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Ultimaker Community of 3D Printing Experts
duriel

Layer légèrement décalé / Z-BANDING

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hello.

Je viens de finir un print et j'ai l'impression d'avoir des couches un peu décalées ce qui fait ressortir les layer. Ce qui me trouble c'est l’irrégularité du problème, les 4 premiers centimètres sont nikel (peut être a cause de la chaleur du plateau) et après ça commence a merdouiller.

Je me demande si c'est un problème machine (courroies ou autre), un problème lié au filament (pas de très bonne qualité pour cette impression) ou tout simplement un problème de paramètre.

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boompafpiftaczinghuarghhhhhhhh !

Ce mot représente le temps que j'ai passé à trouver une solution pour ce problème qui se nomme Z-BANDING.

Je me suis tellement pris la tête sur ça que j'ai pensé à revendre mon Ultimaker , c'est pour dire ;)

Alors accroche toi @duriel je t'indique mon chemin de croix :

- Inconsistance du diamètre filament

- Réglage du PID

- Perte de pas moteur

- nettoyage et graissage de l'axe Z

- Lit chauffant en mode bang bang ou PID interférence carte

- Frottement Bowden / déformation téflon

- Vibrations plateau à chaque descente en Z

- Mauvais refroidissement du dépôt

- Courroies pas tendues ou axes et poulies avec mauvais serrage.

- Réglages des accélérations Z et ampérage

- Fermer l'imprimante

- réglage de la hauteur de couche en rapport 1 step = 0.02 mm

- débit irrégulier via un firmware beta

Et désolé je ne me souviens pas des autres....

Bref je te laisses mariner un peu avant de te donner ma solution, car j'ai vraiment envie d'avoir les avis de tous le monde sur ce problème légendaire de la FDM, et surtout vos solutions ;)

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@rigs C'est quoi le PID?

 

Il y a deux manières de réguler la température de la tête et du lit d'un point de vue firmware :

le mode BangBang est le moins précis , car il chauffe à pleine puissance pour atteindre ta consigne puis s’arrête.

Cela engendre des fluctuations de température énorme entre + ou - 10° selon la consigne.

C'est le mode utilisé par nos machines pour le lit chauffant car plus efficace vu le temps que met le plateau en verre à emmagasiner la chaleur.

L'ampérage utilisé pour atteindre la température est très important.

Le mode PID est lui beaucoup plus précis et donc utilisé pour le tête d'impression.

C'est un algorithme de gestion dont le but est d'ajuster avec précision la monté et descente de température à l'aide de 3 valeurs.

Pour ajuster ces valeurs il y a une solution :

- connecter son imprimante avec un logiciel capable d'envoyer des commandes comme S3D ou repetier

- choisir sa température d'extrusion, normalement pour bien faire il y a un réglage PID pour une température d'extrusion.....

- envoyer cette ligne de code :

M303 E0 S? C8

M303 : Commande Auto PID

E0 : Pour la tête 1

S? : La température choisie pour le test

C8 : Le nombre de cycles

- attendre la fin des cycles annoncé par la phrase "PID Autotune finished !"

- Prendre les valeurs Kp - Ki - Kd

- Maintenant tu enregistres ces nouvelles valeurs dans l'eeprom

M301 P? I? D?

M500

Et voilà tu as une gestion de la température à + ou - 1 ° maintenant.

Dans le dernier firmware de tinkergnome il y a une option pour modifier directement le PID via le firmware sans passer par la commande.

Je tiens à signaler qu'un nouveau PID est obligatoire à chaque changement d'architecture de tête.....pensez vous que ce détail est livré avec le olsson bloc ? ;)

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ok merci @Rigs pour ces explications, mais avant de me lancer dans des considérations techniques. Il y a un détail qui me met la puce à oreille.

Le mois dernier j'avais imprimé ce vaisseau starwar pour mon fiston. Même filament même hauteur d'impression quasi  même paramètre et pas un layer plus haut que l'autre.

Je constate que ce phénomène de layer qui se décalent légèrement se produit sur des impressions "très linéaire" c'est a dire des courbes régulières comme le tube ou des longues lignes droites. Dés qu'il y a beaucoup de détail comme sur ce petit vaisseau l'impression est nikel.

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je vais devoir malheureusement débouter ton hypothèse :) les courbes linéaires ne sont pas responsables du Z-Banding, par contre elles accentuent grandement le phénomène.

Après avoir retourné ma bécane dans tout les sens comme cité plus haut, d'ailleurs je souligne qu'être passé par toutes ces étapes a été très instructif :) j'ai donc cherché du coté des paramètres du slicer.

Mes constatations :

- Sur un print avec 3 ou deux périmètres, l'augmentation de la vitesse du périmètre externe ( dans le sens interne - externe ) diminue grandement le z-banding.

La couche externe étant moins large ( débit plus important pour une même température ) que les autres, elle ne touche pas ( ou peu ) ses copine de l’intérieur et donc pas de sur-épaisseur sur le plan horizontal.

- La diminution du multiplicateur d'extrusion ( S3D ) à 0.85 donne de très bons résultats, c'est un peu le même principe que le changement de vitesse, les couches en horizontale ne se touchent que très peu.

- Plus le temps de passage sur la couche précédente est court et moins il y a de z-banding.

Pour cette dernière il faut prendre en compte le retrait matière, plus la couche est chaude et plus elle s'écrase, donc une maitrise du temps de passage, si tu contrôles cette valeur tu as ta solution.

Le temps minimum par couche et la ventilation seront tes amis ou pas en fonction du print.

Mais tu es déjà sur la bonne voie avec ta constatation de l'influence du plateau chauffant.... :)

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Effectivement j'avais 225° (en température d’extrusion) sur le vaisseau pour une épaisseur de couche 0.1 et 220° sur le tube pour 0.14, donc par rapport a l’épaisseur de couche j'ai une température nettement moins élevée sur le tube. J'imprime en général entre 50 et 60 mm/s.

Donc oui a mon avis il y a un soucis de température entre autre, mais ce que je n'arrive pas a m'expliquer c'est l’irrégularité du problème, pourquoi a vitesse égal et température normalement constante sur un déplacement identique de la buse, je suis bien sur 5 layer puis d'un coup les 2 layer suivant sons plus écrasés...

A moins qu'il y est des variations de température de la buse 1 ou 2° suffit peut être a créer ce phénomène, mes ventilateurs sont encore ceux d’origine peut être qu'ils commencent a fatiguer , ou tout simplement des courants d'air.

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J'ai eu un problème semblable lorsque j'ai voulu imprimer des pièces hautes et fines.

Je n'ai pas beaucoup d'expérience mais le problème semble s'atténuer lorsque le refroidissement entre chaque couche est suffisant. Pour d'autres impressions j'ai augmenté ma vitesse (j'étais à 30m/s, maintenant j'utilise plutôt 50m/s), baissé ma température, ou utilisé une buse de 0.25mm.

Je me pose la question moi aussi pour la température de la buse et l'efficacité des ventilateurs d'origine.

J'ai essayé avec un ventilateur de bureau, mais le résultat était très mauvais (courant d'air irrégulier je pense). Je vais modifier les ventilateurs un jour, avec un bloc comme sur les nouvelles um2+...

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Si je te comprends bien

Pour chaque changement de matériel majeur ou du choix de la température il faudrait recalculer les paramètres du PID

Et pour le débit de plastique produit par l'imprimante

Ainsi que le type de plastique

Cela n'influence pas le PID?

 

 

@rigs C'est quoi le PID?

 

Il y a deux manières de réguler la température de la tête et du lit d'un point de vue firmware :

le mode BangBang est le moins précis , car il chauffe à pleine puissance pour atteindre ta consigne puis s’arrête.

Cela engendre des fluctuations de température énorme entre + ou - 10° selon la consigne.

C'est le mode utilisé par nos machines pour le lit chauffant car plus efficace vu le temps que met le plateau en verre à emmagasiner la chaleur.

L'ampérage utilisé pour atteindre la température est très important.

Le mode PID est lui beaucoup plus précis et donc utilisé pour le tête d'impression.

C'est un algorithme de gestion dont le but est d'ajuster avec précision la monté et descente de température à l'aide de 3 valeurs.

Pour ajuster ces valeurs il y a une solution :

- connecter son imprimante avec un logiciel capable d'envoyer des commandes comme S3D ou repetier

- choisir sa température d'extrusion, normalement pour bien faire il y a un réglage PID pour une température d'extrusion.....

- envoyer cette ligne de code :

M303 E0 S? C8

M303 : Commande Auto PID

E0 : Pour la tête 1

S? : La température choisie pour le test

C8 : Le nombre de cycles

- attendre la fin des cycles annoncé par la phrase "PID Autotune finished !"

- Prendre les valeurs Kp - Ki - Kd

- Maintenant tu enregistres ces nouvelles valeurs dans l'eeprom

M301 P? I? D?

M500

Et voilà tu as une gestion de la température à + ou - 1 ° maintenant.

Dans le dernier firmware de tinkergnome il y a une option pour modifier directement le PID via le firmware sans passer par la commande.

Je tiens à signaler qu'un nouveau PID est obligatoire à chaque changement d'architecture de tête.....pensez vous que ce détail est livré avec le olsson bloc ? ;)

 

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Si je te comprends bien

Pour chaque changement de matériel majeur ou du choix de la température il faudrait recalculer les paramètres du PID

Et pour le débit de plastique produit par l'imprimante

Ainsi que le type de plastique

 

Pour le changement de matériel oui , un bloc hotend en ALU ( E3d ) ne possède pas la même conductivité thermique qu'un bloc en laiton ( olsson ou ultimaker )

Pareil pour un changement de cartouche 25w / 40w

De plus il faut prendre en compte la masse de ce bloc , vulgairement plus il est petit plus chauffe vite et inversement.

Ça c'est pour la partie amateur.

Les puristes prendrons en considération d'autres facteurs comme l’influence de la ventilation, ou de la convection du plateau ainsi que l'isolation de la hotend voir de l'imprimante.

Pour le débit c'est surtout la cartouche qui joue une rôle important et pour le type de plastique aucune idée de l'influence que peut avoir un composite conducteur comme le carbone ou le cuivre sur une modification éventuelle du PID.

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D'après mes recherches sur le forum ça viendrait plus que probablement du mode bang bang du plateau.

@rigs: j'ai pas bien compris ta théorie sur la vitesse de la parois externe, tu parles de l'augmenter pour diminuer l'effet, est ce que le fait d'avoir une vitesse constante pour tout (outer inner et infill) annule le phénomène, ou est ce que globalement une vitesse lente l'accentue? De quel vitesse parle tu?

Pour ma part je ne fait plus de réglages très différents pour les différents paramètre, au plus je diminue la vitesse de 10mm/s pour la parois externe par rapports aux autres mais je ne vois que peu d'impact sur la qualité. J'ai l'impression que les accélération et décélération ont plus un effet néfaste sur la qualité.

Dans le cas précis on dirait qu'il y a de la sur-extrusion par moment ça pourrait être accentué par le ralentissement, une différence de température, et une sur pression dans la tête

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Bon je viens de régler mon problème de Z-BANDING.

J'ai fait une impression a 0.2 mm épaisseur de couche pour être sur.

J'ai réduit la vitesse d'impression a 30 mm/s pour tous les paramètres vitesse coque externe, interne, remplissage...

J'ai arrêté les ventilateurs.

J'ai augmenté légèrement la température d'extrusion (230° au lieu de 225°)

Et j'ai bien nettoyé la tige filetée de l'axe z puis régressée.

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D'après mes recherches sur le forum ça viendrait plus que probablement du mode bang bang du plateau.

@rigs: j'ai pas bien compris ta théorie sur la vitesse de la parois externe, tu parles de l'augmenter pour diminuer l'effet, est ce que le fait d'avoir une vitesse constante pour tout (outer inner et infill) annule le phénomène, ou est ce que globalement une vitesse lente l'accentue? De quel vitesse parle tu?

 

Pour le mode bangbang j'ai essayé des impressions plateau 0° avec de la laque ça change rien.

si tu imprimes avec une une température limite basse ou 5° au dessus de la sous extrusion, en fonction de ta vitesse, ton extrusion est plus ou moins large et effectivement  la pression augmente dans la buse.

Un exemple pour le PLA à 185° buse 0.8 mm, imaginons 3 périmètres pour la coque en direction interne - externe.

périmètre 1 : 30 mm/s - largeur d'extrusion réelle 0.8 mm

périmètre 2 : 40 mm/s - largeur d'extrusion réelle 0.76 mm

périmètre 3 ( externe ) : 60 mm/s - largeur d'extrusion réelle 0.70 mm

Donc le périmètre externe ne touche pas les autres ou peu mais suffisamment pour ne pas se désolidariser et être considéré comme indépendante du reste de ton impression.

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Bonjour,

@rigs démontre simplement que la vitesse influence la largeur de trace du fil.

En fonction de ce que l'on veut faire, on peut jouer sur la géométrie de sa pièce, ses dimensions.

Je l'avais remarqué et lorsque l'on souhaite ajuster plusieurs pièces ensemble cette variation en fonction de la vitesse est a prendre en compte en plus de l'épaisseur de couche, température, etc...

C'est d'autant plus vrai avec la buse de 0,8 !

La 0,4 et moins sensible au phénomène.

Fred.

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Sur les pièces qui s'emboitent, personnellement j'ajuste mes dessins.

Un carré parfait de 10 cm de coté je peut pas rentrer dans un autre carré de 10 cm de coté.

Pour revenir a mon problème de layer, mon premier nettoyage de la tige filetée a finalement réglé mon soucis qu'a moitié.

J'ai donc re nettoyé la tige filetée en prenant soit de bien enlever toute l'ancienne graisse noire puis regraissé le tout, les 2 autres axes z aussi.

J'ai changé ma pièce de place sur le plateau, augmenté la température du plateau de 20° et j'ai mis une grande poche en plastique sur l'imprimante pour garder un peu la chaleur.

Et comme je n'avais pas de surplomb j'ai coupé la ventilation.

He là miracle! Mes tubes de 15cm sont "lisses" de haut en bas avec une épaisseur de couche 0.2mm. Je ferais d'autres tests pour déterminé ce qui a vraiment fait disparaitre le problème.

P1110001.thumb.JPG.37c355e528c531e31d0efb170a829b44.JPG

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Je pense malgré tout que le nettoyage de la tige fileté a été déterminant pour régler mon problème.

 

J'ai rien dis en attendant la suite... ;)

 

Je ferais d'autres tests pour déterminé ce qui a vraiment fait disparaitre le problème.

 

C'est déjà mieux :)

 

j'ai mis une grande poche en plastique sur l'imprimante pour garder un peu la chaleur.

 

Ca commence à sentir bon :)

Le PLA est un polymère semi-cristallin dont la DSC nous montre plusieurs états.

TG = Transistion vitreuse

TC = Cristallisation

TF = Fusion

5a33177c11ef8_Tempsderefroidissement.thumb.jpg.b118fe9262701d87184800e460773933.jpg

Les Zones A et B sont considérées comme " molles " pour le polymère

Les Zones D et C sont considérées comme " dures " pour le polymère

Le temps de refroidissement après dépôt du polymère est très rapide entre les zones A et B puis très lente entre C et D à Température ambiante.

C'est ainsi que l'on peut constater l'effet de la vitesse de refroidissement sur le z-banding

Z-Banding.thumb.jpg.645863cccd49132ccdb51ce953d2ba3b.jpg

Qu'en penses tu @duriel ?

5a33177c11ef8_Tempsderefroidissement.thumb.jpg.b118fe9262701d87184800e460773933.jpg

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