Загрязнение силовых замеров экструзии

Когда тензодатчик в голове меряет противодавление расплава (авто-PA, замер потока), главный источник ошибок — не электроника, а механический контакт и химия расплава. Я собрал все способы испортить замер, на которые наступил за один день калибровок, с симптомами в данных.

1. Куча пластика дорастает до сопла

Экструзия в воздух под почти неподвижным соплом (вобл ±0.05 мм) строит столбик ровно под соплом. Полный свип — 250–450 мм прутка, лесенка потока — 385 мм в одну точку: столбик достаёт до сопла за один-два прогона, сопло начинает «плыть» по куче, датчик меряет контакт вместо расплава.

Симптомы в данных:

  • PA: выброс K — у меня загрязнённый прогон дал 0.0407 против чистых 0.031–0.033 (+25%).
  • Поток: σ полок пляшет задолго до предела (5465 → 2082 → 5708 на соседних полках), детектор дисперсии срабатывает на 3–4 полки раньше срока; ступенька в средних (у меня +65k на 28 мм³/с), которую guard принимает за перетарировку датчика.

Что НЕ работает (проверено):

  • Сдвиг точки вдоль жёлоба: коридор до чистящего ролика всего ~11 мм — на полный прогон PETG не хватает, столбик всё равно дорастает.
  • «Поднять сопло повыше»: на CoreXY ось Z двигает СТОЛ, а сопло и жёлоб закреплены на раме — их взаимная высота фиксирована, подняться физически невозможно.

Что работает: экструзия над опущенным столом. Стол вниз на Z200, голова над центром — прутку 200 мм свободного падения, столбик невозможен в принципе. Спагетти ложится на холодную плиту и снимается одним движением. Два самых чистых прогона у меня — именно так.

2. Хвост прежнего материала в расплаве

После смены катушки в зоне плавления остаётся прежний пластик. Свип, запущенный сразу после смены PETG→PLA, первые значения сетки мерил на смеси — а у PETG коэффициент вдвое выше PLA.

Симптом: K завышен против известного чистого значения — у меня 0.0366 вместо 0.032 (+14%). Замер потока того же прогона при этом чистый: он шёл ПОСЛЕ свипа и промежуточной продувки, когда хвост уже вымыло.

Лечение: цикл калибровки обязан начинаться с полной продувки (у QIDI — штатный CLEAR_NOZZLE: ~85 мм прутка). Загрузочная продувка бокса + prime свипа (20 мм) сами по себе НЕ достаточны — типичная смена цвета/материала требует 50–100+ мм.

3. Экструзия на механику (чистящий ролик)

Прогулка точки свипа по X у жёлоба упёрлась в чистящий ролик (на Q2 — зона X98–115): последние значения сетки K давили пластик прямо на ролик. Сегменты старших K загрязнены контактом, а ролик — в пластике.

Симптом: глазами видно раньше, чем в данных (сосед-K метрики правдоподобны). Урок: перед автоматизацией движения в сервисной зоне — карта запретных областей, а зажим прогулки — по карте, не по «краю стола».

4. Вайп горячим соплом

Протирка сопла о щётку при печатной температуре размазывает расплав по щётке вместо чистки — сопло остаётся грязным, на нём висит хвост, который уезжает в следующий замер (или в первый слой печати). Сток не зря остужает с обдувом до ~190 перед щёткой и до ≤150 перед скребком — порядок «обдув → остывание → щётка → скребок» обязателен и в самодельной уборке.

5. Термодрейф базлайна

Не загрязнение, но та же ловушка: ноль датчика уезжает на десятки тысяч отсчётов с температурой головы (у меня ~50k между холодной и горячей). Замер без свежего тарирования сравнивает силы с чужим нулём. Тарироваться медианой пары секунд покоя на каждый запуск; медианой — потому что одиночный спайк сдвигает среднее, а медиану нет.

6. Плёнка на сопле портит и промер стола

После экструзии на кончике сопла остаётся плёнка/капля — она первой касается стола при промере и сдвигает результат. У меня сразу после свипа PROBE_ACCURACY дал σ=0.00295 и сдвиг среднего z на +0.045 мм — выглядело как деградация зонда. На стабилизированных 140 °C с тем же соплом σ вернулась к 0.00166 (базовая 0.00163): «деградацией» были тепловой переходник остывающего сопла плюс плёнка PLA. Урок: промер после экструзии — только после чистки сопла и стабилизации температуры, иначе ложная тревога.

7. Человек в зоне замера

Мой худший прогон был загрязнён дважды: сопло стартовало в куче, а посреди прогона я сам сдвинул кучу рукой — механический контакт в зоне замера в реальном времени. Итог K=0.0407 при чистых 0.031–0.033. Если нужно вмешаться руками — прервать замер и перезапустить, «поправить на лету» не бывает.

Хронология эволюции площадки (что пробовал → что вышло)

  1. Одна точка над жёлобом (вобл ±0.05 мм): три чистых свипа PA прошли (столбик не успевал), но лесенка потока (385 мм в точку) дорастила столбик до сопла → σ-пляска с 16 мм³/с, ложный «baseline shift» +65k, вердикт занижен до 15.3 при честных 18.7.
  2. Прогулка по X с шагом 3 мм на значение сетки: упёрлась в чистящий ролик (X98–115) — старшие K экструдили на ролик. Коридор зажал до X96 → на 8 значений сетки осталось 11 мм / шаг 1.56 мм — PETG всё равно вырос столбиком до сопла.
  3. Над опущенным столом (стол Z200, голова X135 Y135): 200 мм свободного падения, оба замера чистые с первого раза. Принято как единственная площадка; у жёлоба остаётся только финальная чистка сопла.

Общий принцип

Сила на сопле — сумма давления расплава и ВСЕГО, что сопла касается. Перед доверием числу ответить: чего ещё могло коснуться сопло за время замера? Чистый прогон подтверждается повторяемостью (у меня критерий ≤10% на трёх прогонах) и сверкой с независимым методом.

Практика на конкретной машине — Авто-калибровка PA и потока на QIDI Q2 — гайд, геометрия сервисной зоны — QIDI Q2 — зона обслуживания за столом.