.关闭打印机。

5.使用尖锐的物体从驱动滑轮上刮下丝材，转动滑轮到达所有区域。

6.使用空气吹去所有细丝碎片。

7.重新安装丝材并恢复打印。

图7-3显示了一台挤出机，它被剥离的丝材堵塞了驱动滑轮（在这种情况下使用的是滚花螺栓）。 注意滚刀螺栓上是否有过多的丝材堆积。 这防止凹槽陷住丝材，并因此没有丝材被挤出。

也可以用家用刀具清理凹槽。 取决于您的驱动齿轮是怎样的，您可能可以使用刷子清理丝材。 现在我们已经介绍了挤出机和热端可能出现的问题，下一节将介绍硬件相关的问题，这些问题可能会导致粘着问题。

粘着问题

粘着问题是另3D打印爱好者首要头痛的问题。 对于使用ABS进行打印的用户尤其如此。 粘附问题表现为打印产品部分曲翘（因此，它看起来已经离开了打印平台）。 图7-4显示了一个大型齿轮遇到的严重曲翘问题。 在这种情况下，制造的零件无法使用。

提示：对于较大的产品或产品只有一小部分区域接触打印表面，曲翘问题会显得更加严重。 通过使用丝材多打印几圈来扩大外表面的方法增加产品边缘来扩大打印表面（在打印机中设置）。 当产品从打印面上取出时，你可以去除边缘。

解决这个问题涉及到解决三个最常见的曲翘问题：调平打印平台，确保打印表面准备正确，并消除环境因素。 我在下面的章节中描述了这些问题。

打印热床的调整

如果您的产品曲翘经常发生在一边的话，可能是你的热床没有调平。如果你在公共区域打印小部件（如打印床的中心），则可能不会注意到这一点。但是，您打印的产品越大或者朝向较低一侧的部件越多，发生曲翘的情况就越多。发生曲翘的原因是Z轴高度太高并且第一层丝材未被打印到打印表面上。相反，喷嘴太靠近打印表面并挤压丝材也会导致翘曲。

如果将Z轴高度设置为一个点（例如中间位置），则未被调平的热床可能在偏前，后，左或右侧较低。相反，热床的另一边可能会更高（Z轴高度较低时），这可能会导致第一层表面丝材挤出，并且产品会出现凹陷。如果Z轴高度太低以致喷嘴与打印表面接触，则可能堵塞喷嘴并导致挤出失败。

这种粘合问题的解决方法是调平热床。一旦您测试了您的打印机并确保解决任何机械问题，我建议您在每

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