Zortrax M200 i druk bez raftu. Jak to zrobić?

Jakiś czas temu zacząłem eksperymentować z drukiem z PLA na Zortraxie. Po kilku zatkaniach dyszy, wielu rzuconych epitetach i poprawkach parametrów udało mi się ruszyć wydruk. Ale dysza za każdym razem zatykała się prawie w tym samym momencie – po zakończeniu raftu i przed rozpoczęciem wydruku. Prawdopodobnie ma to związek z retrakcją, jednak chciałem się przekonać, co by było, gdybym wydrukował coś bez raftu.

Dodatkową motywacją był fakt, że druk bez raftu mógłby pozwolić na uzyskanie gładkiej powierzchni, a jednocześnie byłby oszczędnością materiału i czasu pracy sprzętu. No i moich rąk rozcinanych przez szpachelkę gdy coś pójdzie nie tak podczas odrywania.

Najpierw trzeba wymyślić, jak wywalić raft z .zcode.

Bo oczywiście nie da się wyłączyć raftowania w Z-Suite.

Pierwszym, teoretycznie najprostszym jest skrypt RaftAway – klik

Został napisany przez programistę 0xdeadbeef dla Z-TEMP. Programiście temu udało się zdekodować zcode do gcode oraz ponownie zakodować, dzięki czemu napisał skrypt, który pozwala zmieniać te parametry (możliwe jest zatem prawdopodobnie zmienianie wszystkich pozostałych parametrów druku, jednak udostępnienie tych możliwości nie byłoby korzystne dla firmy Z-TEMP).

Druga możliwość to również rozwiązanie od tego samego programisty – skrypt G2Z – klik, czyli konwerter gcode na zcode.

Wraz z nim znajdziemy zestaw profili do najpopularniejszych slicerów. Również to rozwiązanie jest ograniczone odnośnie ustawiania temperatur. Mam wrażenie, że w starszych wersjach firmware (przed odblokowaniem Z-Suite na external materials), parametry były zagnieżdżone już w firmware, a slicer zamiast temperatur zapisywał jedynie w nagłówku wybrany materiał. Jednak to jest jedynie moje przypuszczenie, gdyż wydaje mi się to rozsądnym zabezpieczeniem. Dodatkowym problemem jest fakt, że konwersja nie zawsze wychodzi idealnie i pojawiają się czasem błędy, więc również nie jest to rozwiązanie perfekcyjne.

Trzecia możliwość, to wykupienie Z-MOD – klik.

Jest to scrackowana, już przestarzała wersja Z-Suite, która pozwala na tworzenie własnych profili druku (edytujemy pliki tekstowe w notatniku zmieniając parametry takie jak procent wypełnienia, kształt wypełnienia, ustawienia raftu, ustawienia materiału i w zasadzie wszystkie inne parametry znane z „normalnych” slicerów). Mimo, że autor nie przyznaje się, jak udało mu się to „shackować”, (a nawet nie kontaktuje się z nami bezpośrednio, tylko przez kolegę podpisującego się jako Giacomo Zenobi), to mam bardzo prostą teorię – prawdopodobnie pracował dla Zortraxa jako programista i udało mu się wynieść kod źródłowy (lub jedynie dogadał się z jakimś pracownikiem). Ewentualnie wykradł go włamując się na serwery, ponieważ nie sądzę, żeby udało mu się to rozwalić inżynierią wsteczną. Jaki jest haczyk tego rozwiązania? Aby dostać Z-MOD, należy wykupić licencję, która kosztuje 40 EUR. No, a patrząc, że Z-MOD kupiło już kilkadziesiąt-kilkaset osób, to nieźle się facet dorobił.

No dobra, ale softowe usunięcie raftu to tylko połowa sukcesu.

Normalne drukarki mają jako platformę roboczą szybę. Albo płytę aluminiową. Albo PEI. Zortrax ma płytę perforowaną.

Co to oznacza?

Ano tyle, że nawet, jeśli wydrukujemy element bez raftu, to drukując go na płycie pokrytej dziurkami na całej powierzchni, na spodzie naszego wydruku ujrzymy grudki plastiku upiększające go niczym pryszcze twarz nastolatka.

„Połóż szybę na stole” – mówią naiwni, niedoświadczeni pracą z Zortraxami, użytkownicy RepRapów. Tylko, że to nie zadziała. Potrzebujemy czegoś, co przewodzi prąd. Dlaczego?

W Zortraxie nie można tak po prostu założyć szyby. Tutaj nie ma klasycznego czujnika krańcowego osi Z, homing następuje przez poziomowanie stołu, które jest realizowane przez zamykanie obwodu, którego kontaktami są końcówka dyszy oraz płyta perforowana, która jest niczym innym jak laminatem PCB pokrytym miedzią i selektywnie białą soldermaską.

Oznacza to, że jeśli pomiędzy dyszą a padami na platformie znajdzie się jakikolwiek dielektryk (w tym przypadku szkło), to obwód nie zostanie zamknięty i stół się nie zatrzyma, tylko wjedzie z całym impetem w głowicę.

Dlatego konieczne jest zastosowanie płyty z przewodnika (chodzi o metal, nie książkę), bądź pokrycia dielektryka strukturą przewodzącą, która następnie zostanie podłączona do odpowiedniego pinu w płycie perforowanej.

Ja zamiast tego całą płytę perforowaną zastąpiłem płytą aluminiową, którą podłączyłem do sterownika zwierając jednocześnie odpowiednie piny odpowiadające za wykrywanie obecności płyty perforowanej.

Jak już nam się uda ta operacja, to pokrywamy stół dimafixem i z duszą na ramieniu oraz palcem na wyłączniku zasilania próbnie uruchamiamy autoleveling, żeby przetestować rozwiązanie.

Stół siedzi na sprężynach, więc teoretycznie nie dojdzie od razu do tragedii – mamy dosłownie sekundy czasu na zareagowanie. Jednak należy też pamiętać, że po odcięciu napięcia sieciowego, wciąż pozostaje ładunek zgromadzony w kondensatorach i pęd wału – platforma nie zatrzyma się natychmiast.

Jeśli drukarka właśnie nie popełniła skutecznego seppuku dyszą w stół, to możemy przystąpić do pierwszego wydruku. Sugeruję zwiększenie temperatury stołu do maksimum, zmniejszenie prędkości, a także eksperymentowanie z ilością materiału na pierwszej warstwie.

W moim przypadku proste wydruki się udają, jednak te trudniejsze i większe mają większą skłonność do podwijania – wszak brak perforacji i raftu znacznie zmniejsza przyczepność. Może będę eksperymentował w przyszłości ze zwiększeniem chropowatości powierzchni (chociażby zmasakrowanie jej papierem 40).

Ale. Jest jeszcze jedna, bardzo prosta metoda na wydruk bez raftu na Zortraxie M200. Nie wymaga hackowania, skryptów, płacenia, ani przerabiania drukarki.

Przygotuj .zcode w Z-Suite i wstaw pauzę tuż po rafcie. Przed pierwszą warstwą obiektu właściwego. Drukarka wydrukuje raft i zatrzyma się odsuwając głowicę.

W tym momencie zerwij cały raft z platformy i nałóż na nią arkusz czegoś, co ma grubość możliwie bliską 1.5mm – musi przylegać płasko do stołu, najlepiej zamocować po bokach klipsami do papieru.

Poczekaj chwilę, aż nowo nałożona powierzchnia robocza się nagrzeje i wznów wydruk. Drukarka myśli, że kontynuuje wydruk na rafcie, natomiast nadrukowuje obiekt na naszym arkuszu.

Polecam w tym przypadku PEI bądź Buildtak/Coropad podklejone od spodu czymś, aby sumaryczna grubość miała właśnie 1.5mm. Ja używałem eksperymentalnie laminatu PCB który standardowo ma 1.6mm i przy druku z warstwą 0.29mm oraz 0.39mm udawało się te 0.1mm jakoś przemycić.

Wady rozwiązania? Wcale nie oszczędzasz czasu ani materiału. W dodatku musisz za każdym razem się gimnastykować przy drukarce. Jedyny plus to gładka powierzchnia.

Wygląd dolnej powierzchni wydruku można też poprawić nawet, gdy wydrukowany został na rafcie.

Przede wszystkim, na początku musimy dostroić bottom layer infill, aby między nitkami nie było przerw. To ułatwi fizyczną obróbkę wydruku. A na to jest kilka sposobów.

Ścieranie
Na stół, lub przynajmniej deskę, naklejamy papiery ścierne o coraz drobniejszych ziarnach – ja zaczynam od 40, a dalej idę w okolice 160, 320 i 1600. Pocierając energicznie wydrukiem o tak naciągnięty papier i starając się dociskać go równomiernie, po kilku-kilkunastu minutach osiągniemy gładszą powierzchnię, niż pierwotnie. Minus jest taki, że zmieniamy wymiar elementu – ubywa 0.05-0.3mm.

Wygładzanie acetonem
Jeśli mamy do czynienia z wydrukiem z ABS, możemy przetrzeć spód wydruku szmatką nasączoną w acetonie. Rozpuści to lekko materiał i spowoduje „zlanie się” ścieżek. Drugą opcją jest położenie wydruku na szybie, na której rozlany jest aceton. Po obu operacjach należy szybko opłukać wydruk, aby zatrzymać reakcję. Obie wymagają również wyczucia i wprawy.

Wygrzewanie
W tym przypadku nie rozpuszczamy chemicznie materiału, lecz go nadtapiamy termicznie – dmuchamy gorącym powietrzem z lutownicy hot-air lub opalarki, bądź suszarki zabranej matce/żonie/kochance. Powierzchnia podgrzana powietrzem mięknie i również się zlewa. Po podgrzaniu możemy również przyłożyć wydruk do szyby, aby ścieżki się na niej lekko rozpłaszczyły. Ewentualnie możemy rozgrzać w piekarniku blachę i do niej przyłożyć wydruk, nagrzewając go bezpośrednio. Nadtapianie wydruku ma tę wadę, że ciężko zrobić to selektywnie i łatwo o odkształcenia przy cienkich ściankach.

Szpachlowanie/lakierowanie
Najbardziej pracochłonne rozwiązanie, jednak dające najlepsze efekty, to zaszpachlowanie szczelin (lub wypełnienie ich żywicą), a następnie delikatny szlif i zabezpieczenie lakierem. Problemem jest fakt, że albo wykończymy w ten sposób cały wydruk, albo spód będzie się znacznie odróżniał od reszty. No i musimy babrać się z chemią, a później czekać na schnięcie (i zdrapywać żywicę z brwi… nie pytajcie jak się tam dostała).

Podsumowując – da się.
Ale nie ma rozwiązania idealnego. Jeśli wśród tych rozwiązań znalazłeś coś, co Ci pomogło, to się cieszę. Tylko, że Zortrax po prostu nie jest zaprojektowany do takich rzeczy nie bez powodu. To jest drukarka profesjonalna, więc projektowana była z myślą o druku z ABS, a nie z PLA. ABS ma duży skurcz, więc inżynierowie R&D dołożyli wszelkich starań, aby wydruki się nie podwijały. Jeśli chcesz po prostu drukować ładne ozdoby z lustrzaną dolną warstwą, to spróbuj z Ultimakerem, jednak licz się z tym, że jego jakość jest trochę niższa od jakości druku w Zortraxie. A i bezobsługowość i bezproblemowość są wątpliwe.

Definitely time to clean up build platform… #zortrax #m200 #3dprinting #maciejdrukujepl

Post udostępniony przez Maciej Mosak (@mosi2323)

Wygrałem. #zortrax #m200 #repaired #maciejdrukujepl

Post udostępniony przez Maciej Mosak (@mosi2323)

Some backstage. #zortrax #m200 #raftless #mod #3dprinter #3dprinting #maciejdrukujepl #printerspacepl

Post udostępniony przez Maciej Mosak (@mosi2323)