مشکلات نازل از رایج‌ترین چالش‌های پرینت سه بعدی هستند. این مشکلات، از جمله کم‌خروجی، پرخروجی و گرفتگی نازل، می‌توانند به طور قابل‌توجهی بر کیفیت چاپ تأثیر گذاشته و منجر به چاپ‌های ناموفق یا ناهموار شوند. در این بخش، به بررسی مشکلات نازل، علل آنها و نحوه عیب‌یابی و رفع آنها می‌پردازیم.
1. کم‌خروجی (Under-Extrusion)
کم‌خروجی زمانی رخ می‌دهد که پرینتر نتواند فیلامنت کافی را تأمین کند. در نتیجه خروجی کم فیلامنت، لایه‌های نازک، ناقص، شکاف‌دار یا قطعات ضعیفی تولید می‌شود. این مشکل می‌تواند ناشی از علل مختلفی باشد، از جمله گرفتگی نازل (با هر جنس نازل)، محدودیت در جریان فیلامنت یا تنظیمات دمای نادرست. برخی از علائم شایع عبارتند از:
- شکاف در لایه‌ها
- لایه‌های گم‌شدهدیواره‌های نازک (که ناشی از سایز نازل نباشد)
- ساختارهای پرینت ضعیف
- چسبندگی ضعیف لایه‌ها
علت‌های احتمالی کم‌خروجی در نازل پرینتر سه بعدی:
نازل مسدود یا نیمه‌مسدود: بقایای فیلامنت یا گرد و غبار داخل نازل می‌تواند جریان فیلامنت را مسدود کند و منجر به کم‌خروجی شود. این مشکل به خصوص هنگام استفاده از فیلامنت‌هایی که معمولاً بقایای بیشتری جای می‌گذارند (نازل‌های خاص) یا زمانی که پرینتر به درستی نگهداری نشده باشد، رایج است. ابتدا اطمینان حاصل کنید که نازل مسدود نشده است. نازل را با روش کشش سرد یا به صورت دستی با سوزن نظافت کنید. اگر نازل بیش از حد مسدود یا آسیب‌دیده باشد، ممکن است نیاز به تعویض آن باشد. تمیز کردن منظم نازل می‌تواند از تجمع جلوگیری کرده و یکنواختی خروجی را بهبود بخشد.
دمای چاپ پایین: اگر دمای نازل برای فیلامنت مورد استفاده خیلی پایین باشد، فیلامنت به درستی ذوب نخواهد شد و منجر به مشکل در خروجی می‌شود. هر فیلامنت دارای نقطه ذوب مشخصی است که اگر به این نقطه نرسد، خروجی مختل می‌شود. اطمینان حاصل کنید که فیلامنت تا دمای مناسب گرم شده است. مواد مختلف برای داشتن خروجی بهینه به محدوده دمای مشخصی نیاز دارند. اگر کم‌خروجی همچنان ادامه داشت، افزایش جزئی دما به میزان 5 تا 10 درجه سانتی‌گراد می‌تواند به بهبود جریان کمک کند. همچنین به توصیه‌های سازنده فیلامنت در خصوص تنظیمات دما مراجعه کنید.
ضریب خروجی نادرست: اگر ضریب خروجی پرینتر (نرخ جریان) خیلی پایین تنظیم شده باشد، مواد کمتری از آنچه مورد نیاز است خارج می‌شود. بهتر است ضریب خروجی بر اساس نوع فیلامنت مورد استفاده و تنظیمات پرینتر تنظیم شود. تنظیم ضریب خروجی در نرم‌افزار برش می‌تواند کم‌خروجی را برطرف کند. افزایش ضریب خروجی در گام‌های افزایشی کوچک (مثلاً از 1.00 به 1.05) می‌تواند جریان ناکافی مواد را برطرف کند. این تنظیم می‌تواند به ویژه برای موادی که به نرخ جریان بالاتری نیاز دارند، مهم باشد.
مشکلات کیفیت فیلامنت: فیلامنت‌هایی که کیفیت پایینی دارند ممکن است منجر به کم‌خروجی شوند. فیلامنت‌هایی با قطر ناهموار، جذب رطوبت یا ناخالصی می‌توانند باعث ایجاد مشکلاتی در خروجی شوند. اگر فیلامنت کیفیت پایینی دارد یا آسیب‌دیده است، از قرقره دیگری استفاده کنید. از فیلامنتی استفاده کنید که قطر ثابتی دارد و به ظاهر بدون نقص است. نگهداری فیلامنت در محیط خشک نیز می‌تواند به حفظ کیفیت آن کمک کند.
مشکلات تغذیه فیلامنت: اگر فیلامنت به درستی به داخل اکسترودر تغذیه نشود، کم‌خروجی اتفاق می‌افتد. از شایع‌ترین دلایل پیچ‌خوردگی در قرقره یا کالیبره نبودن صحیح مکانیزم تغذیه است. اطمینان حاصل کنید که فیلامنت به درستی به داخل پرینتر تغذیه می‌شود و قرقره فیلامنت پیچ‌خورده یا کشیده نشده است. همچنین اطمینان حاصل کنید که چرخ‌دنده‌های اکسترودر تمیز هستند و فیلامنت را درست می‌گیرند.
2. پرخروجی (Over-Extrusion)
برعکس حالت کم‌خروجی، یکی دیگر از مشکلات نازل در پرینتر سه بعدی، پرخروجی است. پرخروجی زمانی رخ می‌دهد که فیلامنت بیش از اندازه مورد نیاز خارج شود و باعث تجمع بیش از حد مواد روی سطح پرینت شود. این مسئله می‌تواند منجر به ایجاد برجستگی، رشته شدن و سطح ناهموار شود. از جمله علائم پرخروجی عبارتند از
- لایه‌های برجسته
- مواد اضافی روی سطوح
- رشته شدن بین قطعات
- نقص‌های سطحی مانند خطوط یا برجستگی‌ها
علت‌های احتمالی پرخروجی در نازل پرینتر سه بعدی:
دمای چاپ بالا: اگر نازل بیش از حد داغ باشد، ممکن است فیلامنت سریع‌تر از حل معمول جریان یابد و باعث پرخروجی شود. هر فیلامنتی محدوده دمای توصیه‌شده مشخصی دارد و تجاوز از این محدوده می‌تواند منجر به جریان بیش از حد شود. تنظیمات دمای نازل را برای فیلامنت مورد استفاده بررسی کنید. کاهش دما به میزان 5 تا 10 درجه سانتی‌گراد می‌تواند از جریان بیش از حد فیلامنت جلوگیری کرده و پرخروجی را کاهش دهد. انجام آزمایش‌های برج دمایی می‌تواند به شناسایی دمای بهینه برای ماده مورد استفاده کمک کند.
ضریب خروجی نادرست: اگر ضریب خروجی خیلی بالا تنظیم شده باشد، پرینتر فیلامنت بیشتری از آنچه برای هر لایه مورد نیاز است خارج می‌کند. رایج‌ترین علت برای این حالت زمانی است که تنظیمات پرینتر برای فیلامنت خاص مورد استفاده به درستی کالیبره نشده باشد. ضریب خروجی را در نرم‌افزار برش کاهش دهید. کاهش جزئی آن (مثلاً از 1.00 به 0.95) مقدار فیلامنت خارج‌شده را کاهش می‌دهد و به رفع مشکلات مواد اضافی کمک می‌کند. البته این تنظیم را بر اساس کیفیت چاپ مشاهده‌شده تنظیم کنید.
مشکلات کالیبراسیون: درجه میلی‌متری پرینتر برای اکسترودر ممکن است به درستی کالیبره نشده باشد. در این حالت باعث می‌شود موتور اکسترودی فیلامنت بیشتری نسبت به حد متوسط خارج کند. اطمینان حاصل کنید که مدارج میلی‌متری اکسترودر به درستی کالیبره شده‌اند. کالیبراسیون منظم می‌تواند به حفظ یکنواختی خروجی کمک کند، به ویژه اگر تغییراتی در تنظیمات پرینتر ایجاد کرده باشید یا اجزای آن را ارتقاء داده باشید.
محاسبات نادرست قطر نازل: اگر از نازلی استفاده شود که قطر آن بزرگ‌تر از قطر مد نظر باشد، بدون تنظیمات درست پرخروجی رخ خواهد داد. علت پر خروجی در محاسبه نادرست قطر نازل این است که نرم‌افزار برش نمی‌تواند جریان افزایش‌یافته را جبران کند. همیشه اطمینان حاصل کنید قطر نازل در تنظیمات برش با نازل واقعی مورد استفاده مطابقت دارد.
3. گرفتگی و نیمه‌گرفتگی
یکی دیگر از مهم‌ترین مشکلات نازل در پرینتر سه بعدی، گرفتگی نازل است. گرفتگی مشکلی جدی است و می‌تواند خروجی را کاملاً متوقف کند. گرفتگی زمانی رخ می‌دهد که بقایای فیلامنت، گرد و غبار یا ذرات خارجی نازل را مسدود کنند و از جریان مناسب فیلامنت جلوگیری کنند. اکثر این موارد با نگهداری مناسب از نازل قابل جلوگیری هستند. از جمله علائمی که در اثر گرفتگی و نیمه‌گرفتگی نازل مشاهده می‌شوند عبارتند از:
- خروجی کم یا بدون فیلامنت
- جریان خروجی نامنظم
- سایش فیلامنت بر روی چرخ دنده محرک
- صداهای غیرمعمول در حین تلاش برای خروجی
علت‌های احتمالی گرفتگی نازل پرینتر سه بعدی:
بقایای فیلامنت: بقایای فیلامنت از پرینت‌های قبلی یا ذرات گرد و غبار موجود در فیلامنت می‌توانند نازل را مسدود کنند. اگر پرینتر به طور مرتب تمیز نمی‌شود، این مشکل به صورت رایج تجربه خواهد شد.
وجود رطوبت در فیلامنت: فیلامنت‌هایی که رطوبت جذب کرده‌اند می‌توانند در حین چاپ منبسط یا حباب شوند و در نهایت منجر به گرفتگی نازل شوند. این مسئله به ویژه در مواد جذب کننده رطوبت مانند PLA و نایلون رایج است.
تنظیمات جمع‌شدگی نادرست: تنظیمات جمع‌شدگی نادرست می‌تواند منجر به خنک شدن و جامد شدن فیلامنت ذوب‌شده در داخل نازل (حین حرکت‌های غیرخروجی) شود. اگر فاصله جمع‌شدگی خیلی زیاد باشد، فیلامنت می‌تواند بیش از حد عقب کشیده شود و منجر به انسداد شود.
سایش ناشی از فیلامنت: برخی از فیلامنت‌ها حاوی افزودنی‌هایی هستند یا از موادی ساخته شده‌اند که می‌توانند نازل را با گذشت زمان ساییده و باعث ایجاد ناهنجاری در جریان و انسداد بالقوه شوند.
4. تنظیمات جمع‌شدگی (Retraction)
در نهایت، یکی دیگر از مهم‌ترین تنظیماتی که منجر به بروز مشکلات در نازل پرینت سه بعدی می‌شود، تنظیم نادرست جمع‌شدگی است. تنظیم درست جمع‌شدگی برای جلوگیری از مشکلات نازل اهمیت بسیار ویژه‌ای دارد:
- بهینه‌سازی فاصله جمع‌شدگی: یکی از مواردی که جمع‌شدگی کنترل می‌کند، میزانی است که فیلامنت در حرکات غیرچاپ به عقب کشیده می‌شود. جمع‌شدگی بیش از حد می‌تواند باعث سخت شدن فیلامنت در داخل نازل شده و منجر به گرفتگی شود. برای پیشگیری از این نوع مشکلات، فاصله جمع‌شدگی را با توجه به پرینتر و نوع فیلامنت به سطح بهینه (معمولاً حدود 1 تا 5 میلی‌متر) تنظیم کنید.
- تنظیم سرعت جمع‌شدگی: سرعت جمع‌شدگی نیز بر جریان فیلامنت تأثیرگذار است. اگر سرعت خیلی زیاد باشد، می‌تواند باعث مشکلاتی مانند ساییدگی فیلامنت یا جمع‌شدگی نادرست شود و منجر به گرفتگی شود. کاهش سرعت به مقداری متوسط‌تر می‌تواند به جلوگیری از این مشکلات کمک کند. سرعت بهینه ممکن است بسته به پرینتر و فیلامنت خاص مورد استفاده متفاوت باشد، و توصیه می‌کنیم در این خصوص آزمایش‌های لازم را انجام دهید.
نتیجه‌گیری
مشکلات مربوط به نازل پرینتر سه بعدی، از جمله کم‌خروجی، پرخروجی و گرفتگی می‌توانند ناامیدکننده باشند، اما معمولاً با نگهداری و کالیبراسیون مناسب قابل مدیریت هستند. با تشخیص علائم این مشکلات و اعمال اصلاحات هدفمند – مانند تنظیم تنظیمات جمع‌شدگی، تمیز کردن نازل یا تعویض قطعات فرسوده – و خرید و انتخاب نازل مناسب با پروژه‌های خود، می‌توانید کیفیت پرینت را به حالت اول بازیابی کرده و از مشکلات آینده جلوگیری کنید.
بررسی‌های روتین سلامت نازل، اطمینان از ذخیره‌سازی مناسب فیلامنت و بهینه‌سازی تنظیمات برش برای نگهداری از پرینتر سه بعدی در شرایط عالی ضروری است. سرمایه‌گذاری زمانی برای درک و حل چالش‌های مربوط به نازل، تجربه کلی پرینت سه بعدی را بهبود می‌بخشد و منجر به چاپ‌های با کیفیت بالاتر می‌شود.
