N'est-ce pas utiliser le multiplicateur d'extrusion comme tricher?

Une chose que je n'ai jamais comprise est ce que l'on appelle le multiplicateur d'extrusion (EM) ou le paramètre de débit dans des trancheuses comme Simplify3D (S3D) ou CURA.

La description de ce paramètre se lit comme suit ...

• S3D: Multiplicateur pour tous les mouvements d'extrusion (...)
• CURA: La quantité de matériau extrudé est multipliée par cette valeur. (...)

J'ai toujours cru que ce paramètre était juste une façon laide de corriger un mauvais calcul ou une mauvaise configuration sous-jacente, car l'utiliser, c'est comme faire un calcul, obtenir le mauvais résultat et le "corriger" par la suite par un multiplicateur - n'est-ce pas de la triche ?

Mais récemment, j'ai réfléchi un peu plus à ce paramètre, maintenant je ne suis plus sûr. L'une des principales raisons est que S3D propose différentes valeurs pour l'EM, selon le type de plastique utilisé, 0,9 pour le PLA et 1,0 pour l'ABS .

Cela implique en quelque sorte qu'il existe une propriété physique qui justifie l'EM, mais je ne peux pas en penser une car 1 m alimenté conduirait à 1 m extrudé - peu importe le type de plaques utilisées, non?

Non, le multiplicateur de débit ou d'extrusion sert à compenser les différents matériaux et plages de température.

D'où vient le facteur?

Disons que nous avons calibré notre buse pour un travail à 200 ° C avec du PLA, donc une extrusion de 100 mm est correcte et que nous voulons imprimer de l'ABS. L'ABS se comporte différemment et nous obtenons de mauvaises impressions. Qu'est-ce qui ne va pas? Eh bien, ils se comportent différemment sous la chaleur et impriment à différentes températures. Une différence facilement perceptible entre les deux est le coefficient de dilatation thermique.

Maintenant, je devais fouiller dans les documents de recherche et les fiches techniques / matériaux pour le PLA, alors prenez celui-ci avec un grain de sel. Mais on peut clairement comparer les différents coefficients de dilatation thermique des plastiques :

• PLA: ^{a TDS}$41 \frac{\text{µm}}{\text{m K}}$
• ABS:$72 \to 108 \frac{\text{µm}}{\text{m K}}$
• Polycarbonate:$65 \to 70 \frac{\text{µm}}{\text{m K}}$
• Polyamides (Nylons):$80 \to 110 \frac{\text{µm}}{\text{m K}}$

Ce ne sont que trois plastiques choisis au hasard qui sont clairement imprimables. Si nous chauffons un mètre d'entre eux par un Kelvin, ils se dilateraient de cette longueur (quelques micromètres). Nous chauffons les trois derniers matériaux d'impression à environ 200-240 K au-dessus de la température ambiante (~ 220-260 ° C), nous nous attendons donc à ce que ces matériaux se dilatent selon les plages suivantes:

• PLA: 6,97 à 7,79 mm ⁽¹⁾
• ABS: 14,4 à 25,92 mm ⁽²⁾
• Polycarbonate: 13 à 16,8 mm ⁽²⁾
• Polyamides (Nylons): 16 à 26,4 mm ⁽²⁾

^{1 - en utilisant une différence de température de 170 K et 190 K pour sa plage de température d'impression normale d'environ 190 à 200 ° C
2 - d'abord: faible expansion à 200 K, puis forte expansion à 240 K}

Vous avez calibré votre imprimante pour l' une de ces valeurs quelque part. Et maintenant, vous obtenez un filament différent qui a une couleur différente et un mélange différent ou même vous passez du PLA à l'ABS ou passez d'une marque à une autre - le résultat est: vous obtenez un coefficient de dilatation thermique différent quelque part dans cette gamme et vous avez presque aucune chance de le savoir. Le coefficient de dilatation thermique, en fin de compte, a un effet sur la pression dans la buse et cela sur la vitesse à laquelle le matériau quitte la buse, ce qui impacte le gonflement de la matrice et donc le comportement d'impression global.

N'oubliez pas que la dilatation thermique n'est pas la seule chose qui se produit dans la buse. D'autres facteurs importants sont par exemple la viscosité du polymère à sa température d'impression, sa compressibilité (qui dépend par exemple de la longueur de chaîne ou des charges noyées), la géométrie de la buse, la longueur de la zone de fusion ... ils jouent tous un rôle dans la façon dont exactement l'impression sort.

Nous pouvons résumer tous ceux-ci sous une étiquette générale "comportement dans la buse", et en conséquence on obtient des multiplicateurs de flux / extrusion très différents, comme le 0.9 pour PLA / 1 pour ABS dans Simplify3D.

Autres facteurs?

D'autres facteurs jouent également un rôle.

La distance entre l'extrudeuse et la zone de fusion et la façon dont le filament se comporte là-bas sont quelque peu évidentes: un filament ductile peut en regrouper dans un tube Bowden tandis que dans un entraînement direct, il y a beaucoup moins d'espace pour cela.

L'extrudeuse peut avoir une influence en fonction de la géométrie de l'engrenage d'entraînement et de la quantité qu'elle mord dans le filament. La profondeur de la déformation dépend à nouveau de la dureté du filament et de la géométrie des dents. Tollo a une grande explication sur la façon dont cela a un effet sur la nécessité de modifier le multiplicateur d'extrusion.

gagner les facteurs

La plupart de ceux-ci sont déterminés par essais et erreurs en utilisant un facteur de 1 et en composant manuellement jusqu'à ce qu'une impression correcte soit obtenue sur la machine, puis en réintroduisant ce facteur dans le logiciel.

En guise de remarque: Ultimaker Cura a (dans sa base de données sur les filaments) la possibilité d'enregistrer les débits dans chaque filament différent, mais initialise tout avec 100% par défaut.

TL; DR

C'est un moyen de s'adapter à la différence relative entre le comportement des filaments (en utilisant un de vos filaments comme étalonnage) et non la triche.

En plus des réponses très détaillées ci-dessus, je voudrais mentionner que la dureté du filament joue également un rôle.

La plupart des mangeoires sont à ressort, donc cela dépend de la dureté du filament dans quelle mesure les dents de l'engrenage d'entraînement s'enfoncent. Plus elles s'enfoncent profondément, plus le diamètre effectif de l'engrenage d'entraînement est petit .

Par conséquent, les marches E / mm ne sont pas les mêmes entre l'ABS (~ 100 Shore D) et le PLA (~ 83 Shore D) .

Cela conduirait à une valeur plus élevée (de E-étapes / mm) nécessaire pour le PLA comme pour l'ABS, contrairement aux valeurs mentionnées dans l'OP (EM de 0,9 pour PLA / EM de 1,0 pour ABS), où le multiplicateur d'extrusion est plus élevé pour ABS que pour PLA.

C'est une façon de voir les choses, je suppose. Je pense qu'un moyen plus précis est de le considérer comme un "étalonnage ad hoc" où l'on se rend compte que leur imprimante n'extrude pas suffisamment / trop et que l'EM ajuste le débit pour extruder la quantité correcte.

Le calcul sous-jacent, au moins le principal, serait les pas / mm définis dans le firmware. Si elle est désactivée, une solution consiste à déterminer à quel point elle est désactivée et à modifier l'EM en conséquence. La meilleure solution consiste à déterminer les pas / mm réels et à flasher le micrologiciel afin que l'EM puisse être réglé sur 1.

Pour aborder directement l'aspect «tricherie ou non». Il existe plusieurs autres paramètres (pas / mm, diamètre nominal du filament) qui ont un impact équivalent direct sur le résultat final (au moins en ignorant les petits effets de second ordre comme les distances de rétraction).

En tant que puriste, vous pourriez faire valoir que ceux-ci pourraient tous être regroupés en un seul paramètre d'étalonnage dans la trancheuse, et c'est un gaspillage de permettre à l'utilisateur de choisir comment gérer les différences (mais ce n'est pas une approche d'interface utilisateur très moderne) .

La raison la plus claire pour «autoriser» l'utilisation du multiplicateur d'extrusion est que lors d'une impression , le multiplicateur d'extrusion est un paramètre qui peut souvent être ajusté à la volée. Si vous devez effectuer un étalonnage à la volée, il est absolument logique de transférer ce paramètre de la machine vers la trancheuse plutôt que d'effectuer les calculs supplémentaires pour déterminer un nouveau diamètre nominal de filament. Il sera probablement plus facile de se souvenir d'une bobine spécifique nécessitant 95%, plutôt que 1,7nnn mm.

Le multiplicateur d'extrusion sert uniquement à compenser les quantités de flux. Un matériau comme le PLA est très fluide à 190-200C, donc extruder légèrement moins que 100% réduirait les zits sur l'impression, augmenterait légèrement la tolérance, réduirait les cordes et réduirait également le risque de chaleur. Les matériaux comme l'ABS et le nylon ne sont pas aussi liquides lorsqu'ils sont à température, ils ne nécessitent donc aucune modification du débit pendant l'impression. Le débit peut également être ajusté pour améliorer les premières couches, mais trop peut provoquer un «pied d'éléphant» ou trop d'écrasement de la première couche, comme si votre lit était nivelé trop près.