3D Yazıcı: Kalibrasyon Nasıl Yapılır

Bu yazımızda 3D Yazıcı Kalibrasyon Nasıl Yapılır? sorusuna cevaplar bulacağız. Yeni alınmış bir 3D yazıcıyı ilk kullanıma hazırlamanın adımlarından biri, belki de en önemlisi, onu kalibre etmektir. Doğru yapılmış bir 3D Yazıcı ayarı sayesinde, basılan bir parçanın hedeflediğin katman kalınlığı ve baskı kalitesi gibi özelliklerinden emin olursun.

Tabii ki, 3D yazıcı kalibrasyonu sadece ilk kullanım için gerekli değildir. 3D yazıcının uzun dönemde baskı kalitesini ve performansını korumak için yaptığınız periyodik bakımlar sırasında da kalibrasyon yapmanız gerekebilir. Piyasada bulabileceğiniz kimi 3D yazıcılarda bu ayarlar otomatik olarak yapılabiliyor olsa da, çoğu 3D yazıcı için bu geçerli değildir.

Yatak Kalibrasyonu

3D baskıya iyi bir ilk katmanla başlamak, başarılı bir baskı için çok önemlidir. Bu nedenle 3D baskıdaki ilk önemli şey, modelin ilk katmanının tablaya mükemmel bir şekilde yapışmasını sağlamaktır. Baskı sırasında 3D yazıcının baskı ucu (nozzle) tablaya çok yakınsa, ilk kat kıvrılır ve büyük olasılıkla bozulur. Bu da baskıyı iptal etmeniz gerektiği anlamına gelir. Aynı şekilde, nozzle tabladan çok uzaksa, modeliniz tablaya yapışmaz ve baskı başarısız olabilir.

İlk katmanın kalitesini, 3D yazıcının nozzle’ının “Z offset” değerini ayarlayarak iyileştirebilirsiniz. Z offset değeri, nozzle’ın düşey eksende (yani Z-ekseni) yatağın uç noktalarında yataktan ne kadar uzağa ayarlayacağını belirtir. Birçok 3D yazıcı, ayarlarında bu değeri belirlemenize izin verir, bu nedenle burada ayrıntılara girmeyeceğiz. Kısaca, ilk katmanın ezilmiş olduğunu veya nozzle’ın ilk katmanın içine girdiğini görürseniz, Z offset değerini arttırmalısınız. Öte yandan, ilk kat yatağa yapışmıyorsa, Z offset değerini düşürmeniz gerekir.

Step Motor Kalibrasyonu

3D yazıcılar, ekstrüder gibi parçalarını hareket ettirmek için küçük adımlarla dönen adım motorlarını (step motoru) kullanır. Bir 3D yazıcı için step motorlarını kalibre etmek, adımlar ve gidilen mesafe arasındaki ilişkilerin belirlenmesini içerir. Örneğin, bir adım motoru için bir devir dönmek 100 adım mesafe katetmek demekse, 50 adımlık bir mesafe gitmek için motoru yarım devir döndürmek gerekir. Bu, çok hassas bir hareket kontrolü sağlar.

1. Adım: Step Motor Değerlerini Hesaplamamak

Ekstrüderin kalibre edilmesi için, 3D yazıcının malzemeyi doğru miktarda çıkardığından emin olmanız gerekir. Bunu yapmak için, yazıcının kontrol panelinden birkaç G-Code komutu göndermeniz gerekiyor. İlk önce, yazıcınıza M503 komutunu göndererek yazıcının tüm ayarlarını alın.

Önemli not: Bu yazıda bahsedilen kodların bazıları, yazıcıdan yazıcıya değişiklik gösterebilir. Doğru komutlar için 3D yazıcının kullanım kılavuzuna bakmalısınız.

Aldığınız ayarların bir kısmı şuna benzer şekilde görünmelidir: 

Birim başına adım (Step per unit): M92 X100.00 Y100.00 Z400.00 E140.00.

Bu değerleri not alın. Bu değerlerin ilk üçü, step motorların sırasıyla X, Y ve Z yönlerinde bir milimetreyi (mm) hareket ettirmek için attığı adım sayısına karşılık gelir. Şu an bunlarla ilgilenmiyoruz, ancak daha sonra onlara ihtiyacımız olacak. Şu anda, ekstrüder motorunun filamentin milimetresi başına attığı adımların sayısı olan son değeri önemsiyoruz. Bu numaraya A diyeceğiz.

Sonra, ekstrüdere biraz filament yerleştirin ve ekstrüderin üstünden yaklaşık 50 mm yukarısına kalem ile bir işaret koyun. Değerleri kumpas yardımı ile ölçün ve bir kağıda yazın. Bu yazdığınız rakama B diyelim. Sonra, yazılımdan 10 mm filament ittir komutu verin ve ekstrüderin üstünden işaretli noktaya olan mesafeyi tekrar ölçün. Bu değerine C dersek, B – C rakamı ittirilen filament miktarını verir. Örneğin B – C = 10 mm ise, ekstrüder zaten doğru kalibre edilmiştir! Değilse, ekstrüderin milimetre başına adımlarını güncellemeniz gerekir.

D = 10 x A / (B – C) değerini hesaplayın. Bu değer, ekstrüder için milimetre başına yeni adım sayısıdır. En iyi sonuçlar için, D ölçümü işlemini birden çok kez tekrarlamak ve ardından ortalamasının alınması gerekir.

2. Adım: Step Motor Değerlerini Güncelleyin

Step motor kalibrasyonunu yapmak için, yazıcıya yeni adım sayısı değerini söylemeniz gerekir. Bunu yapmak için, yazıcıya M92 E[D] komutunu gönderin. Bu komut, yazıcıya yeni değeri söylese de, aslında yazıcı bunu kaydetmez. Kaydetmek için M500 komutunu gönderin. Şimdi ekstrüderi doğru şekilde kalibre ettin.

Ayrıca bu yazıda bahsettiğimiz tüm g-code lara hazırladığımız bu yazımızdan erişebilirsiniz.

Bunu bir örnek anlatacak olursak, işaretli nokta ile ekstrüzyonun tepesi arasındaki mesafeyi 53.10 mm (B) olarak ölçtüğünüzü ve filamenti ittirdikten sonra mesafeyi 42.80 mm (C) olarak ölçtüğünüzü varsayalım. Yani, B-C = 10.30 mm. Ekstrüder için milimetre başına düşen orijinal adım sayısı 140 olsaydı, 10 x 140 / 10.30 = 135.92 hesabı ile M92 E135.92 komutunu gönderirdiniz.

Bu 3D Yazıcı kalibrasyonu yöntemiyle ile eksenleri kalibre etseniz de sonuçların mükemmel olmasını beklemeyin. Kalibrasyonun doğru olduğunu onayladıktan sonra kalibrasyon zamanla değişkenlik gösterilebilir, ancak istediğiniz değere “oldukça yakın” olduğun sürece, yazıcıyı iyi kalibre etmeniz gerekir.

3. Adım: 3D Yazıcının Eksenlerini Ayarlayın

Ekstrüder kalibre edildikten sonraki adım, yazıcının eksenlerini kalibre etmektir. Bu adım ekstrüder kalibrasyonuna benzer, ancak bu sefer gerçekten bir parça yazdırmanızı gerektirir. Örneğin, küçük bir küp yazdırabilirsin. Kalibrasyon için öncelikle bu modeli indirin. XYZ 20mm Calibration Cube (www.thingiverse.com

Küp modelini yazdırdıktan sonra, her boyutunu kupas ile ölçün. Her eksende ekstrüder için yaptığınız hesaplamayı tekrarlayın, ancak ölçümünle (B – C), bu sayının hedef değeri ile 10 sayısını ve bu eksenin M92 değeri ile değiştirin. Ardından, uygun M92 komutlarını yazıcıya gönderin, E ayarını tekrar yapmanız gereken eksene karşılık gelen harf ile değiştirin.

Örneğin, küpün her iki tarafta da 20 mm olması gerektiğini, ancak X yönünde 20.30 mm ölçtüğünüzü varsayalım. X için M92 değerimiz 100.00 olarak ayarlandıysa, 20 x 100 / 20.30 = 98.52, yazıcınıza M92 X98.52 komutunu göndererek bu değeri güncellemeniz gerekiyor.

Ekstrüder kalibrasyonunda olduğu gibi birden fazla ölçüm yapıp ortalamalarını almanız, doğru sonuca ulaşmanıza yardımcı olur. Ancak, birden fazla küp yazdırmanıza gerek yok. Küpü aynı eksen boyunca farklı konumlarda ölçebilirsiniz.

Dilimleyicide Filament Ayarları

Her filament rulosu farklıdır. Farklı üreticilerin filamentleri ve hatta aynı ürünün farklı renkleri, farklı özelliklere sahiptir. Mümkün olan en iyi baskıları elde etmek için filament ayarlarını hassas bir şekilde yapmanız gerekir. Genellikle sadece filament üreticisi tarafından önerilen ayarları ve filamentleri kullanarak iyi baskılar alabilirsiniz. Ancak, en iyi sonuçları elde etmek için, her yeni filament rulosunu açtığınızda bu adımları izlemelisin.

1. Adım: Filament Çapını Ölçün

Filamentin gerçek çapını ölçmek için kumpas kullan. Bir filament rulosunun çapı genellikle imalatçı tarafından bildirilen çaptan belirli bir oranda değişiklik gösterir. Çaptaki tolerans genellikle makaranın üzerinde yazar. Filamenti makara boyunca en az 3 olmak üzere birkaç yerden ölçün ve ölçümlerin ortalamasını alın. Bu sonucu dilimleyicinde (slicer) filament çapı olarak girin. Bu ölçümü doğru almak önemlidir, çünkü yazıcının ekstrüderden doğru miktarda filament çıkarmasını sağlamaya yardımcı olur.

2. Adım: Filament İçin Doğru Baskı Sıcaklığını Bulun

“Temperature Tower” modelini Thingiverse sitesinden ücretsiz indirip yazıcınızda yazdırarak kullandığınız filament için doğru sıcaklığı bulabilirsiniz. Bu modelin temelinde, her bir bloğun farklı bir sıcaklıkta basılması gereken farklı yüksekliklerde parçalara ayrılmış olması yatıyor. Modeli yazdırdıktan sonra blokları analiz ederek, kendi modelinizi yazdırmak için en uygun sıcaklığı belirleyebilirsiniz. Bununla birlikte, Temperature Tower modeli basılsa bile üzerinde biraz çalışma yapılması gerekebilir. Dilimleyici yazılımın farklı yüksekliklerde farklı sıcaklıklarda yazdırmanıza izin vermiyorsa, yazdırmadan önce G-Code’u el ile düzenlemeniz gerekir. Bu düzenlemeyle, ekstrüder sıcaklığını ayarlamak için G-Code komutları eklersiniz.

İlk önce, her bir bloğun yüksekliğini belirleyin. Bu numarayı H olarak adlandıınr, böylece farklı bloklar 0, H, 2H, 3H ve benzeri yüksekliklerde başlasın. Ardından, slicer programınız ile STL’yi G-Code’a çevirdiğiniz dosyayı Not Defteri programı ile açın. Yazıcının nasıl hareket edeceğini söyleyen, G1 ile başlayan komutları arayın. G1 Z[H] formunun ilk G-Code komutunu bulun. (X ve Y hareketlerini de içerebilir.) Bu satırdan önce, M104 S[T] satırını girin. Burada T değeri, H yüksekliğinde başlayan bloğun sıcaklığıdır. Örneğin, bloklar 1 cm (10 mm) yüksekliğe sahipse ve sıcaklıklar 5°C artışlarla 185°C’den 220°C’ye giderse, o zaman G1 Z10 satırını göreceksiniz (ilk komut sıcak ucun 10 mm yüksekliğe kadar çıkacağını söyler). Bu satırdan hemen önce, M104 S190 hattını ekleyerek sıcak ucu 190°C’ye ayarlamanız gerekir.

Her blok için bunu uygun sıcaklıkta tekrarlayın ve güncellenmiş G-Code dosyasını yazıcınızda yazdırın. Temperature Tower modelini bastıktan sonra, farklı blokları incelerseniz, modelini basacağınız en iyi sıcaklığı belirleyebilirsiniz. Sadece en iyi görünen sıcaklığı seçin. Bunu baskı sıcaklığı olarak slicer yazılımında ayarlayın.

3D Yazıcı Kalibrasyonu Nasıl Test Edilir?

Yazıcının ayarlarını ve filamentin için bazı dilimleyici ayarlarını kalibre etmenin en önemli yollarını açıkladık. Ancak, baskıları iyileştirmek yapabileceğiniz daha birçok ayar var! 3D yazıcıların hangi noktada güçlü, hangi noktada zayıf olduğunu görmek için genellikle test modelleri basılır. Bu tür baskılar mükemmelleştirilmeyi sağlamakla beraber, köprüler ve çıkıntılar gibi sorunlu alanları teşhis etmede yardımcı olurlar. En popüler test modeli, aşağıda resmini görebileceğiniz 3DBenchy‘dir. Modelin sayfasında çoğu sorunun ve sıkıntılı noktanın nasıl teşhis edileceğine ilişkin talimatlar da var.