楊海峰

摘要：3D打印機技術逐漸成熟，應用也越來越廣泛，維護與故障解決成為一個重要內(nèi)容。本論文對3D打印機的維護和故障的解決提出了詳細的論述方案。

Abstract： 3D printer technology is gradually mature， and its application is becoming more and more widespread. Maintenance and troubleshooting have become an important content. This thesis proposes a detailed discussion on the maintenance and troubleshooting of 3D printers.

關鍵詞：打印材料;手動校準;送絲機;移動平臺

0? 引言

目前，隨著科學進步3D打印機的價格越來越低，甚至出現(xiàn)了家用桌面級的3D打印機，在使用3D打印機打印過程中，由于操作不當、參數(shù)設置、溫度控制等現(xiàn)象都會引起打印機的頻繁故障，如果解決不當會引起打印機的故障，這就要求我們在出現(xiàn)故障時，第一時間排除故障，以下是介紹出現(xiàn)的故障及排除方法。

1? 3D打印材料易出現(xiàn)的問題

主流3D打印機目前常用材料有PLA和ABS材料兩種。PLA是聚乳酸高分子材料的簡稱，一般以玉米淀粉為原料提取的一種綠色環(huán)保，是可降解材料，他對于環(huán)境來說比較環(huán)保。PLA在加熱到一定溫度時會融化，溫度降低又會重新凝固，PLA的3D打印成型也是利用它的融化和冷卻成型的特點。但其加熱到200℃度時，PLA材料更容易出現(xiàn)附著和延展，使噴頭堵塞風險加大，有可能出現(xiàn)膨脹和氣泡的現(xiàn)象，導致噴頭擠出不暢的現(xiàn)象發(fā)生。

ABS材料是丙烯腈、1，3-丁二烯、苯乙烯三種單體的接枝共聚物。該材料十分堅硬，所以具有很強的抗沖擊性、耐劃、尺寸穩(wěn)定等特性，同時又兼具了防潮、耐腐蝕、易加工等特性，有著更好的塑性，但其最大的缺點就是打印過程中打印時會產(chǎn)生強烈的氣味，需要通風環(huán)境，其加熱到220℃度時流動性更好，不易導致噴頭的堵塞，但ABS打印很高的零件時，容易產(chǎn)生整體剝離的現(xiàn)象。從環(huán)保的角度看，PLA更適合選擇家庭使用和教學使用。

2? 打印機打印平臺易出現(xiàn)的問題

3D打印機打印零件時，通常由于打印平板的校準精度問題，導致零件在開始打印時，第一層有時會無法打印，或打印幾層出現(xiàn)翹邊現(xiàn)象，或者打印噴頭和打印平板出現(xiàn)過渡配合的現(xiàn)象，造成打印零件無法打印。首先需要確定打印噴頭和平板之間的間隙，在使用打印機之前就需要對打印機進行噴頭校準，校準的方式有兩種，（下面將以太爾時代UP BOX+打印機為例來具體說明）一種是自動校準如圖1所示，即在校準菜單中，選擇“自動水平校準”。校準探頭將被放下，并開始探測平臺上的9個位置。在探測平臺之后，調(diào)平數(shù)據(jù)將被更新，并儲存在機器內(nèi)，調(diào)平探頭也將自動縮回。當自動調(diào)平完成并確認后，噴嘴對高將會自動開始。打印頭會移動至噴嘴對高裝置上方，最終，噴嘴將接觸并擠壓金屬薄片以完成高度測量。

另一種是手動校準平臺如圖2所示，通常情況下，手動校準非必要步驟。只有在自動調(diào)平不能有效調(diào)平平臺時才需要。UP BOX+的平臺之下有4顆手調(diào)螺母。兩顆在前面，兩顆在平臺后下方?？梢陨暇o或松開這些螺母以調(diào)節(jié)平臺的平度。

3? 打印噴頭故障

打印噴頭故障主要就是打印機不能正常噴出絲線，或者是出絲量明顯不足，或者是產(chǎn)生斷層的問題。遇到這些現(xiàn)象打印機將不能正常使用，需要對打印機噴頭故障進行分析，然后排出打印機故障。

3.1 絲材不能擠出

首先，取下打印頭，從打印頭抽出絲材，切斷熔化的末端，然后將其重新裝到打印頭上。重啟打印機，然后查看打印機能否正常打印。其次，塑料堵塞噴嘴，替換新的噴嘴，或移除堵塞物。

3.2 絲材過粗

通常在使用質(zhì)量不佳的絲材時會發(fā)生這種情況，有些絲材粗細不一致，導致絲材過粗堵塞噴嘴，或絲材中含有雜質(zhì)，高溫不能將其熔化，從而導致噴頭的堵塞。

3.3 模型不對

對于某些模型，如果PLA不斷造成問題，切換到ABS。

4? 噴頭加熱器故障

溫度不能達到設置要求，無法正常打印。這時要檢查看看加熱棒、溫度傳感器的引線，和板卡的接插有沒有接觸不良的問題?；蛘吒鼡Q一個新的加熱棒進行嘗試。

5? 冷卻風扇故障

3D打印機風扇故障多數(shù)是由于風扇軸承缺少潤滑、風扇有沒有被灰塵等東西堵住轉(zhuǎn)速不正常、風扇接線是否正常，解決這些故障的方式主要是需要對風扇軸承進行潤滑、用毛刷清理打印機風扇、將風扇插口接線處重新安裝，如果以上都不能解決散熱效果，那就只能更換一個新的風扇。

6? 送絲機故障

送絲機擠出力的產(chǎn)生是擠出電機上的兩個齒輪，當絲材進入到送絲口時兩個齒輪將絲材緊緊夾住，打印機的擠出電機通電旋轉(zhuǎn)時，兩個齒輪會帶動絲材前進，這樣絲材傳遞到噴嘴處，此時在噴嘴處絲材被加熱融化成液態(tài)，通過細小的銅噴嘴管道而噴出，完成了絲線的擠出過程。送絲機的故障通常是被卡死現(xiàn)象，即兩個擠出齒輪不能轉(zhuǎn)動，這通常是由于安裝絲線和撤回絲線時，由于打印機還沒有達到加熱溫度或安裝提示音時，用力過大將絲線自行安裝或者撤回，導致兩個齒輪處的絲線被拉斷，卡死在兩個齒輪之間的現(xiàn)象。解決送絲機故障的方法是用螺絲刀將打印機噴頭部分拆卸下來，將兩個齒輪之間的斷絲線用鑷子取下，這樣就可以解決送絲故障了。

7? 打印機其他故障

7.1 打印頭和平臺無法加熱至目標溫度或過熱

出現(xiàn)這樣的問題主要是三個方面：第一個方面是打印機沒有被初始化，需要對打印機進行初始化設置，只需要重新啟動打印機，按動初始化按鈕即可。第二個方面是加熱模塊損壞，需要更換加熱模塊。第三個方面是加熱線損壞，加熱平臺中的加熱線損壞了，需要對加熱線進行更換。

7.2 不能檢測打印機

電腦檢測不到打印機的主要原因是：①確保打印機驅(qū)動程序安裝正確，打印機程序不能正常安裝，將使打印機不能正常工作。②USB線有缺陷，如果用非出廠原配的USB線可能會導致打印機不能正常工作，這就需要檢查USB電纜是否有缺陷。③重啟打印機和計算機。

8? 打印機的維護與保養(yǎng)

8.1 更換噴嘴

經(jīng)過長時間的使用，打印機噴嘴會變得很臟甚至堵塞。用戶可以更換新噴嘴，老噴嘴可以保留，清理干凈后可以再用如圖3所示。更換噴嘴的過程：

①用維護界面的”撤回“功能，令噴嘴加熱至打印溫度。

②戴上隔熱手套，用紙巾或棉花把噴嘴擦干凈。

③使用打印機附帶的噴嘴扳手把噴嘴擰下來。

④堵塞的噴嘴可以用很多方法去疏通，比如說用0.4mm鉆頭鉆通，在丙酮在中浸泡，用熱風槍吹通或者用火燒掉堵塞的塑料。

8.2 更換空氣濾

UP BOX+每六個月或者每300小時建議更換一次空氣濾。更換空氣濾只需要逆時針取下蓋子，取下濾芯即可完成更換，順時針擰緊即可。

8.3 手動移動平臺

在某些情況下，用戶需要手動移動平臺。可以使用一字螺絲刀旋轉(zhuǎn)z軸螺桿以升高或降低平臺。在使用時不要用力下壓或上拉使平臺移動，可能導致平臺損壞或不平。

3D打印技術日趨完善應用也越來越為廣泛，目前已經(jīng)從制造業(yè)發(fā)展到醫(yī)學、文物等多種行業(yè)，而且3D打印技術使用和操作越來越為簡便，一些中小學課外課堂也開設了該課程，打印機的價格越來越便宜，打印機開始走進了家庭，但其保養(yǎng)和修理已經(jīng)成為一個重要內(nèi)容，學會對打印機進行維護和保養(yǎng)是提高工作效率和降低人工成本的一個重要的方面。

參考文獻：

[1]太爾時代 3D打印機的用戶手冊-UP Box +用戶手冊–中文.

[2]孫昱放.家庭3D 打印機維護與故障解決方法[J].新技術新產(chǎn)品，2016：65-66.

[3]沈曉偉.3D打印機常見故障分析及維護[J].四川水泥，2019，321.