Sorun Giderme: Katman Kaydırma – Layer Shifting

Katman kaydırma sorunu 3d yazıcılarda sıkça görülebilecek sorunlardan biridir. Bu sorun genellikle hareket sistemindeki sorunlardan veya bakım eksikliklerinden kaynaklanmaktadır.

Çoğu 3D yazıcı, baskı kafasının gerçek konumu hakkında hiçbir geri bildirimin olmadığı açık döngü kontrol sistemini kullanır. Yazıcı, baskı kafasını belirli bir konuma taşımaya çalışır ve oraya ulaştığını kabul eder. Çoğu durumda, yazıcıyı çalıştıran kademeli motorlar oldukça güçlü olduğundan ve baskı kafasının hareket etmesini önleyecek önemli bir yük olmadığından bu sorunsuz olarak çalışır. Ancak, bir şeyler ters giderse, yazıcının bunu algılaması mümkün değildir. Örneğin, yazdırırken yazıcınıza çarparsanız, baskı kafasının yeni bir konuma hareket etmesine neden olabilirsiniz. Makinenin bunu algılayacak bir geri bildirim sistemi yoktur. Bu yüzden hiçbir şey olmamış gibi yazdırmaya devam edecektir. Baskınızda yanlış hizalanmış katmanlar fark ederseniz, bunun nedeni genellikle aşağıdaki nedenlerden biridir.

Yazıcınızdaki eksenlerin genel durumu kötüyse ve fazla gevşek kayışlar veya yanlış konumlandırılmış eksen blokları varsa, ekstrüder baskı işlemi sırasında doğru konumun değişmesine sebep olarak katmanların kaymasına ve adım kaymalarına benzeyen kusurlara neden olabilir. Bazı durumlarda ise problem elektronik bileşenlerin düzgün çalışmamasından kaynaklanabilir. Motor sürücülerin veya motorların aşırı ısınması ile katman kayması problemleri yaşanabilir.

Özetle, katman kayması problemleri genel olarak mekanik veya aşırı ısınma problemlerinden kaynaklanmaktadır.

Sorunun Sebebini Belirlemenize Yardımcı Olabilecek Adımlar

Katman kaymasına sebep olan problemleri belirleyebilmeniz için yapabilecekleriniz aşağıda belirtilmiştir. Eğer yine de probleminize çözüm bulamadıysanız veya farklı önerileriniz var iste yorum kısmında paylaşabilirsiniz.

Taşıyıcı Hareketindeki Zorluğu Test Edin

Makineniz kapalı ve motor kablosu takılı değilken baskı kafasını elinizle hareket ettirdiğinizde aşırı bir zorlanma ile karşılaşırsanız durum hareket sisteminizden kaynaklanmaktadır. Herhangi bir yere takılıp takılmadığını ve hareket sistemi bileşenlerini kontrol edebilirsiniz.

Makineniz kapalı ve motor kablosu takılı durumdayken aşırı bir zorlanma ile karşılaşırsanız hareket sistemi bileşenlerinize (miller, rulmanlar, lineer kızaklar vs.) uygun gresler ve yağlar ile hem temizlik hem de bakım gerçekleştirebilirsiniz. Bunlara ek olarak motorunuzu ve motor sürücünüzü kontrol edebilirsiniz.

Kayış Gerginliklerini Kontrol Edin

Katman kaydırma yönünü belirledikten sonra, bu eksen boyunca kayışların kasnaklara düzgün şekilde ayarlanıp ayarlanmadığını kontrol edin.

Ardından, gerginliklerini kontrol etmek için kayışları hafifçe çekin. Gerginlik yeterli değilse (resimde görüldüğü gibi) kayış gerginliğini arttırın.

Eksen Hareketi İçin Test Gcode’ları Çalıştırın

Baskı anında 3d yazıcınızı sürekli olarak izlemeniz ve takip etmeniz mümkün olmadığı için makinenizin baskılardaki hareketlerini kısa süre içerisinde simüle edebilecek gcode döngü komutları ile sorunu gözlemleyerek belirleyebilirsiniz.

Tek baskı kafası taşıyıcılı (idex olmayan) bir 3d yazıcı da simülasyon gcode’u yazarken G28 ve G1 komutları yeterli olmaktadır. Eğer bağımsız çift ekstruderli (idex) bir 3d yazıcınız var iste T0 ve T1 komutlardan önce ile taşıyıcı seçmeniz gerekecektir.

G28; 3d yazıcınızı ilk çalıştırdığınızda, baskı kafasının nereye yerleştirildiği hakkında makinenizin hiçbir fikri yoktur. Bu nedenle bilinen bir konum oluşturmak için “homing” adı verilen bir prosedürü kullanması gerekir. Bunu yapmak için, her ekseni, genellikle “son durdurma” olarak adlandırılan bir anahtarı tetikleyene kadar bir ucuna doğru hareket ettirir. Tüm uç duraklar tetiklendikten sonra konum bilinir. Tek bir eksen için çalıştırabilmekte mümkündür.

Örneğin G28 X yalnızca X ekseni için çalıştırılır.

G1; Eksenler için belirli bir konuma doğrusal hareket gerçekleştirilmesini sağlar. Örneğin;

• G1 X150 F6000 – X ekseninin 150 konumuna 6000 maksimum hareket hızında gidilmesini sağlar.
• G1 X100 Y200 F18000 – X ekseninde 100, Y ekseninde 200 konumuna 18000 maksimum hareket hızında gidilmesini sağlar.
• Burada hareket hızı oldukça önemli bir öneme sahiptir. Dilimleyiciler üzerinde belirtilen hız değerleri genel olarak milimetre/saniye cinsindendir. Burada belirtilen değer milimetre/dakika olarak belirtilmektedir. Baskı aldığınız hızlara göre testler gerçekleştirmeniz doğru sonuçlara ulaşmanıza yardımcı olacaktır.

Y ekseninde katman kaydırma problemi olduğunu kabul ederek bir örnek test gcode dosyası yazalım.

G28 Y

G1 Y50 F6000
G1 Y150 F7000
G1 Y50 F8000
G1 Y150 F9000
G1 Y50 F10000
G1 Y150 F11000
G1 Y50 F12000
G1 Y150 F13000
G1 Y50 F14000
G1 Y150 F15000
G1 Y50 F16000
G1 Y150 F17000
G1 Y50 F18000
G1 Y150 F18000
G1 Y50 F18000
G1 Y150 F18000
G1 Y50 F18000
G1 Y150 F18000
G1 Y50 F18000
G1 Y150 F18000
G1 Y50 F18000
G1 Y150 F18000
G1 Y50 F18000
G1 Y150 F18000
G1 Y50 F18000
G1 Y150 F18000
G1 Y50 F18000
G1 Y150 F18000
G1 Y50 F18000
G1 Y150 F18000
G1 Y50 F18000
G1 Y150 F18000
G1 Y50 F18000
G1 Y150 F18000

Bu komutları bir metin belgesine kopyalayıp, istediğiniz bir dosya ismi kullanarak uzantısı "gcode" olarak kaydedin. 3d yazıcınıza bu gcode dosyasını gönderek çalıştırın. Bu komutlar, 50 ve 150 konumları arasında 100mm mesafe de bir hareket döngüsü oluşturarak gözlemleme yapmanıza ve sorunu belirlemenize yardımcı olabilir. Hızlar ile ilgili de bir açıklama yaparsak; genel olarak 3d yazıcılar için maksimum feedrate değeri 300mm/s olarak ayarlıdır. Yazdığımız test komutları 100mm/s hızından başlayarak 300mm/s hız değerine kadar ulaşır. Eğer 3d yazıcınızda 300mm/s feedrate değerinden daha yüksek bir feedrate değeri kullanıyorsa o değere göre ayarlama yapabilirsiniz.

Döngüyü değiştirerek, komutları arttırarak döngü süresini artırarak motor sürücü ve motorların sıcaklıklarını da kontrol ederek sorunun bu bileşenlerden kaynaklanıp kaynaklanmadığını da belirleyebilirsiniz. Motor sürücüler ve motorlarınızın uygun çalışma sıcaklıklarını üreticisi tarafından sunulan datasheet‘lerinden öğrenebilirsiniz.

Elektronik bileşenlerden kaynaklanabilecek katman kaydırma sorunlarının bir diğer sebebi de motorların hangi akım ile çalıştırılacağının ayarlandığı motor sürücüler için ayarlanmış vref değeridir. Akım değeri arttıkça motorun tork değeri artmaktadır. Ancak motor ve motor sürücü daha çok ısınmaktadır. Baskı anında zaman içerisinde sürtünme benzeri sebepler ile ihtiyaç duyulan tork değerinde artış gözlenebilir. Yüksek torklar elbette iyidir ancak ısınma problemlerinden kaynaklı verim düşüklüğü nedenleri ile de katman kaydırma sorunları yaşanabileceği unutulmamalıdır. Bunun için yazıcınızda kullanılan bileşenleri datasheet‘lerini inceleyerek yazıcınız aktif çalışırken bileşenlerin ısı değerlerini ölçerek datasheet değerlerine uygun değerler arasında çalışıp çalışmadığını kontrol edebilirsiniz. Eksen hereketi için gerekli vref değerleri için fazla ısınma problemi yaşıyorsanız daha iyi soğutma için ekstra fanlar, alüminyum soğutma blokları ve peltier gibi bileşenler kullanabilirsiniz. 3d yazıcılar da genellikle A4988 ve DRV8825 motor sürücüler kullanılmaktadır. Bu motor sürücüler için nasıl vref değeri ayarlanacağı konusunda yazılmış olan buradaki makale size yardımcı olabilir.

Katman kaydırma sorunlarının makinenizin kapasitesi üzerinde hız (feedrate) ve ivmelenme (acceleration) değerleri kullanılmasından kaynaklanabileceğini belirtmekte de fayda var. Yazıcınızda kullanılan firmware, EEPROM destekli olarak çalışıyorsa firmware yazılımınıza müdahele etmeden EEPROM üzerinden bu ayarları kontrol edebilir ve değişiklikler yapabilirsiniz. Makinenize göndereceğiniz GCODE’lar ile bu değerlerde ayarlamalar yapmanız mümkündür.