【打印虎原创】Prusa_i3_3D打印机校准图解教程-基础篇

【打印虎原创】Prusa_i3_3D打印机校准图解教程-基础篇
最近在玩RepRap Prusa i3 开源3D打印机，硬件搭好了之后简单打了几个3D模型，发现效果不算太好，特别是模型的最下面几层。

查了些资料，发现这打印机的校准是个大事情，不校准就打是一种很不靠谱的行为。

所以我仔仔细细里里外外用了很多时间校准我的3D打印机。

这篇教程专门记录分享一下我的校准3D打印机的经历，特别是最基础最重要的部分。

帮大家节省一些时间。

准备工作
在开始校准你的Prusa 3D打印机之前，你需要确保你的3D打印机已经组装完毕。

所谓组装完毕，是要保证所有的模块都已经尽量精确的安装好，并且螺丝已经固定好了。

对3D 打印机的组装，要至少达到“看起来”没问题的程度。

校准不是维修机器，从表面上看起来就有问题的机器，是无论如何校准也没法正常工作的。

这个请大家一定要先搞清楚。

3D打印机要放置在一个结实稳固的平坦桌面上。

不论是3D打印机还是桌子的微小晃动，都会对打印结果造成不良影响。

3D打印机工作起来打印某些东西的时候，步进电机还可能会产生某种特定频率的震动，如果桌子不够稳，跟桌子产生了共振就更难保证打印结果的质量了。

因此这些条件虽然看起来都很简单但一定要保证先做到，这样往下做校准的工作才有意义。

最后，是把相关的工具准备好。

一把螺丝刀，一把钳子，还有合适的扳手。

这样我们就可以开始了！
第一步，校准步进电机
虽然我们已经把Prusa 3D打印机的电器连线都连接好了，但是否连接正确还要检查一下。

比较容易出错的，是几个步进电机的运行方向。

把Prusa打开（通常也就是连上220V电源），然后把所有的相关软件安装好，就可以开始我们这里的测试了。

如果还不会安装软件，可以参考【打印虎原创】Prusa_i3_3D打印机软件安装图解教程，里面有非常详细的方法。

这里我们使用Repetier-Host软件的手动控制功能进行测试。

Repetier-Host软件目前版本是0.95F（打印虎本地下载，百度云下载）。

对这个软件的使用，可以参考【打印虎原创】3D打印控制软件Repetier-Host使用基础图解教程，我们这里仅使用其中的手动控制功能。

软件启动之后，先点击左上角的“连接”按钮，连接成功后按钮会变为绿色。

然后切换到手动控制面板，如下图所示。

分别按下图中X, Y, Z轴方向的箭头，检查步进电机运动方向是否正确。

每个轴向上，负方向都应该是微动开关所在的方向。

向负方向运动到头，就会触发微动开关。

实际上按下小房子按钮，也是同样的动作。

步进电机除了运动方向是正确的，还应该确认它们在运动时没有产生异常的巨大噪音。

正常情况下，步进电机应该只有运动时会发出有规律的运转的声音，在进行3D打印的过程中，如果按照某种曲线运动，可能会发出类似音阶的声音。

如果步进电机没有按照正确的方向运动，或者运动过程中发出了噪音并且抖动，说明电器连线很可能出了问题。

步进电机方向相反，说明电器连线的方向也反了。

其他情况，往往是接触不良造成的。

如果连线都确认了没有问题，可以尝试调整步进电机的电流。

如下图所示，红色箭头所指的位置，就是调整步进电机的微调电位器。

图中的两个箭头，分别指向了X轴和Y轴的微调电位器，Z轴和E轴（控制挤出头步进电机）也在对应的位置上。

调整步进电机最好在有万用表的情况下进行，这样可以测量当前的电流强度，如果调整效果不佳可以很容易恢复到原状。

当步进电机电流过小时，可能会出现步进电机振动但不转动的现象。

出现这种情况可以尝试加大步进电机的电流。

当步进电机电流过小时，会出现散热片过热，进而导致步进电机时而工作时而不工作的情况。

这种现象出现时，可以考虑减小步进电机的电流。

第二步，挤出头和热床的相对位置粗调
通过对Prusa 3D打印机的搭建，以及对各个步进电机手动控制的经验，相信你已经可以发现，想要打印出高质量的3D模型，非常关键的一个问题，就是3D打印机挤出头和热床之间的配合，以及第一层的打印效果。

3D打印机挤出头和热床之间的距离，既不能太近，也不能太远。

太近会使挤出头和热床之间互相剐蹭，严重时会造成3D打印机的损坏；太远会使挤出头挤出的塑料丝无法粘着在热床上，打印效果一团糟。

第一层是整个3D 打印模型的基础，糟糕的第一层打印，会导致接下来的很多层质量下降，甚至整个3D打印模型的失败。

我们这个教程的主要部分，就是专心地调整挤出头和热床之间的距离。

调整的目标是：
图中比较夸张的展示了挤出头的挤出效果。

关键点是这里展示了合适的挤出头和热床之间的距离。

在合适的距离下，可以让第一层的打印效果最佳，产生大小适中的附着力以及正确的3D打印模型形状。

这张图展示的效果，代表挤出头和热床之间的距离过于小了。

虽然还没有造成两者的剐蹭碰撞，但已经会造成3D打印模型形状质量下降，并且最终的打印结果难于从热床上取下。

这张图中的情况更常见一些，就是挤出头和热床之间的距离过于大了。

图中挤出的塑料丝虽然还可以勉强附着在热床上，但已经严重的降低了打印的效果。

这时也需要进行重新校准，减小挤出头和热床之间的距离。

那么如何调整3D打印机，可以使第一层达到足够好的效果呢？首先是进行粗调。

对于Prusa 3D打印机来说，Z轴的高度由两个丝轴步进电机决定。

Z轴的复位位置由微动开关决定。

Z轴步进电机方面，要在断电的情况下，用手旋转两个轴（下图中红色箭头所指的位置），将包括X轴步进电机、X轴框架以及整个挤出头在内的部分，调整为尽量水平的状态。

Z轴复位微动开关的上面，有一个调整高度的螺丝孔。

这里要旋入一颗螺丝，并且上下都用螺母固定。

这个螺母的高度，决定了Z轴的复位位置。

尽量将Z轴的复位位置设置为打印头恰好停在热床上的位置。

粗调本身不要求极高的精度，也不需要专门的测量工具的协助，但要在人力所及的范围内尽量达到目标。

只有在良好的粗调的基础上，后面的细调才能达到预期的效果。

如果粗调本身没有做好，后面的细调往往就是浪费时间了。

第三步，挤出头和热床的相对位置细调
粗调完成之后，我们要精细的调整挤出头和热床的相对位置了。

先搞定第一个角，如下图，把X轴和Y轴都复位,把挤出头移动到热床的角上。

因为我们前面已经进行过粗调，挤出头和热床之间应该已经很接近了。

把一张平整的纸条放到挤出头和热床之间，抽动纸条看是否能感觉到轻微的阻力。

如果有轻微的阻力，那说明挤出头已经处在正确的位置上了。

否则，需要调整热床这个角的螺丝，稍稍提高或降低热床。

搞定了第一个角之后，再搞定第二个角，把Y轴（也就是热床）移动到远端，观察这时候挤出头和热床之间的距离。

与上面一样，这时也需要一张纸条，来测试挤出头和热床之间是否已经在合适的位置上了。

不合适的话调整这里的螺丝。

第二个角完成之后，把Y轴复位退回到第一个角，再用纸条确认第一个角仍然处于合适的状态下。

前两个角都完成了之后，调整X轴远端的第三个和第四个角。

与上面类似，完成之后再退回第一个和第二个角，再测试和调整。

第四步，打印测试3D模型
所有四个角都完成之后，我们应该尝试打印这个3D模型，检查所有四个角，挤出头和热床之间是否已经达到了合适的相对位置。

这个3D模型可以从打印虎3D模型库中找到。

经过一轮校准，尝试打印这个模型，第一层是这样的：
看不太清？放大看看，先看左侧，也就是X轴负方向
恩，质量还可以。

右侧也就是X轴正方向如何呢？
两边对比就可以看出，左侧的打印质量明显优于右侧。

右侧的第一层打印结果，对比之前的示意图就可以看出，是挤出头和热床之间的距离太大造成的。

再次校准，特别是将右侧的第三、第四个角提高了一些。

重新打印这个校准测试模型，这次的结果就非常好了，先是整体效果：
局部看一下，右侧的情况：
经过所有这些校准步骤之后，可以看到我的3D打印机的打印效果已经比较好，这时候可以尝试更复杂的3D模型打印了。

当然，我们还可以在其他很多方面进一步校准打印机。

想知道怎么做，请继续关注打印虎Prusa 3D打印机系列图解教程。