3D-принтеры — это замечательные устройства. Они просты в использовании (большинство из них), универсальны и доступны по цене. Однако, как и любое оборудование, их необходимо периодически калибровать для достижения точных результатов.

Сегодня мы поговорим о калибровке E-steps! Возможно, вам не совсем понятно, что означает этот термин. «E» в данном случае относится к экструдеру, а «step» — к шагам шагового двигателя экструдера. Поэтому вместо того, чтобы говорить «калибровка шагов шагового двигателя экструдера», сообщество 3D-печати использует термин «E-step».

В большинстве случаев E-step означает количество шагов, которые выполняет шаговый двигатель для выдавливания одного миллиметра нити. Если экструдер плохо откалиброван, это может привести к неточным отпечаткам, недостаточной или чрезмерной экструзии и другим неприятным результатам. Иногда не так просто понять, что причиной проблемы является именно плохо откалиброванный экструдер.

В этой статье мы постараемся прояснить, что такое E-steps и почему так важна правильная калибровка. Давайте начнём!

Содержание:

• Шаг за шагом
• Как работают шаговые двигатели
• Шаговые двигатели в 3D-печати
• Время для E-stepping
• Как выполнить калибровку

Шаг за шагом

Схема внутреннего механизма шагового двигателя 

Прежде чем мы подробно рассмотрим E-steps, давайте убедимся, что мы понимаем основы.

Самым важным компонентом в этом процессе является шаговый двигатель. Возможно, многие пользователи не знакомы с принципом его работы, хотя это не так уж и сложно.

Как работают шаговые двигатели

Шаговый двигатель — это особый тип электродвигателя переменного тока. Он является бесщеточным (или бесколлекторным), что делает его более надёжным и долговечным. Но самое важное его преимущество — это способность вращаться с определёнными приращениями, или «ступенями».

Эти «ступени» представляют собой заданные положения, в которые будет поворачиваться вал ротора. Вал ротора содержит постоянный магнит, окружённый электрическими катушками, прикреплёнными к внешнему статору. Катушки активируются в определённой последовательности, создавая магнитное поле вокруг ротора. Под действием этого магнитного поля ротор будет вращаться. А последовательность активации катушек может заставить его продолжать вращение, если это необходимо.

Проще говоря, вал ротора, представляющий собой магнит, вращается с помощью набора электромагнитов, которые активируются в определённой последовательности. Эта последовательность определяет частоту вращения и положение ротора в любой момент времени. Такова основная операция шагового двигателя.

Шаговые двигатели в 3D-печати

Средний шаговый двигатель, применяемый в 3D-принтере, обладает минимальным шагом в 1,8 градуса. 

Чтобы определить, сколько шагов необходимо сделать шаговому двигателю для завершения одного оборота вала, можно воспользоваться простой математикой. Для этого нужно разделить 360 градусов (полный оборот) на минимальное разрешение двигателя, то есть 1,8 градуса. В результате получим 200 шагов.

Чем больше количество ступеней, тем точнее работает шаговый двигатель. Это связано с тем, что при большем количестве шагов шаговый двигатель способен более точно контролировать положение ротора. Именно поэтому шаговые двигатели используются в 3D-принтерах, так как они позволяют более точно управлять экструзией филамента.

Теперь, когда у вас сформировалось базовое представление о работе шагового двигателя, давайте рассмотрим, как работают E-steps.

Время для E-stepping

Обычный цифровой штангенциркуль, используемый в процессе калибровки E-step

Теперь, когда мы понимаем, как работает шаговый двигатель, нам будет легче разобраться в том, что такое E-step калибровка и как её провести.

Стандартный шаговый двигатель, как мы уже знаем, совершает 200 шагов для завершения одного оборота. Однако при использовании в качестве двигателя экструдера необходимо учитывать больше переменных. Нить может проскальзывать, ток может быть неправильным, противодействие может быть слишком сильным, а шестерни, которые захватывают нить, могут быть разного размера.

Чтобы гарантировать, что в горячий конец подаётся нужное количество нити, время от времени необходима калибровка экструдера и E-step калибровка.

Когда мы говорим «калибровка экструдера», мы имеем в виду проверку того, выдавливает ли экструдер необходимое количество материала во время работы. E-steps — это количество шагов, которые экструдер должен выполнить для выдавливания одного миллиметра нити. При калибровке экструдера вам нужно будет изменить это значение, чтобы убедиться, что оно установлено правильно.

Рассмотрим 3D-принтер, только что выпущенный с завода. В прошивке установлено, что шаговый двигатель экструдера выполняет 93 шага для выдавливания одного миллиметра нити. Хотя этот 3D-принтер калибруется на заводе, со временем точность может снижаться по мере износа деталей. E-step калибровка гарантирует, что шаги, выполняемые шаговым двигателем, и вытягиваемая нить соответствуют друг другу и являются точными.

Как выполнить калибровку

E-step калибровка — это несложный процесс, который не требует особых усилий. Чтобы определить точность, вам нужно просто дать принтеру команду вытянуть 100 мм филамента.

Измерив фактическую длину вытянутой нити, вы можете обнаружить, что она не соответствует заявленной длине. Например, она может составлять 95 мм или даже больше 100 мм. После калибровки нужно, используя полученные значения, вычислить и установить новое оптимальное значение.