Ottobre 04, 2022
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Valutare le prestazioni della stampante – Ecco il metodo universale

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Chi tra voi vuole valutare le prestazioni della stampante 3d? Avete passato notti insonni per installare l’ultimo upgrade che riduce le vibrazioni dello 0,3% oppure la le guide lineari su tutti gli assi… ma come dire inequivocabilmente che i vostri sforzi sono stati premiati?

Ebbene, è possibile! Ed è anche facile e veloce, vi basterà scaricare questi modelli creati ad hoc per mettere sotto stress la nostra macchina in varie discipline. Poi la rivista Make ha creato un apposito metodo pi assegnazione punteggio per valutare prova su prova ed attribuire un valore inequivocabile ad una stampa.
Queste prove ci permettono anche di capire in che cosa pecca la macchina e quindi dove orientarci per i prossimi upgrade.

Questa serie di prove altro non sono che una serie di oggetti, che possiamo decidere di stampare separatamente o tutti insieme. Vengono definiti benchmark perchè sono vere proprie analisi per arrivare ad una valutazione. Esattamente come la Benchy, la fantastica barchetta, di cui abbiamo già parlato in questo articolo.

In questo caso invece di raggruppare tutte le problematiche in un unico modello hanno creato 7 modelli differenti, ognuno con una specifica difficoltà:

  1. Accuratezza dimensionale.  (Richiede 1 m di filamento)
  2. La prova bridging, quindi il ponte (Richiede circa 1,54m di filamento)
  3. Massimo angolo di sbalzo (Richiede circa 2,00m di filamento)
  4. Tolleranza negativa (Richiede circa 2,54m di filamento)
  5. Performance della retrazione (Richiede circa 0,54m di filamento)
  6. Vibrazioni sugli assi X e Y (Richiede circa 0,95m di filamento)
  7. Z wobble ( Richiede circa 2,64m di filamento)

Operazioni Preliminari

Prima di iniziare ci sono alcune operazioni da compiere e alcune regole da rispettare.

Operazioni

Visto che è un test per valutare quanto una stampante è performante dovremmo mettere a punto tutte le regolazioni della macchina. Per fare questo vi consiglio qualche nostro articolo a riguardo:

  1. Calibrazione degli step/mm per gli assi X,Y e Z
  2. Calibrarare il piatto di stampa e regolare lo Z Offset
  3. Verificare e regolare l’estrusione del filamento

Regole

Le regole da rispetare sono molto balisari, e anche intuitive.
Si deve utilizzare per tutte le prove lo stesso filamento, stessa marca e possibilmente anche stesso colore. Poi una volta che conoscete pregi e difetti della vostra macchina potete anche ripetere la prova con filamenti diversi. In questo caso testerete ed avrete una valutazione sul filamento.

NON BARARE!!! Il riconoscere un problema è il primo passo per la sua soluzione, poi comunque…non si vince nulla!

Ora che abbiamo capito in cosa dovrà cimentarsi la nostra macchina scopriamo anche come eseguire i test e come attribuire i punteggi, esattamente come spiega la rivista Make:

Test n. 1 Accuratezza dimensionale

Il primo test è la stampa della piramide a gradoni, usando un calibro digitale con una precisione almeno al 2° decimale, misurate il secondo gradino dal basso. La misura dovrebbe essere esattamente 20 mm. Se questa misura proprio non vi torna, quindi avete un valore minore di 19 mm o maggiore di 21 mm, prima di proseguire conviene che seguiate questa guida . Dopo aver regolato gli step dei motori potete ripetere il test.

Questo test misura i giochi presenti tra i 2 assi, quindi prima di staccarlo dal piatto dovrete segnare con una x l’estremo destro e sinistro dell’oggetto, e con una y l’estremo vicino e lontano. Queste x e y semplicemente rappresentano le dimensioni di x e y. Misurate le x e le y ed assegnate:

  •  “1” se la differenza della misura tra X e Y è maggiore di 0,4 mm.
  • “2” se la differenza della misura tra X e Y è tra 0,3 e 0,4 mm.
  • “3” se la differenza della misura tra X e Y è tra 0,2 e 0,3 mm.
  • “4” se la differenza della misura tra X e Y è tra 0,1 e 0,2 mm.
  • “5” se la differenza della misura tra X e Y è minore di 0,1 mm.

e segnate il punteggio.

Test n. 2 Prova del ponte (Bridging)

Una volta finito di stampare questo oggetto giratelo e guardate sotto. I punti vanno assegnati:

  •  “1” se tutti  i ponti risultano collassati.
  • “2” se solo i 2 più lunghi risultano collassati
  • “3” se tutti i ponti sono stabili ma hanno dei dei fili a penzoloni.
  • “4” se nessun ponte risulta collassato e i 2 più piccoli non hanno fili a penzoloni .
  • “5” se nessun ponte risulta collassato e tutti e 5 i ponti non hanno i fili a penzoloni . (una caduta di un filo fino a 2mm è accettabile).

Test n. 3 Lo sbalzo

Dopo aver stampato l’oggetto relativo al test bisogna girarlo ed ispezionarne la superficie con cura. notando la differenza di finitura associata alle gradazioni dello sbalzo, 30, 45, 60 e 70 gradi. E facendo questo bisogna prestare particolare attenzione cercando i cedimenti, mancanza di estrusione e qualche pezzo mancante.
Va assegnato:

  •  “1” se la stampante non è riuscita a terminare nessuna sporgenza.
  •  “2” se la stampante è riuscita a terminare le sporgenze 30 e 45 gradi ma non i 60 e 70
  •  “3” se la stampante ha lasciato cadere alcuni fili sulla sporgenza da 70 gradi.
  •  “4” se la stampante non ha lasciato cadere i perimetri sottostanti e la superficie del 60 e 70 gradi è solo leggermente diversa dalla superficie degli sbalzi di 30 e 45 gradi.
  •  “5” se c’è poca o nulla  differenza nella struttura superficiale tra i quattro angoli di sbalzo.


Test n.4  Tolleranze spaziali negative

Dopo aver stampato l’oggetto si deve provare a rimuovere i cilindri a mano senza usare strumenti. Assegnare:

  •  “0” se non è possibile rimuovere alcun cilindro.
  •  “1” se è possibile rimuovere il perno di tolleranza radiale da 0.6 mm.
  •  “2” se è possibile rimuovere i perni di tolleranza radiale da 0.6 mm e 0.5 mm.
  •  “3” se è possibile rimuovere i perni di tolleranza radiale da 0.6, 0.5 e 0.4 mm.
  •  “4” se è possibile rimuovere i piedini 0.6, 0.5, 0.4 e 0.3mm.
  •  “5” se tutti i perni possono essere rimossi.

5. Stringing e punte sottili

Questa volta esamineremo in base alla qualità della stampa che compone queste guglie. In questo caso assegneremo

  •   “1” se le guglie non si sono finite a causa di un inceppamento dell’estrusore o mancanza di flusso di materiale.
  •  “2” se le guglie sono stampate ma sono piene di fili che le collegano l’un l’altra.
  •  “3” se le guglie sono stampate e ci sono alcuni fili di collegamento. Ma gli errori sulla geometria sono dovuti a problemi di flusso (sotto o sovraestrusione).
  •  “4” se le guglie sono presenti, non ci sono fili di collegamento, ma ci sono problemi di flusso, per cui le stesse non risultano quadrate ma hanno mancanze o abbondanza di materiale e sembrano di forma conica.
  •   “5” se le punte sono state stampate, non ci sono fili di collegamento e non vi sono scalini o rigature a causa di problemi di flusso del volume.

6. Risonanza meccanica in XY

Questo test valuta sia la risonanza meccanica deglia assi  X e Y, che il controllo della deposizione durante le estrusioni lineari, sia il controllo della deposizione a cambiamenti di strato. Poiché la risonanza è difficile da misurare quantitativamente, questo è un test binario.

Se c’è qualche increspatura agli angoli o nel punto medio della parete di stampa con l’inserto, assegnare alla stampa un valore “fallito” di “0”.
Se non ci sono increspature, assegnare alla stampa un valore “siperato” di “2”.

Sebbene sia espressamente progettato per valutare la risonanza, la stampa può anche essere utilizzata per valutare il controllo della deposizione in un modo più qualitativo (larghezza dell’estrusione). Se misurando la parete, composta da 1 sola linea trovate la misura da 0,30 a 0,55 allora assegnate 1 punto.
Con ogni altro valore il test non è passato, e quindi vale “0” punti. Il metodo più semplice per regolare questo valore è attraverso la voce FLOW sullo slicer, se siete molto distanti provate a regolarlo e ripetete il test!

7.  Z Wobble

Questo test espone la risonanza sull’asse Z anche detto wobble.

Per la valutazione si deve illuminare dall’alto la stampa e valutare, se c’è una notevole perdita degli strati nella metà superiore della stampa. Se vedete più di 6/7 ombre molto marcate, sintomo che abbiamo layer più grandi o più piccoli allora la stampa è “fallita” e dovete assegnare “0”.

Se non c’è differenza tra i layer, oppure si presenta in pochi punti, il test è passato e potete assegnare alla stampa un valore di “2”.
Ovviamente se ripetendo il test questi solchi o sporgenze si manifestano nello stesso identico modo sono il segnale che qualcosa non va nella vite Z. Quindi cercate di ispezionarla in corrispondenza dei segni e provate a pulirla. Se anche le piccole manutenzioni non risolvono bisognerà passare ad una vite nuova!

Per ottenere il punteggio di risonanza meccanica totale, sommate il punteggio ottenuto il 6 e 7.

Finite le prove quanto avete ottenuto?

commenta con i tuoi risultati! Assicurati di includere le seguenti informazioni:

  1. Marca e modello della tua stampante.
  2. (OPZIONALE) Impostazioni di slicing (altezza del layer, numero di perimetri, temperatura di stampa, moltiplicatori di estrusione, velocità)
  3. (OPZIONALE) Tempo di stampa – inizia a cronometrare quando dai il via alla stampa (senza preriscaldare nozzle e piatto) e concludi quando la stampante torna in home a fine lavoro.
  4. Tipologia di filamento e marca.

 

Se finite queste prove qualcosa ancora non ti convince e vuoi vederci più chiaro ti consiglio di leggere quest’altro articolo, dove descriviamo come analizzare le stampe con l’ausilio di un microscopio usb, comodo ed economico. Leggilo QUI


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