3D 프린터 캘리브레이션 방법

원문 출처 : http://reprap.org/wiki/Calibration

약간의 노하우를 덧붙여 올립니다. 

Extrusion

목적: 목적 : 핫엔드의 온도가 정확하게 설정되어 재료가 깔끔하게 나오는 지 확인

Calibration Object: 없음

Extruder 모터의 스텝 설정(Extruder steps)

목적 : 단위 당 압출기의 스텝을 조정

올바른 길이로 필라멘트가 나오도록 단위당 스텝을 설정하려면( 3mm나 1.75mm 필라멘트입니다. 노즐로 들어가는, 노즐에서 나오는 길이가 아니므로 주의) M92 E<step값> 커맨드를 사용하면 됩니다. 현재 설정되어 있는 값은 M503 커맨드를 이용하여 확인 할 수 있습니다. 호스트 프로그램도 Cam toolchain에 속하므로 프린터를 제어하는 G-Code를 전송할 수 있습니다..

사용방법이 원문에 좀 어렵게 나와있으므로 제가 사용하는 방법으로 설명합니다.

1.      M503커맨드를 입력하여 M92 X*  Y*  Z*  E* 로 현재 입력되어 있는 값을 확인합니다. 앞으로는 Extruder step이라고 부릅니다.

2.      들어가는 필라멘트에 볼펜이나 입구쪽에 자를 대고 펜을 이용하여 10mm 단위로 줄을 긋고 표시 합니다. 

3.      프린터 호스트 프로그램에서 필라멘트를 10mm(길이는 크게 상관은 없으나 계산하기 편한 숫자가 좋습니다.) 압출합니다.

4.      들어간 위치에 표시를 하나 남기고 되감기 하여 실제로 몇 mm가 이동하였는지 확인합니다. (실제 들어간 필라멘트 길이 측정)

5.      (10mm/실제 들어간 필라멘트 mm) * Extruder Step 공식을 이용하여 새로운 값을 구하고 M92 E<현재 구한 새로운 값)을 입력합니다.

6.      몇번 반복하여 최대한 정확하게 맞춥니다.

To set the extruder steps per distance of filament, (the 3mm or 1.75mm filament, NOT the material that comes out of the hot end) send M92 E<new value>. You can check the current value by sending "M503". Your host software is part of the CAM toolchain that you use to send G-Code to control the printer.

If you received filament driver as a whole unit the first estimate is calculated, however the error margin is possibly too great to leave it as it is. Importantly, write the initial value for M92 down, then raise the hot end and extrude, then measure the length extruded.

Calibration for printing

We also want to calibrate based on how it actually prints, basically for this a calibration Object is used and the value is increased/decreased, this can be done both by using M92 E again, or setting extrusion multipliers in slicer software.

Basically you do this until it looks good, increasing if it looks like too little, decreasing if too much. Pictures are in the Print Troubleshooting Pictorial Guide.

Note that this calibration is affected by the xyz calibration, if the part is made larger than intended, it takes more filament to make it, so that calibration should be correct. However calculations from gear ratios should already give values very close to the correct ones.

PLA

Layer의 두께 설정(Layer height)

목적 : 실제로 출력이 잘되는 프린터의 층 두께를 찾고 슬라이서에 반영하는 것

 Calibration Object: 0.5mm-thin-wall.stl

  압출기가 플라스틱 선을 그릴 때 이 선은 두께와 넓이를 가지고 있습니다. 이 설정을 조절합니다.

최고의 결과를 위해서 층의 두께는 nozzle 지름의 80%이하로 설정하고 선의 두께는 노즐 지름과 같거나 조금 높게 설정하는 것이 좋습니다.

예를 들어 0.35mm 노즐을 사용하고 있다면 최대 층 높이는 0.35*0.8=0.28로 그 이하로 설정하는 것이 좋습니다. 압출폭은 0.4mm의 이상이 좋습니다. 만약 0.5mm의 노즐을 사용한다면 최대 층 높이는 0.4mm이고 0.25mm라면 0.2mm가 최대 층 높이입니다.

원할 경우 더 낮은 층 높이와 선 굵기를 설정할 수 있으며 별다른 문제없이 작동할 것입니다. 슬라이싱 소프트웨어는 자동으로 적절한 양으로 압출되는 필라멘트량을 설정하므로 원하는 한 얼마든지 얇은 층 높이를 선택할 수 있습니다. 0.005밀리미터의 층 두께로도 인쇄할 경우가 있습니다.

보통 노즐 지름이랑 동일한 값으로 굵기(width)를 설정하고 0.4mm노즐 사용시 0.4mm width 0.2mm 정도의 층 두께를 설정하면 괜찮은 품질의 출력물이 나옵니다.

When your extruder draws a line of plastic, that line has a height and width. You get to choose these values.

Best results are obtained when layer height < 80% of nozzle diameter, and extrusion width >= nozzle diameter.

Eg; with an 0.35 nozzle, your maximum layer height is 0.35*0.8= 0.28mm and your extrusion width should be 0.4mm or greater. with an 0.5mm nozzle, your layer height can be up to 0.4mm, and an 0.25mm nozzle will give you 0.2mm max layer height.

You can use a lower layer height or larger extrusion width if you wish, it will work fine. The slicing software automatically calculates the appropriate volume to extrude based on the settings you choose. There is no hard lower limit on layer height - it is limited by your ability to keep flow consistent at very low flowrates. Some reprappers have printed layers as small as 5 micron - 0.005mm!

Triffid Hunter (whose guide this text was stolen from :D ) recommends layer height of 0.2mm, and extrusion width of 0.5mm regardless of which nozzle he's using.

Slic3r automatically chooses an extrusion width for you based on your nozzle diameter. If you're determined to choose, you can use the extrusion width advanced setting. It is frequently advantageous to choose as models may have walls of a particular width, and by choosing you can ensure they are entirely filled with perimeter with no gap in the middle and no infill.

설정방법

Print the 0.5mm thin wall cube and make sure that the layers adhere well but the nozzle does NOT drag through while printing

0.5mm두께를 가진 정육면체를 출력하고 층간의 결합이 견고하고 노즐이 지나다니며 바닥을 긁지는 않는지 보면 됩니다..

괜찮은 결과가 나올때까지 0.01mm단위로 조절합니다. (원문에는 이렇게 되어 있으나 경험상 캘리퍼스 이용해서 베드 이동하는 값이 정확한지 측정하면 특별한 문제는 없습니다. 정말 초창기 조잡한 제품들의 경우 적용되겠네요.)

 프린터 성능에따라 실제 인쇄는 실패할 수도 있으므로 첫번째 층 인쇄시 별 문제없으면 다음 과정으로 넘어가면 됩니다. 괜찮은 기계는 전부 출력도 가능합니다.

채움설정(Infill)

목적 : 적절한 채움 값 설정

Calibration Object: 20mm-box.stl

설정방법

슬라이싱 프로그램에서 채움(Infill 또는 Density)을 1.0(100%)로 설정합니다.

 테스트용 20mm 박스를 출력하고 제일 윗면을 확인합니다. 무너져 내리거나 빈 곳이 보이면 다른 문제를 Extruder step설정을 다시 확인하거나 기타 문제를 확인해야 합니다. 가이드에서는 채움이 부족할 경우Infill Width를 0.05단위로 늘리고 반대일 경우 줄일 것을 권장하고 있습니다.

Set infill solidity to 1.0 for this, using linear infill. - In Pronterface/Skeinforge settings, this can be found under Craft > Fill. - In Slic3r this is under Print Settings > Infill > Fill Density, set to 100%

Print the cube and analyze the top. If there is NOT ENOUGH plastic (a concave top), reduce the Infill Width over Thickness by .05 increments. If there is TOO MUCH plastic (convex top), turn that parameter up by .05 increments. In Pronterface/Skeinforge settings, this can be found either in Craft > Inset in some versions, or Craft > Fill in other versions.

Once you're feeling close, start bumping it around in smaller increments.

You may also need to adjust your feed rate.

Adjust the feed rate by increments of 2 or so until you feel close. If it looks really disgusting and blobby, go by increments of 0.5mm. Then go by smaller and smaller increments until you've nailed it. Although you probably just want to decrease Infill Width over Thickness instead of decreasing Feedrate because lowering feedrate will degrade the resolution.

온도설정(Temperature control)

목적 : 사용하는 소재에 따른 적합한 온도 설정

다양한 프린팅 필라멘트가 존재하고 소재별로 적합한 베드온도와 핫엔드의 온도가 다릅니다. 심지어 필라멘트의 색에 따라서도 녹는 온도가 바뀌기도 합니다.

테스트용 객체는 작은 탑으로 인쇄하는 중에 냉각할 필요가 있습니다. 팬이 설치되어 있지 않다면 대체할 수 있는 다른 팬(선풍기같은)을 찾아보세요.

Calibration Object: 50mm-tower.stl

 Note: you will find that different types of plastic have vastly different temperatures for both your hotend and your bed. What you might not expect is that different colours for the same material can also required different printing temperatures.

As the tower has quite a small 'top' surface area you may need to cool this object as you print. If your printer doesn't have a built in fan you can use any room fan as a substitute.

Something to be aware of is that there are multiple reasons an extruder can skip during a manual extrude. Take care of those problems first by setting the temp to the high end of the expected range (e.g. 235-240 for ABS) and making sure the extruder doesn't skip during a manual extrude.

설정방법

필라멘트를 밀어넣을 때 필라멘트가 얇은 실의 형태로 나오는 것이 아니라 방울져서 나올 경우 온도가 너무 높은 것입니다. 방울진 상태로 나오면 5도씩 낮추며 제대로 나오는지 확인합니다. 손으로 밀리는 수준이라면 온도를 다시 5도 올립니다. 압출기가 밀어내지 못할때까지 5도단위로 온도를 낮추고 못 밀어 내면 5도를 다시 올리고 (꼭 5로 할 필요는 없습니다. 잘 안붙으면 온도를 더 올리는 게 좋습니다.) 설정하면 됩니다.

Set the 'Infill solidity' to 1.0. In Pronterface/Skeinforge settings, this can be found under Craft > Fill.

If the plastic comes out as a drip instead of a cylindrical filament, the temperature is too high. Dead link, please correct: -- http://wiki.ultimaker.com/Troubleshooting#Plastic_comes_out_of_extruder_head_in_a_flowing_state

Start by doing a simple extruder test to determine what the range of temperatures are that you can extrude at. Reduce the temperature in 5 degree increments until the extruder starts skipping when you do a manual extrude. Turn the extruder up 5 degrees and note this as your minimum extruder temperature.

Print this block.

If it looks like a blob, turn down all the temps by 5 degrees until you get something good. Chances are you won't need to do this more than 5 degrees.

Note: Be careful as going too low can result in the plastic setting making it hard for the motors to drive the plastic, possibly causing wear or damage.

일반적으로 권장되는 온도입니다.

PLA

Hotend: 185 °C

Bed: 60 °C

ABS

Hotend: 230 °C

Bed: 110 °C

외벽의 두께 설정(Perimeter Width)

Objective: correct the perimeter width over thickness. In newer versions Edge Width over Height.

목적 : 적절한 외벽 두께 설정

When using Slic3r, this is automatically calculated from the layer height. Adventurous sorts can modify this setting through Print Settings->Advanced->Extrusion Width->Perimeters. Slic3r accepts a fixed value (use the layer height and do the math to get Edge Width over Height), or a fixed % of the layer height (which is better, as this would be the exact multiple you would need anyway)

Calibration Object: Perimeter_Width.stl

Instructions

This test prints two objects which are designed to fit together.

Try to insert the smaller block into the larger block. Try inserting it differently a few times, and check your belt tensions.

TODO: Need notes on calibration of belt tensions

If you can get it in a few mm, good. If you can get it in all the way, awesome. The fit should be snug. If it is loose and can jitter around inside, decrease the perimeter width over thickness, also called Edge Width over Height. In Pronterface/Skeinforge, "Edge Width over Height" can be found in Craft > Carve in the Slicing Settings. If you CANNOT get it in AT ALL, and you are sure there are no whiskers blocking it, INCREASE perimeter width over thickness or Edge Width over Height. The latter is more likely