3D打印机挤出机点击、滑动和跳过修复！
挤出机是打印机的关键部件。它们负责推动灯丝通过喷嘴。它们与热端一起构成了挤出系统。虽然有许多设计，但最常见的是由电机、驱动齿轮和惰轮或第二齿轮（双齿轮设计）组成，弹簧将其推入主齿轮以夹住灯丝。
当无法将足够的塑料通过喷嘴时，挤出机会跳过步骤、打滑或发出咔哒声。这可能是由于喷嘴部分或完全堵塞、喷嘴离打印床太近、挤出温度低、细丝缠结、PTFE 管有问题、惰轮弹簧张力不正确或仅仅因为您试图推动打印机超出了它的能力。
是什么导致挤出机跳过以及如何解决问题？
挤出机可能跳过步骤的原因有多种，可能最简单的原因（我经常发生这种情况）是喷嘴堵塞。但是让我们来看看所有原因以及如何解决它们：
缠绕长丝
缠结的灯丝是一个容易被忽视的简单问题，它会破坏打印效果。如果在挤出机展开时线轴没有整齐地缠绕，则可能会形成结并堵塞系统。为防止这种情况，您应该始终从均匀缠绕或倒带线轴的品牌购买。另一个重要的提示是永远不要让末端松动，所以线轴总是紧紧缠绕。
PTFE 管故障
您的打印机可能有一根、两根或没有 PTFE 管，具体取决于您是否有 Bowden 或直接驱动挤出机以及内衬或全金属热端。
鲍登管将细丝从挤出机引导到限制路径的热端，以便可以从远处推或拉。公差越小，精度越高，但越严格的公差也会增加灯丝卡住的机会。
如果您有鲍登管，您首先应该检查的是灯丝是否容易滑过。
- 将其与热端分离并尝试手动移动灯丝。
- 如果它自由流动，则问题不存在。
有时直接驱动挤出机也有一个 PTFE 管来引导长丝进入挤出机。在这些情况下，内部公差并不那么重要，因为它只是一个指导，这样灯丝就不会四处游荡。它可能会以同样的方式被阻止，但必须首先检查。
使用 PVA 和 PVOH 等可溶性长丝，空气吸湿会导致 PTFE 管内堵塞。灯丝会变得粘稠和肿胀，因此最好在使用前仔细擦干这些灯丝。
在某些设计中（但绝不会在全金属热端上），PTFE 管可能会直接进入热端并接触喷嘴。
- 检查管尖是否变形或烧毁。
- 如果您的鲍登管较长，您可以剪掉损坏的部分并重新插入。
- 使用锋利的刀片，尽量垂直切割，以获得干净的边缘。
- 如果管子很短或者您事先已将其剪断，则最好将其全部更换。
枪管内的衬垫也可能遇到此问题。在这种情况下切割管子是不可能的，所以你必须更换它。
在直接驱动挤出机中，有时内衬会卡在齿轮之间并被压碎并阻塞自身。有时您可以从侧面按压衬里并使其再次呈圆形，但在大多数情况下最好完全更换它
线轴架产生太多摩擦
线轴支架应允许线轴自由旋转，同时挤出机拉动细丝以将其展开。支架增加的摩擦力消除了挤出机的推力。检查您的线轴架，确保在拉动灯丝时线轴可以轻松转动。如果您的支架有轴承，请检查它们是否自由旋转。有时线轴架可以改进，可以购买甚至打印更好的替代品。
喷嘴离打印床太近
第一层高度是成功打印的最关键设置之一。喷头太远第一层粘不住，太近第一层会被压扁。
如果您注意到挤出机的问题主要发生在第一层，那么最好的猜测是第一层太近，挤出机必须推动塑料通过的间隙变得太窄，所需的力增加超过了机器。这甚至可以达到没有任何塑料出来的极端。
如果床没有平整，这可能只发生在某些地方，而不会发生在其他地方。在这种情况下，可能不是第一层高度不正确的问题，而是床平整的问题。
Z 偏移是告诉打印机归位 Z 高度与喷嘴尖端的实际高度之间的差异的设置。这非常重要，因为您希望机器准确地知道 Z0 在哪里。例如，如果您在尝试打印 0.2 毫米的第一层时偏离了 0.1 毫米，那么您实际上会与床分离 0.3 毫米，并且您肯定会遇到粘附问题。根据您是使用自动床调平系统还是仅使用标准归位开关，过程会略有不同。
为了以最佳结果解决此问题，建议使用测隙规。使用此工具，您将能够准确了解喷嘴和床之间的距离。第二个选择是一张白纸。 70 g/m2（克每平方米）的标准铜版纸的厚度为 0.09 mm，80 g/m2 的厚度为 0.1 mm。
如何调整 Z 偏移：
- 确保您的床铺平整且干净。
- 确保喷嘴清洁且没有任何滴水。
- 将喷嘴和床加热到打印温度。
- 返回 Z 并将喷嘴大致移动到床的中心。
- 手动降低或升高喷嘴，使测隙规或已知厚度的纸张几乎不会在床和喷嘴之间滑动。
- 记下最终的 Z 高度。
- 转到 Z 偏移设置并输入之前记下的最终 Z 高度减去仪表厚度。例如，如果最终高度为 -1.30 毫米，则 Z 偏移量应为 -1.4 毫米（如果厚度为 0.1 毫米）。这同样适用于正值，例如 1.10 毫米减去 0.1 毫米的纸张厚度或 z 偏移量应为 1.00 毫米。
- 将设置存储到机器中。
- 要验证您是否已成功建立 z 高度，请再次返回 Z 并手动微调到量规的厚度（例如：0.1 毫米）。它应该几乎不会滑入间隙。
Z 偏移量也可以通过 GCODE 命令输入到切片器中。在 Marlin 中，它将是 M206，但请记住标志是倒置的。正值将使喷嘴向下，负值向上。 请记住在关闭机器之前将设置保存到 eeprom，否则每次打开机器时都必须输入它们。
如果你设置正确，你应该得到一个完美的第一层。如果您不断遇到挤出机或粘合问题，可能还有其他问题需要解决。
挤出温度过低
当喷嘴温度太低时，塑料可能太粘而无法通过，或者它可能不会完全熔化。挤出机将不得不施加太大的力并且会咔哒或研磨细丝。应根据制造商的规格为每根灯丝设置温度，并进行微调以获得最佳效果。如果挤出机跟不上，也可以将温度提高几度以加快打印速度，但在合理范围内。如果你推得太远，打印质量会急剧下降，或者聚合物甚至会燃烧。每台打印机的读数都有一些错误，因此对于给定的灯丝线轴，打印温度可能不同。
喷嘴堵塞
喷嘴基本上是一块金属，其中一个孔用于接收灯丝，另一个较小的孔通过该孔将熔融塑料推出。小的出口孔容易堵塞，尤其是较小的出口孔。堵塞物是由无法熔化并因此无法推出的固体形成的。它们可能是烧焦的塑料，也可能是其他不应该进入喷嘴的材料。
为防止塑料炭化，您应该超过灯丝制造商推荐的温度，并在不使用时关闭热端。如果热端长时间保持在高温而不挤出，则内部的熔融塑料会开始焦糖化和炭化。这种化学反应会改变材料的物理性质，使其无法进入液相。
不关闭挤出机可能导致的另一个问题是热端内的灯丝可能会退火。这意味着聚合物的内部结构发生了变化，需要更多的热量才能熔化。
外来固体可以来自许多来源。几年前，灯丝内有很多小块金属或其他杂质，它们大到足以在喷嘴内形成塞子。如今，如果您购买质量合理的灯丝，这应该不是问题。另一个通常被忽视的来源是塑料卷中的灰尘堆积。一点点灰尘不会造成任何伤害，但如果您经常使用带灰尘的灯丝，它会在喷嘴内积聚并引起问题。
在进入热端之前保持灯丝卷清洁并安装一块泡沫以擦去可能卡住的任何碎屑，这样可以防止将来出现问题。
如何识别堵塞的喷嘴：
一个完整的堵塞很容易识别。如果喷嘴处于正确的温度，并且您已经清除了 PTFE 管或冷端孔中的任何堵塞物，并且您无法手动将塑料推出喷嘴，那么它肯定是堵塞了。
如果您不知道要寻找什么，则不容易发现部分堵塞，因为塑料确实会出来。解决这个问题的一种方法是观察塑料是如何出来的。它应该或多或少地笔直向下并且是完美的圆形。当有部分堵塞时，它通常会卷曲并且形状不规则。
如何疏通喷嘴：
如果你发现你的喷头有堵塞现象，有一种方法可以不用拆卸就可以清除。这种方法被称为冷拉，因为它基本上包括将喷嘴加热到低温并将灯丝拉出，希望导致堵塞的原因随之而来。
最好用针灸用的细针在喷头内刺入打印温度，在冷拔之前推开堵塞物。
执行冷拉：
- 将喷嘴加热到熔化温度。
- 将加热器设置为 100ºC 并按住灯丝，直到其冷却到该温度。
- 握住笔架，用力从灯丝中拉出。小心不要用会发烫的热端烫伤自己。
- 仔细查看灯丝的尖端。理想情况下，你会在末端看到一个圆锥体，里面有一些污垢。如果您没有看到锥体并且灯丝被拉伸，请尝试使用 95ºC 而不是 100ºC 重复。
- 重复第 1 至 4 步，直到您在吸头中得到一个干净的圆锥体。
如果冷拉没有清除堵塞，您可能需要拆卸热端。根据您使用的热端型号，过程可能会有所不同，但对于大多数情况，您可以使用可调节扳手来固定加热块，并使用合适尺寸的管扳手来拧下喷嘴。
执行此操作时必须非常小心，因为加热块和散热器之间的连接是一个非常薄且易碎的管。管子很薄，因为几乎没有材料可以传导热量，因此它起到了隔热作用。最好在加热器打开时进行拆卸，以便内部或可能泄漏的任何材料都熔化并且不会将部件粘合在一起。
将热端拆开后，您将能够查看堵塞物是在喷嘴中还是在枪管上方。如果您可以在移除喷嘴的情况下推动塑料，则快速修复将是更换喷嘴或尝试使用机器外的其他方法清除它。枪管堵塞也可以拆下更换。
要重新组装热端，请查看制造商的说明。需要注意的一些事项适用于大多数型号：
- 确保将喷嘴拧入枪管而不是加热块，以便它们之间紧密密封。
- 使用导热膏以获得更好的性能和防止螺纹卡死。
- 不要过度拧紧喷嘴，尤其是黄铜喷嘴，因为它们很容易折断，从加热块上移除断裂的螺纹可能是一项挑战。
- 最后的拧紧必须在印刷温度下进行。小心不要烫伤自己。
灯丝弹簧张力过紧或过松
将惰轮推入灯丝以将其压在驱动齿轮上的张力应该足以抓住它。如果它太松，驱动齿轮要么自由旋转，要么研磨灯丝，形成一个凹陷，使灯丝更难推动。
如果您排除了堵塞或温度过低等其他问题，请尝试拧紧挤出机中的弹簧。如果已经产生了凸起，则应将灯丝取出，剪掉磨损的长度并重新插入。当弹簧太紧时，灯丝会挤压或从齿轮齿上形成非常深的凹槽。这会给系统增加额外的摩擦力，甚至会使步进器停止。如果是这种情况，请尝试减轻压力。
请记住，改变挤出机中的弹簧张力会略微改变进料速率。调整好张力后，检查打印机有没有欠压或过压，并在软件中进行相应的调整。
在双齿轮挤出机中，这种设置更加宽容，因为张力应该仅足以使齿轮啮合。检查制造商是否对张紧器有任何建议并遵循它们。对于双齿轮挤出机来说，松动端的张力比紧端更大。
脏挤出机齿轮或驱动齿轮中的碎屑
挤出机齿轮会随着时间的推移而变脏，并降低驱动效率，特别是那些细齿的齿轮。惰轮或从动齿轮中的不良弹簧张力会加速此过程，但并不总是表明您应该调整它。检查驱动齿轮周围和齿内的灯丝是否有灰尘或碎屑堆积。
清洁挤出机齿轮：
- 使用一些压缩空气
- 用小刷子试试看。
- 如果齿轮真的被粘住了，你可以将挤出机拆开，取出齿轮并彻底刷洗。
在将任何东西粘在里面或摆弄移动部件之前，请确保打印机没有运行。对于某些齿轮，钢丝刷毛可能过于粗糙，首选黄铜或尼龙刷。通常可以通过松开一个小的内六角固定螺钉来释放驱动齿轮。装回齿轮时，检查轴上是否有平面。如果有，将固定螺丝拧紧。
挤出机跟不上打印机速度
3d 打印社区不断推动机器打印速度更快，制造商不断升级和新打印机跟上。升级机器的一部分可能会给其他部分造成瓶颈，而老一代挤出机通常是罪魁祸首。当打印速度更快时，机器不仅必须更快地移动 X、Y 和 Z 轴，而且挤出机必须能够从喷嘴中推出更多塑料。打印厚层时也会出现这种情况。
提高打印温度可能是一种简单的解决方法，当打印速度一直很高时效果很好，但对于具有精细细节的模型会带来更多问题，从而使打印机在某些部分变慢。如果温度太高，打印机速度变慢，塑料会熔化太多，打印质量会受到影响。在极端情况下，塑料会烧焦并堵塞喷嘴。
更好的解决方案是获得更好的挤出机或高流量喷嘴。有一些非常好的替代品，例如 CHT 高流量喷嘴，可以在不改变其他任何东西的情况下提高挤出机的产能。
当使用较大直径的喷嘴打印时，力会降低，但挤出速度会提高。在这种情况下，您会看到电机因为跟不上而跳过步骤甚至停转。要解决此问题，您需要更换挤出机或降低打印速度。
您可以将速度降低到较低的设置，例如 25 毫米/秒，然后尝试将其每次提高 5 或 10 毫米/秒，以获得不会出现问题的最高速度。
挤出机电机驱动电流校准不当
挤出机电机通常是步进电机，并且与直流电机不同，它们有两个以上的引线并且需要切换电流才能旋转。负责开关的电子元件称为步进驱动器。旧机器中最常见的称为 Pololu，基于 Allegro 4988 芯片。这些芯片和其他较旧的芯片使用电位器来调节流经电机线圈的峰值电流。
当电流过低时，电机无法提供足够的扭矩使机器正常运行。当电流设置得太高时，电机会运行得非常热，会大大降低其寿命甚至烧毁。要调整这个电流，你至少应该有一些电子知识和正确的工具。
查看制造商的文档，了解如何正确设置 Vref（参考电压），因为每个人的 Vref（参考电压）可能不同。
我不建议摆弄机器的电子设备，因为这个问题在非 DIY 机器上并不常见，而且您可能会永久损坏机器。
要访问电子设备，您需要访问可能有电源电压的主机柜，除非您知道自己在做什么以及所涉及的风险，否则不要打开它。
连接器松动或断线也会影响步进器的性能。检查是否有任何松动的电线或连接可能造成问题。
结论
挤出机的问题很常见，但如果您按顺序检查列表中的问题，您很可能会找到并解决它们。我建议按以下顺序接近他们：
- 缠结长丝；易于发现和解决。
- PTFE 管故障。
- 线轴架产生过多摩擦。
- 喷嘴离打印床太近。
- 挤出温度过低。
- 喷嘴堵塞。
- 细丝弹簧张力过高或过松。
- 肮脏的挤出机齿轮。
- 挤出机跟不上打印速度。
- 挤出机电机驱动器未正确校准。
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