L ỜI CẢM ƠN
3.8 Thiết lập Repetier Host
Repetier Host là giải pháp phần mềm tất cả trong một cho máy in các máy in 3D, bao gồm các chức năng kiểm tra mô hình 3D, tạo Gcode (slicer), điều khiển và theo dõi máy in khi vận hành.
Hình 3.23 Giao diện phần mềm Repetier Host (1) Menu.
(2) Các nút điều khiển quá trình in.
(3) Các nút tắt thiết lập máy in, chếđộ hiển thị giao diện và nút dừng khẩn cấp máy in.
(4) Tab 3D View: Xem các vật in trước khi in và các công cụ: xoay góc nhìn, di chuyển góc nhìn, di chuyển vật in trên bàn nhiệt…
(5) Tab Temperature Curve: Đồ thị nhiệt dộ theo thời gian. (6) Các gốc tọa độ X, Y, Z.
(7) Cửa sổ nhìn các vật in trên bàn nhiệt trước/trong quá trình in. (8) Các tab:
- Object Placement: Xem và điều chỉnh vị trí vật in trên bàn nhiệt trước khi in - Slicer: Sử dụng công cụ Slicer (Cura hoặc Slic3r để cắt vật thể in và tạo thành
file G-code), đồng thời chọn các chếđộ in khác nhau.
- Preview: Xem trước vật thể đã được cắt thành các lớp, thời gian in và các thông số liên quan.
- Manual Control: Điều khiển máy in thủ công
SD card: Quản lý thẻ nhớ gắn trên máy (nếu dùng thẻ nhớ thì không nên chép file gcode trực tiếp từ Repetier Host vào thẻ nhớđang gắn trên máy in vì rất chậm. Thay vì đó nên cắm thẻ nhớ trực tiếp vào máy tính rồi copy file gcode sẽ nhanh hơn)
(9)(10)(11) Dùng đểđiều khiển máy in thủ công ở trong tab Manual Control Vào tab Slicer (8), chọn Configuration để thiết lập các thông số.
Hình 3.24Thiết lập cho Repetier Host
Giao diện gồm 3 tab: Print Settings, Filament Settings, Printer Settings. Ta thiết lập lần lượt như sau:
3.8.2 Print Settings
- Layers and perimeters
- Layer height: Độ dày mỗi lớp nhựa in, độ dày càng nhỏ, vật phẩm in ra càng chính xác, tính thẩm mỹ cao nhưng tốn thời gian in. Có thể từ 0.2 – 0.4 mm. - First layer height: Độ dày layer đầu tiên, thường lớn hơn Layer height để bám
dính tốt với bàn in.
- Perimeters (chu vi): Sốđường in tối thiểu bao quanh vật thể, có thể từ 2 - 3 - Spiral vase: Tạo vật thể in ở dạng rỗng ruột (chỉ có đáy và lớp vỏ xung quanh).
Hình 3.25 Thiết lập Layers, perimeters
Hình 3.26 Spiral vase
- Solid layers: Số layer ởđỉnh (top) và đáy (bottom) của vật thể, nên để lớn hơn 1 để nhựa được phủ hoàn toàn.
- Extra perimeters if needed: Tăng thêm đường in bao quanh khi gặp chi tiết có
độ dốc (mặc định 1).
- Avoid crossing perimeters: Tối ưu việc di chuyển của đầu phun, tránh cắt ngang các đường in. Có thể bỏ qua vì làm chậm quá trình tạo G-code cũng như in sản phẩm.
- Detect thin wall: Nhận biết các chi tiết hẹp bề ngang (không đủ rộng cho 2
đường in).
- Detect bridging perimeters: Nhận biết chi tiết Overhang (các chi tiết ít tiếp xúc với lớp nhựa bên dưới, hình 3.19) để áp dụng việc điều chỉnh tốc độ in, tốc độ
quạt.
Hình 3.28Overhang - Infill
- Fill density: Mật độ nhựa in phần ruột của vật thể, thường khoảng 20% để tiết kiệm nhựa và giảm thời gian in trong khi vẫn đảm bảo độ cứng với đa số chi tiết.
Hình 3.30 Ví dụ về thông số Fill density - Fill pattern: Chọn kiểu in nhựa ở phần ruột
+ Line:
Hình 3.31Line Infill
+ Rectilinear:
+ Concentric:
Hình 3.33Concentric Infill
+ Honeycomb:
Hình 3.34Honeycomb Infill
+ Hilbert Curve:
Hình 3.35Hilbert Curve Infill
+ Archimedean Chords:
Hình 3.36 Archimedean Chords Infill
Hình 3.37 Octagram Spiral Infill
Nên chọn các kiểu infill tương ứng với đường nét, chi tiết của vật thể cần in. Ví dụở hình 3.38, kiểu infill là Honeycomb đem lại độ chắc chắn cao hơn.
Hình 3.38Honeycomb Infill và Line Infill với cùng một chi tiết - Top/bottom fill pattern: Chọn kiểu in nhựa ở phần đỉnh và đáy vật phẩm. - Combine infill every: Thường có giá trị 1 để tăng tốc độ in.
- Only infill where needed: Tắt tính năng này để giảm thời gian tạo G-code. - Solid infill every: Xen kẽ các lớp Solid infill (in phần ruột với mật độ nhựa in
là 100%). Để mặc định là 0.
- Fill angle: Thiết lập góc infill so với vật thể, để mặc định là 45.
- Solid infill threshold area: Khi in tới vùng có diện tích nhỏ hơn mức thiết lập, vùng đó sẽđược in với mật độ nhựa 100% (solid infill). Để mặc định là 70. - Only retract when crossing perimeters: Chỉ bật tính năng Retract (rút nhựa in
ở đầu phun) khi đường dịch chuyển của đầu phun cắt các đường bao quanh vật thể. Để như mặc định.
- Infill before perimeters: In phần ruột trước khi in đường viền. Tắt như mặc
- Skirt and brim
Hình 3.39Thiết lập Skirt, brim
+ Loops (minimum): Số skirt, là các đường in phía ngoài nhằm đảm bảo nhựa in được chảy ra đều trước khi tiến hành in vật thể. Có thể từ 2 – 3.
Hình 3.40 Skirt
+ Distance from object: Khoảng cách từ skirt đến vật thể, có thểđể mặc định.
+ Skirt height: Thiết lập chiều cao, thường bằng với chiều cao 1 lớp in (layer).
+ Minimum extrusion length: Thiết lập độ dài nhựa in tối thiểu, để như mặc
định.
+ Brim width: Tổng bề rộng các Perimeter được in thêm vào layer đầu tiên nhằm tăng độ bám dính giữa vật thể và bàn in, sau đó được cắt khỏi vật thể để có sản phẩm hoàn chỉnh. Tính năng này thường không được sử dụng.
Hình 3.41 Brim - Support material
Hình 3.42Sản phẩm in với Support material
+ Generate support material: Một số vật thể khi in có những chi tiết không tiếp xúc với layer phía dưới, dẫn đến việc nhựa bị rơi và in không chính xác do không có điểm tựa (overhang). Bật tính năng này thực hiện việc in các layer hỗ trợ nói trên.
+ Overhang threshold: Support sẽ không được tạo với các chi tiết có độ dốc lớn hơn mức thiết lập, để mặc định là 0 (phần mềm tựđộng tạo support khi cần thiết).
+ Enforce support for the first: Tạo support với số layer tính từ đáy cho tới giá trị thiết lập, bất kể tính năng tạo support được bật hay không và ngưỡng
độ dốc cài đặt. Để mặc định là 0.
+ Raft layers: In các raft layer nhằm khắc phục trường hợp bàn in bị nhám hoặc không sử dụng bàn nhiệt, tuy nhiên phải bỏcác layer này sau khi hoàn tất. Tính năng này thường không được sử dụng.
Hình 3.43 Thiết lập Support
Hình 3.44Raft layers
+ Contact Z distance: Khoảng cách giữa vật thể và support, để mặc định là 0.2 mm.
+ Pattern: Thiết lập dạng support, các dạng support tương tự như dạng Infill.
+ Pattern spacing: Điều chỉnh khoảng cách giữa các đường support.
Hình 3.45Ví dụ Pattern angle có giá trị 45
+ Interface layers: Các layer nằm giữa vật thể và support, nên để giá trị từ 2 – 3.
+ Interface pattern spacing: Khoảng cách giữa các đường interface.
+ Don’t support bridges: Không tạo support cho chi tiết Bridge (xem hình 3.42), để như mặc định.
+ Speed
Thiết lập tốc độ in của một số chi tiết như:
- Perimeters: Tốc độ in các đường viền bao quanh, có thể từ 30 – 60 mm/s. - Small perimeters: Tốc độ in đường viền có bán kính nhỏ hơn 6.5 mm, có
giá trị nhỏ, từ 15 – 40 mm/s để in được chính xác.
- External perimeters: Tốc độ in đường viền ngoài cùng, có giá trị khoảng 50% (so với Perimeters).
- Infill: Tốc độ nhựa in ở phía trong vật thể, có thể từ 60 – 80 mm/s
- Solid infill: Tốc độ in nhựa ở phần ruột với mật độ nhựa 100%, có thể từ 20 – 40 mm/s.
- Top solid infill: Tốc độ nhựa in ở phần đỉnh với mật độ nhựa 100%, có thể
từ 15 – 30 mm/s
- Support material: Tốc độ in support, để mặc định 60 mm/s.
- Support material interface: Tốc độ in layer nằm giữa vật thể và support, để
như mặc định.
- Bridges: Tốc độ in các chi tiết bridge, để như mặc định. - Gap fill: Tốc độ in các chi tiết hẹp, để như mặc định.
- Travel: Tốc độđầu phun di chuyển tự vị trí cần in này sang vị trí khác (non- print move), thiết lập giá trị lớn tránh việc đầu phun tiếp xúc lâu với layer vừa in.
Hình 3.47Thiết lập Speed (tt)
- First layer speed: Tốc độ in layer đầu tiên, thường có giá trị nhỏ từ 15 – 30 mm/s để bám dính tốt với bàn in.
- Acceleration control (advanced): Gia tốc máy in tới khi đạt đến tốc độ thiết lập, tính năng này không sử dụng nên các thông sốđể mặc định.
- Max volumetric speed: Thể tích nhựa tối đa đầu phun thục hiện trong quá trình in, để như mặc định.
1. Multiple Extruders
Hình 3.48Thiết lập Multiple Extruders
Cài đặt đùn phun thứ nhất hoặc thứ hai đảm nhận quá trình in, vì chỉ sử dụng một
đầu phun nên các thông sốđược đặt là 1. 2. Advanced
Hình 3.49 Thiết lập nâng cao Các thông số nâng cao về tốc độ, để như mặc định.
3. Output option
Hình 3.50Thiết lập Output
4. Complete individual objects: Khi in một lúc nhiều chi tiết, bật tính năng này giúp in lần lượt các chi tiết thay vì in đồng thời. Có thể bật để hạn chế chảy nhựa.
5. -Extruder clearance (mm): Khi in lần lượt các chi tiết, sẽ có trường hợp đầu phun bị va chạm với chi tiết trước (đã in xong) khi in chi tiết kế tiếp.
6. Tính năng này giúp kiểm tra trường hợp nói trên, bằng cách điền các thông số Radius (tính từ tâm lỗ phun) và Height (tính từđầu lỗ phun), chính là phạm vi của đầu phun được mô tả cụ thể ở
hình 3.51.
Hình 3.51Thiết lập Extruder clearance - Verbose G-code: Bật tính năng này để xuất file G-code.
Radius
- Output filename format: Thiết lập tên file ngõ ra, có thể hiển thị các thông số
mong muôn bằng cách đặt như:
[layer_height].gcode, [layer_height], [fill_density].gcode,... 7. Notes
Hình 3.52Notes Lưu các ghi chú khi cần thiết.
3.8.3 Filament Settings
- Filament
Hình 3.53Thiết lập nhựa in
- Diameter: Thông sốđường kính nhựa in (thường được ghi rõ trên cuộn nhựa). - Extrusion multiplier: Thiết lập hệ sốđùn nhựa so với tốc độ thiết lập trong firmware (1 ứng với 100%, 1.5 ứng với 150%,…) Trong trường hợp nhựa đùn ra không đúng yêu cầu dù đã thiết lập firmware (do kẹt đầu phun, đầu đùn cũ,…) ta có thể thay đổi trực tiếp tại đây bằng cách tăng/giảm một lượng khoảng 0.05 cho đến khi
- Temperature: Thiết lập nhiệt độ cho đầu phun (Extruder) tại lớp in đầu tiên (First layer), các lớp in khác (Other layers) và tương tự với bàn nhiệt (Bed). Với nhựa PLA, giá trị có thể từ 190 – 215 ºC.
- Cooling.
- Keep fan always on: Luôn cho quạt chạy, bật tính năng này khi in với nhựa PLA, tắt khi in với nhựa ABS (quạt quay liên tục làm cho nhựa ABS khô nhanh, bị
vênh do đó ảnh hưởng tới layer tiếp theo cũng như chất lượng sản phẩm).
- Enable auto cooling: Tự động làm mát, có thể tắt tính nang này khi in với nhựa PLA, bật khi in với nhựa ABS.
Ví dụ về thiết lập các thông sốđược trình bày ở hình 3.54.
Hình 3.54Thiết lập quạt tản nhiệt
Với thiết lập như trên, khi thời gian in một layer dưới 5s, quạt sẽ chạy tối đa (100%) và tốc độ in được giảm để thời gian không còn nhỏ hơn 5s (Slow down if layer print time is below 5). Tuy nhiên, tốc độ in luôn lớn hơn hoặc bằng 10 mm/s (Min print speed).
Nếu thời gian in một layer lớn hơn 5s nhưng nhỏ hơn 60s. Tốc độ quạt sẽđược giảm tương ứng tới một mức nào đó (Enable fan if layer print time is below 60) trong khoảng từ 100% (Max) về 35% (Min).
Với trường hợp còn lại, quạt luôn chạy tốc độ 35%, và tắt trong 3 layer đầu tiên (Disable fan for the first 3 layers).
Bidges fan speed: Tốc độ quạt khi in các chi tiết Bridge (hình 3.54). Để tối đa như mặc định.
Hình 3.55Bridges
3.8.4 Printer Settings
- General
- Bed shape: Thiết lập hình dạng, kích cỡ của bàn in. Chọn dạng chữ nhật, kích cỡ 200x200mm.
Hình 3.57 Thiết lập hình dạng, kích cỡ bàn in
- Z offset: Trong trường hợp đầu phun được cân chỉnh quá gần hay quá xa bàn in, ta có thể tăng hoặc giảm Z offset để bù lại khoảng cách, tuy nhiên cách này không
được khuyến khích thay vì chỉnh lại Endstop trên trục Z.
- Extruders: Máy sử dụng 1 đầu phun nên để giá trị 1 như mặc định. - Custom G-code
- Start G-code: Thêm vào các lệnh G-code để chạy trước khi in. Ví dụ: G28 (Đầu phun về vị trí Home).
- End G-code: Thêm vào các lệnh G-code để chạy sau khi in. Ví dụ: + M104 S0 (Tắt đầu nung).
+ G28 X0 (Di chuyển đầu phun về Home theo trục X). + M84 (Tắt động cơ).
- Before layer change G-code: Thêm vào các lệnh G-code để chạy ngay trước khi chuyển sang layer tiếp theo.
- Extruder 1
Hình 3.59Thiết lập đầu phun
- Nozzle diameter: Đường kính đầu phun sử dụng cho máy in 3D.
- Extruder offset: Đối với máy in sử dụng 2 đầu phun, trong trường hợp Firmware không hỗ trợ việc luân phiên đầu phun khi in, ta thiết lập sai khác về tọa độ của đầu phun thứ hai so với đầu phun thứ nhất để các đầu phun được luôn phiên đúng tọa độ. - Length: Độ dài nhựa được rút về trước khi đầu phun bắt đầu di chuyển từ vị trí cần in này sang vị trí khác (non-print move), giảm hiện tượng nhựa bị rơi ra khi không cần thiết. Có thể từ 1 – 4 mm.
- Lift Z: Thiết lập độ cao đầu phun được nâng lên trong quá trình non-print move nói trên, tránh đầu phun tiếp xúc với layer vừa in. Tính năng này ít được sử dụng và làm giảm tốc độ in, có thểđặt khoảng 0.1 nếu cần thiết.
- Speed: Tốc độ rút nhựa in, mặc định 40 mm/s, có thể tăng lên nếu nhựa chưa
được rút đủ yêu cầu.
- Extra length on restart: Độ dài nhựa được đùn thêm sau khi rút nhựa để tránh tình trạng nhựa chưa ra kịp khi in chi tiết tiếp theo. Tính năng này hiếm khi được sử dụng. - Minimum travel after retraction: Khi đầu phun di chuyển dưới độ dài thiết lập, nhựa sẽ không được rút về, để 2 mm như mặc định.
- Retract on layer change: Rút nhựa về khi chuyển layer, nên bật tính năng này. - Wipe while retracting: Di chuyển đầu phun trong khi rút nhựa để tránh nhựa dư
chảy ra khỏi đầu phun, nên bật tính năng này.
Tổng kết chương 3
Tùy vào nhu cầu sử dụng người dùng lắp ráp cài đặt cho một hệ thống máy in 3D phù hợp với nhu cầu của ngành nghề. Một số thiết lập cơ bản trên phần mềm repetier host và firmware marlin là một hình tượng mẫu ngoài ra vẫn còn rất nhiều phần mềm trả phí cung như firmware khác sử dụng tốt hơn cho việc in 3D và hỗ trợ
Chương 4
KẾT QUẢ, THỰC NGHIỆM, NHẬN XÉT 4.1 Kết quả thực tế
Một số hình ảnh vê máy in 3D của nhóm đã thiết kế và lắp ráp.
Hình 4.1 Mô hình máy in 3D
Hình 4.3 Đầu phun bên phải
Hình 4.5 Cơ cấu trục Z
Hình 4.8 Sản phẩm in hoàn thành
Hình 4.10 Gương chiếu hậu ô tô được in 3D
4.2 Nhận xét kết quả 4.2.1 Cơ khí 4.2.1 Cơ khí
Các chi tiết cơ khí được lắp đặt đúng vị trí, hoạt động đúng yêu cầu. Tuy nhiên