5 راه حل ساده برای رفع خطای String در پرینتر سه‌بعدی FDM

وقتی نازل پرینتر سه‌بعدی FDM فیلامنتی برای رسیدن به نقطه بعدی از فضای باز عبور می‌کند، ممکن است فیلامنت ذوب‌شده از آن نشت کرده و به قطعات پرینت‌شده بچسبد و رشته‌های نازکی از فیلامنت شبیه به تار عنکبوت ایجاد کند؛ این اتفاق همان خطای String است. در حالت ایده‌آل، نازل نباید حین حرکت در فضای باز (که به آن حرکت جابه‌جایی می‌گویند) فیلامنت اضافه‌ای روی قطعه پرینت‌شده بجابگذارد. اما اغلب فیلامنت ذوب‌شده به بخش‌های نادرست نفوذ می‌کند و نتیجه آن ظاهر نامطلوبی شبیه تار عنکبوت روی مدل پرینت‌شده است. علت اصلی خطای String در پرینترهای FDM، تنظیمات نادرست عقب‌کشیدن (Retraction) و دمای بالای نازل است. به‌عنوان مثال، فیلامنت PETG که نیاز به دمای بالاتری برای ذوب دارد، بیشتر دچار این مشکل می‌شود؛ هرچند PLA و ABS هم از این مشکل مستثنی نیستند. خوشبختانه، راه‌هایی برای جلوگیری از خطای String در پرینتر سه‌بعدی وجود دارد. در این مقاله، به پنج راه‌حل ساده برای برطرف کردن این مشکل می‌پردازیم!

فعال‌سازی  Retraction (عقب کشیدن)

فعال‌سازی  Retraction یکی از رایج‌ترین روش‌ها برای مقابله با خطای String در پرینتر سه‌بعدی است. فعال کردن این ویژگی به این معنی است که وقتی هد پرینتر باید از یک فضای باز عبور کند، فیلامنت کمی به سمت عقب کشیده می‌شود تا از ریزش فیلامنت مذاب در حین حرکت جلوگیری شود. وقتی هد به نقطه بعدی می‌رسد، فیلامنت به جلو هدایت می‌شود و پرینت مجدداً  شروع می‌شود. در بیشتر نرم‌افزارهای slicing مانند Cura، Retraction معمولاً به‌صورت پیش‌فرض فعال است. اما بهتر است همیشه خودتان هم مطمئن شوید که این تنظیم در حالت فعال است. اگر Retraction فعال بود و همچنان خطای String وجود داشت، ممکن است نیاز باشد تنظیمات Retraction را تغییر دهید.

Retraction Distance (فاصله عقب کشیدن)

Retraction Distance یکی از مهم‌ترین پارامترها است، زیرا تعیین می‌کند که چه مقدار فیلامنت توسط اکسترودر به سمت عقب کشیده می‌شود. به‌طور کلی، هرچه فیلامنت بیشتری به عقب کشیده شود، احتمال خطای String کمتر خواهد بود. اما اگر  Retraction Distance  بیش از حد باشد، ممکن است در هنگام شروع دوباره پرینت، فیلامنت کافی در نازل وجود نداشته باشد. تنظیم مناسب Retraction Distance  بسته به نوع اکسترودر متفاوت است. برای مثال، اکسترودر Bowden معمولاً نیاز به Retraction Distance بیشتری دارد، زیرا فاصله بین نازل و چرخ دنده محرک بیشتر است. برای تعیین فاصله مناسب، ممکن است نیاز باشد که چندین تست پرینت انجام دهید. این تست سریع انجام می‌شود و فیلامنت زیادی مصرف نمی‌کند.

 Retraction Speed (سرعت عقب‌کشیدن)

Retraction Speed تعیین می‌کند که فیلامنت با چه سرعتی به عقب کشیده شود. هرچه Retraction Speed بیشتر باشد، احتمال خطای String کمتر می‌شود، زیرا فیلامنت سریع‌تر به عقب کشیده می‌شود و فرصت کمتری برای نشت دارد. با این حال، اگر سرعت بیش از حد باشد، ممکن است فیلامنت از قسمت داخل نازل جدا شود. حتی ممکن است حرکت سریع چرخ دنده فیلامنت مذاب را ساییده و باعث گرفتگی نازل شود. بنابراین باید به دنبال پیدا کردن سرعت مناسب باشید که در آن Retraction بهینه باشد. این نقطه باتوجه به نوع فیلامنت متفاوت است. چند تست پرینت انجام دهید تا سرعت مناسب را پیدا کنید. برخی نرم‌افزارهای slicer نیز ممکن است به شما در پیدا کردن تنظیمات مناسب کمک کنند. برای مثال، Simplify3D پروفایل‌های از پیش تنظیم شده‌ای دارد که می‌تواند نقطه شروع خوبی برای یافتن سرعت مناسب Retraction باشد.

از چه تنظیماتی باید استفاده کنید؟

برای پیدا کردن مقادیر بهینه Retraction، ابتدا باید بدانید از چه نوع اکسترودر و فیلامنتی استفاده می‌کنید. برای فیلامنت هایی مانند ABS و PLA، معمولاً Retraction Speed بین 40 تا 60 میلی‌متر بر ثانیه و فاصله‌ی 0.5 تا 1 میلی‌متر در اکسترودرهای Direct مناسب است. از طرفی، اکسترودرهای Bowden معمولاً به سرعت 30 تا 50 میلی‌متر بر ثانیه و Distance Retraction حدود 2 میلی‌متر نیاز دارند. البته، این اعداد ثابت نیستند و بسته به شرایط مختلف می‌توانند تغییر کنند. برخی از نرم‌افزارهای slicer مانند Simplify3D دارای پارامترهای "coast" و "wipe" هستند که ابزارهای مفیدی برای تنظیم دقیق‌تر Retraction به‌شمار می‌روند. در تنظیم wipe، نازل به دیواره بیرونی کشیده می‌شود تا فیلامنت باقی‌مانده را پاک کند، در حالی که تنظیم coast اکسترودر را در چند میلی‌متر پایانی خط پرینت خاموش می‌کند تا فشار اضافی کاهش یافته و از ایجاد حباب‌ها و لکه‌ها جلوگیری شود. در Cura، تنظیم Retraction Minimum Travel مانع از انجام Retraction می‌شود مگر اینکه هد پرینتر مسافتی خاص را طی کند، که این ویژگی از خرد شدن فیلامنت جلوگیری می‌کند. تنظیم دیگر Combing Mode است که مسیر حرکت هد پرینتر را کنترل می‌کند تا از Retraction غیرضروری جلوگیری شود. تمامی تنظیمات مربوط به Retraction در Cura در بخش Travel قرار دارند. در نهایت، اگر Retraction به‌درستی انجام شود، می‌تواند خطای string را از بین برده و کنترل بیشتری بر پرینت‌های شما ایجاد کند.

تنظیم دمای مناسب

با افزایش دما، فیلامنت کاملا مایع می شود و حتی پس از تنظیمات Retraction، احتمال دارد که از نازل چکه کند. کاهش دمای نازل این احتمال را کمتر می‌کند. اما توجه داشته باشید که دما را بیش از حد کم نکنید؛ چرا که دمای خیلی پایین ممکن است باعث شود فیلامنت به‌درستی ذوب نشود و مشکلاتی در فرآیند اکسترود ایجاد شود. دمای ایده‌آل به نوع فیلامنت و سایر تنظیمات پرینت بستگی دارد. با این حال، معمولاً توصیه می‌شود زمانی که با مشکل stringing  مواجه شدید، دما را کاهش دهید. می‌توانید دمای نازل را به صورت پله‌ای (5 تا 10 درجه سانتی‌گراد) کاهش دهید، اما هرگز دما را از حداقل مقدار مشخص‌شده توسط تولیدکننده پایین‌تر نبرید. در ادامه دمای پیشنهادی نازل برای برخی از پرکاربردترین فیلامنت‌ها آورده شده است:

PLA: 180-220 °C

ABS: 210-250 °C (90-110 °C print bed)

PETG: 220-250 °C

TPE: 210-260 °C (20-110 °C print bed)

PVA: 160-215 °C (60 °C print bed)

TPU: 210-230 °C (30-60 °C print bed)

استفاده از کیت تست پرینت دما یک روش عالی برای شناسایی دمای مناسب برای هر فیلامنت است.

تنظیم سرعت پرینت

برخی تنظیمات سرعت نیز می‌توانند بر بروز خطای string در پرینت سه‌بعدی تأثیر بگذارند. برای مثال، اگر نازل شما زمان زیادی را بین دو نقطه صرف کند، احتمال خطای string افزایش می‌یابد، زیرا فیلامنت مذاب زمان بیشتری برای نشت کردن از نازل خواهد داشت. اما اگر هد پرینت بتواند سریع‌تر حرکت کند، ممکن است به اندازه کافی سریع باشد که فیلامنت فرصت نشت پیدا نکند. این تنظیم در نرم‌افزار Cura  به نام Travel Speed شناخته می‌شود و افزایش آن می‌تواند خطای string را کاهش دهد. البته، اگر دما پایین باشد و سرعت پرینت بیش از حد زیاد، ممکن است مشکل under-extrusion رخ دهد؛ زیرا فیلامنت زمان کافی برای ذوب شدن پیدا نمی‌کند. به‌طور کلی، سرعت 190 تا 200 میلی‌متر بر ثانیه برای بیشتر فیلامنت ها مناسب است. با این حال، بعضی کاربران سرعت 150 میلی‌متر بر ثانیه را به‌عنوان تنظیم ایده‌آل Travel Speed در بیشتر پرینترها معرفی کرده اند. تنظیم مشابهی در سایر نرم‌افزارهای slicer از جمله Simplify3D وجود دارد که با نام X/Y Axis Movement Speed شناخته می‌شود. این تنظیم به شما اجازه می‌دهد سرعت هد پرینت را هنگام حرکت به طرفین تنظیم کنید. افزایش سرعت به معنای زمان کمتر برای نشت کردن در طول حرکت‌های جابجایی است. اگرچه این مورد دقیقاً تنظیم سرعت نیست، اما افزایش طول حرکت‌ هد پرینت نیز می‌تواند به بروز خطای string کمک کند. هرچه مسیر حرکت جابجایی طولانی‌تر باشد، احتمال نشت فیلامنت از نازل بیشتر است. برخی نرم‌افزارهای slicer مسیر جابجایی را برای حرکت‌های کوتاه‌تر تنظیم می‌کنند. به عنوان مثال، تنظیم Avoid crossing outline for travel movement در Simplify3D مسیرهای حرکت را فشرده نگه می‌دارد تا احتمال نشت را کاهش دهد.

تمیز کردن نازل قبل از پرینت

وقتی مدت زیادی از پرینتر استفاده می‌کنید، به‌ویژه با فیلامنتی مانند PETG، فیلامنت می‌تواند یک لایه نازک از رسوب در داخل و خارج نازل باقی بگذارد. این لایه می‌تواند باعث بروز خطای string شود، چراکه رشته‌های فیلامنت به سطح قطعه پرینت‌شده می‌چسبند. برای جلوگیری از این مشکل، مطمئن شوید نازل شما قبل از پرینت کاملاً تمیز باشد. از قسمت بیرونی نازل شروع کنید و در حالی که نازل هنوز داغ است، آن را با یک پارچه مرطوب پاک کنید. این کار باید رسوب های بیرونی نازل را تمیز کند، اما ممکن است نیاز باشد برای حذف باقی‌مانده مواد از یک برس سیمی یا تیغه کوچک استفاده کنید. در مرحله بعد، رسوب هایی که داخل نازل راه خروجی را مسدود کرده‌اند تمیز کنید. ساده‌ترین روش این است که یک سوزن یا مته کوچک را به داخل نازل وارد کنید. این کار رسوب ها را از بین می‌برد و راه خروج را باز می‌کند. اگر پس از تمیز کردن با این روش‌ها همچنان مشکلتان برطرف نشد، ممکن است نیاز به تعویض نازل باشد. تنها کافی است که هات‌اند را گرم کنید تا هر ماده‌ای که داخل مانده ذوب شود و فیلامنتی که در اکسترودر باقی مانده خارج شود. پس از خروج تمام مواد باقی‌مانده، می‌توانید نازل را باز کنید. توجه داشته باشید که قبل از نصب نازل جدید، هات‌اند را با یک ابزار کوچک فلزی تمیز کنید.

فیلامنت‌های خود را به دور از رطوبت نگه دارید

رطوبت موجود در هوا می‌تواند به فیلامنت آسیب برساند و منجر به بروز خطای string شود. وقتی رطوبت وارد فیلامنت می‌شود، به بخار تبدیل شده و با گرم شدن فیلامنت، احتمال نشت در زمان جابجایی افزایش می‌یابد. در این میان، PLA بیشتر مستعد جذب رطوبت است؛ اما تمام فیلامنت‌های پرینت سه‌بعدی FDM تا حدی خاصیت جذب رطوبت دارند. بروز شدید خطای string نشانه‌ای از مرطوب بودن فیلامنت است. خوشبختانه می‌توانید فیلامنت خود را به‌راحتی خشک کنید تا برای پرینت آماده شود. اولین راه‌حل خرید یک خشک‌کن فیلامنت است. این دستگاه‌ها فیلامنت را در یک محیط کنترل‌شده گرم کرده و رطوبت را تبخیر می‌کنند. برای خرید این دستگاه ها می توانید با مشاوران ما در مجموعه آذرین در ارتباط باشید. روش دیگر استفاده از فر برای خشک کردن فیلامنت است. ابتدا باید دمای گذار  فیلامنت را چک کرده (دمایی که فیلامنت از حالت سخت و شفاف به حالت نرم و کدر تغییر می کند) و بعد از گرم شدن فر، قرقره فیلامنت را داخل آن قرار دهید. به‌طور کلی، فیلامنت را به مدت چهار تا شش ساعت در فر بگذارید. اگر فر مناسب ندارید، می‌توانید از خشک‌کن مواد غذایی نیز استفاده کنید. بعد از خشک کردن صحیح فیلامنت، باید آن را در محیطی عاری از رطوبت نگهداری کنید. برخی راهکارهای مناسب برای نگهداری فیلامنت ها جعبه‌های کاملا بسته، پاکت های رطوبت‌گیر و کیسه‌های وکیوم هستند. 

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد فیلامنت ها و دستگاه های خشک کن فیلامنت می توانید به وب سایت آذرین مراجعه نمایید. در صورت بروز خطای String و یا هرگونه خطای دیگر در هنگام کار با پرینترهای سه بعدی توصیه می کنیم با کارشناسان ما در مجموعه آذرین در ارتباط باشید.