Намотка филамента на катушку кажется мелочью, пока посреди двенадцатичасовой печати экструдер не начинает щёлкать, а нить — натягиваться струной. Причина обычно в перехлёсте: один виток ушёл под соседние и затянулся узлом. Ровная послойная намотка без перехлёстов — такое же требование к хорошему филаменту, как стабильный диаметр и сухость.
В статье разберём, как возникают перехлёсты, как намотку делают на производстве и что может сделать сам владелец принтера: при перемотке нити на другую катушку, при установке мотка без катушки и при обычном хранении. Большинство узлов, которые обнаруживаются во время печати, на самом деле появились гораздо раньше — когда кто-то отпустил свободный конец нити.
Что такое перехлёст и почему он опасен
При правильной намотке витки лежат рядами, как нитка на катушке в швейной машине: каждый ряд идёт от одного борта к другому, следующий ряд ложится поверх. Нить сматывается с такой катушки последовательно, виток за витком.
Перехлёст возникает, когда виток оказывается под уже намотанными витками верхнего слоя или когда петля нити проскакивает через соседний виток. Пока принтер разматывает верхние ряды, всё в порядке. Дойдя до места перехлёста, нить упирается: её прижимают сверху другие витки, и она не может сойти с катушки.
Что происходит дальше, зависит от принтера:
- экструдер начинает щёлкать и проскальзывать, на модели появляется недоэкструзия или пропуск слоёв;
- при сильном экструдере нить натягивается, катушку тянет, а печатающая голова может сместиться;
- на принтерах с датчиком окончания нити печать останавливается, если датчик реагирует на движение прутка;
- в худшем случае нить обрывается в канале подачи или внутри экструдера.
Недоэкструзия от узла на катушке выглядит так же, как недоэкструзия от забитого сопла, поэтому её часто ищут не там. Если подача пропадает внезапно и в случайный момент, первым делом посмотрите на катушку. Остальные причины разобраны в статье о недоэкструзии.
Откуда берутся перехлёсты
Отпущенный свободный конец
Самая частая причина. Нить на катушке намотана с натяжением и работает как пружина. Если отпустить конец, верхние витки раскручиваются, ослабевают, и один из них проваливается под соседние. Внешне катушка может выглядеть почти нормально, а узел обнаружится через несколько сотен метров.
Неравномерная раскладка
Раскладчик — узел намоточного станка, который водит нить от борта к борту. Если его шаг не совпадает с диаметром нити, витки ложатся с зазорами или наползают друг на друга. Особенно опасны места у бортов: на развороте раскладчика нить может задержаться у борта и образовать горку, с которой следующий виток соскальзывает вниз.
Скачки натяжения
Слишком слабое натяжение даёт рыхлую намотку, в которой витки подвижны. Слишком сильное — сдавливает нижние слои и может деформировать ещё тёплую нить. Хуже всего, когда натяжение меняется в процессе: рыхлые участки чередуются с плотными, и витки проваливаются в промежутки.
Неправильная перемотка вручную
Когда нить перематывают с катушки на катушку руками, без раскладки, витки ложатся хаотично, с перекрёстами. Такая «крестовая» намотка сама по себе не всегда приводит к узлу, но делает его гораздо вероятнее.
Как наматывают филамент на производстве
Хорошая заводская намотка — это согласованная работа нескольких узлов. Точные настройки зависят от оборудования, но принципы у всех одинаковые.
- Синхронизация раскладчика и катушки. За один оборот катушки раскладчик смещается примерно на диаметр нити. Так витки лежат плотно, бок к боку, без зазоров и наползаний.
- Точный разворот у бортов. Раскладчик должен менять направление ровно у борта, без задержки. Задержка даёт горку, недоход — провал у края.
- Постоянное натяжение. Катушка по мере заполнения увеличивается в диаметре, и, чтобы линейная скорость нити не менялась, обороты катушки нужно плавно снижать. Для этого используют регулирование по натяжению или по диаметру намотки.
- Остывшая нить. Наматывать можно только пруток, полностью остывший после ванны охлаждения. Тёплая нить деформируется под давлением витков, а на катушке затем проявляется овальность. Как устроено охлаждение прутка после экструдера, мы разбирали в статье об этапах производства филамента.
- Закрепление конца. Начало нити заправляют в отверстие во втулке или ступице, а конец после намотки — в отверстие у борта. Свободный конец не должен болтаться ни на одном этапе, включая упаковку.
После намотки катушку осматривают: витки должны лежать ровными рядами, без горок у бортов, провалов и петель на поверхности. Дефектную катушку проще перемотать на производстве, чем потом разбираться с остановкой печати у покупателя.
Как не создать перехлёст самому
Даже идеально намотанную катушку легко испортить за несколько секунд. Несколько привычек почти полностью убирают проблему:
- Никогда не отпускайте конец нити. Снимая катушку с принтера, сразу заправляйте конец в отверстие на борту. Если отверстия нет, используйте клипсу или кусочек малярного скотча.
- Обрезайте конец под углом. Так его проще заправить и в отверстие, и в экструдер, и вы не будете держать нить на весу, подбирая угол.
- Снимайте нить с принтера аккуратно. Выгружая пруток, придерживайте катушку, чтобы она не раскручивалась по инерции и не сбросила несколько витков.
- Следите за держателем. Катушка должна вращаться легко, но не по инерции. Слишком свободный держатель позволяет ей проворачиваться лишний раз, и витки ослабевают.
- Храните катушки с закреплённым концом. Даже в пакете или контейнере. Как организовать хранение, чтобы пластик оставался сухим, — в статье о хранении филамента.
Моток без катушки: как установить без узлов
Филамент продаётся не только на катушке, но и в виде мотка без неё. Такой моток ставят на многоразовую катушку или держатель. Намотан он так же послойно, но без опоры внутри более уязвим: если снять все фиксаторы раньше времени, витки сразу рассыпаются.
- Не снимайте стяжки или ленты, фиксирующие моток, пока он не установлен на катушку или держатель.
- Убедитесь, что внутренний диаметр мотка подходит к вашей многоразовой катушке: моток должен садиться без усилия, но и не болтаться.
- Найдите и освободите свободный конец до снятия фиксаторов, заправьте его в отверстие на борту.
- Снимайте фиксаторы по одному, придерживая витки рукой.
- Направление намотки должно совпадать с тем, как нить будет сходить на принтер: иначе она пойдёт с перегибом у борта.
Как правильно перемотать филамент на другую катушку
Перемотка нужна, если катушка треснула, не подходит к держателю или вы хотите объединить остатки. Ручная перемотка «на весу» почти всегда даёт перекрёсты, поэтому лучше собрать простую схему:
- Установите исходную катушку на ось, чтобы она вращалась свободно.
- Закрепите начало нити во втулке новой катушки.
- Вращайте новую катушку медленно и равномерно, рукой в перчатке направляя нить от борта к борту. Можно использовать дрель на малых оборотах или готовое приспособление для перемотки.
- Держите нить в лёгком натяжении, не отпуская её ни на секунду.
- Ведите нить так, чтобы каждый ряд ложился плотно к предыдущему, а у бортов не образовывались горки.
- В конце заправьте хвост в отверстие на борту.
Во время перемотки удобно заодно проверить нить: хрупкие участки, утолщения и пузыри видны сразу. Если нить ломается при перемотке, дело, скорее всего, во влаге или долгом хранении на воздухе — об этом в статье о том, почему филамент ломается на катушке.
Если узел уже есть
Когда печать остановилась из-за перехлёста, не тяните нить силой — так узел только затянется. Поставьте печать на паузу, если принтер это позволяет, снимите натяжение с нити и найдите на катушке место, где виток уходит под соседние. Обычно достаточно ослабить несколько верхних витков, вытащить застрявший виток и вернуть их на место. Если узел глубоко, перемотайте верхнюю часть катушки. Продолжить печать можно, только убедившись, что нить сходит свободно.
Намотка и упаковка PETG ARCTIC
Arctic3D производит PETG-филамент в Тольятти, и намотка — один из пунктов проверки каждой партии, вместе с сушкой, контролем диаметра, геометрии и отсутствия пузырей. Готовая нить упаковывается в вакуумный пакет с силикагелем. В каталоге PETG ARCTIC есть оба варианта — на катушке и без катушки.
Вывод
Перехлёсты почти всегда рождаются в момент, когда нить остаётся без натяжения: при неровной раскладке на производстве, при перемотке вручную или когда отпускают свободный конец. Ровная послойная намотка решает проблему на стороне производителя, а привычка сразу закреплять конец — на стороне пользователя. Если во время печати подача пропала внезапно, проверьте катушку раньше, чем разбирать экструдер.