3D 打印耗材乾燥機

香 港 位 處 海 邊 ,是 十 分 潮 濕 的 地 方 ,對 於 3D 打 印 耗 材 是 大 大 不 利 的 。潮 濕 的 耗 材 會 大 大 影 響 打 印 的 質 素 。所 以 我 都 會 買 幾 個 IKEA 的 Samla box 來 做 3D 耗 材 的 儲 存 盒 。儲 存 盒 裡 面 都 會 放 大 量 的 防 潮 珠 ,這 樣 可 以 大 大 延 長 3D 打 印 耗 材 的 使 用 期 。

不 過 那 些 已 經 受 潮 了 的 耗 材 又 怎 麼 辦 呢 ?當 然 也 可 以 使 用 密 封 盒 加 防 潮 珠 的 方 法 ( 別 人 做 乾 花 也 是 這 樣 子 做 ),不 過 這 樣 被 動 的 吸 濕 方 法 ,恐 怕 要 數 以 星 期 計 才 能 令 耗 材 完 全 乾 燥 。對 於 做 prototyping 突 然 想 要 用 某 一 卷 耗 材 打 印 一 個 模 型 ,這 個 等 待 實 在 是 過 於 漫 長 。

但 耗 材 其 實 還 可 以 通 過 加 熱 來 乾 燥 。加 熱 的 工 具 有 很 多 ,外 國 最 常 用 的 就 是 焗 爐 。不 過 一 般 香 港 家 用 的 焗 爐 卻 是 不 太 適 合 。一 來 是 溫 度 太 高 ,二 來 是 計 時 器 太 短 。

3D 打 印 的 耗 材 都 算 是 塑 料 ,它 們 在 低 溫 的 時 間 是 堅 硬 的 固 體 ,在 高 溫 之 下 就 會 溶 化 ,溶 化 之 後 就 可 以 打 印 成 各 種 各 樣 的 3D 模 型 。但 塑 料 在 固 體 和 溶 化 之 間 ,還 有 一 個 叫 做 glass transition temperature,塑 料 在 到 達 這 個 溫 度 之 後 就 會 變 軟 ,就 會 開 始 變 型 。而 3D 打 印 機 是 根 據 耗 材 的 準 確 粗 幼 來 計 算 出 料 的 量 ,所 以 我 們 乾 燥 耗 材 的 時 候 就 不 能 超 過 glass transition temperature,如 果 唔 係 卷 耗 材 變 左 型 ,就 會 不 能 用 來 打 印 。

filamentGlass Transition TempDrying Temp
PLA60-65°C50°C
PETG80-82°C65°C
ABS105°C80°C
TPU???80°C

為 了 play safe,drying temperature 都 會 比 glass transition temperature 低 10-15°C。乾 燥 的 時 間 ,因 為 加 熱 的 溫 度 不 高 ,一 般 也 由 數 小 時 起 ,到 過 一 晚 夜 不 等 。乾 燥 時 間 主 要 視 乎 你 的 filament 有 幾 濕 而 定 ,有 些 人 會 在 乾 燥 的 時 候 定 期 拿 耗 材 出 來 稱 重 ,如 果 重 量 不 再 下 降 ,就 即 是 乾 燥 完 成 。

而 以 我 自 己 家 裡 用 來 焗 蛋 糕 焗 麵 包 的 電 焗 爐 為 例 ,它 可 以 設 定 溫 度 是 100°C – 230°C,外 加 一 個 發 酵 模 式 ( 約 40°C )。計 時 方 面 ,它 亦 只 有 0 – 120 分 鐘 。很 明 顯 就 是 溫 度 過 高 ,而 且 時 間 太 短 。

這 時 就 是 一 些 食 物 烘 乾 機 出 場 的 時 候 。它 們 的 溫 度 設 定 一 般 都 在 30°C – 80°C 的 範 圍 。定 時 功 能 最 長 會 去 到 12 – 48 小 時 ,某 些 更 有 長 開 功 能 。食 物 烘 乾 機 還 有 一 點 比 焗 爐 好 的 ,就 是 焗 爐 以 加 熱 為 主 ,都 是 密 封 的 ,即 使 有 空 氣 循 環 ,也 只 是 內 循 環 ,濕 氣 會 困 在 裡 面 。但 食 物 烘 乾 機 都 是 開 放 的 ,濕 氣 會 隨 著 氣 流 排 出 。

淘 寶 上 面 最 便 宜 的 食 物 烘 乾 機 ,不 到 一 百 元 人 仔 就 有 。這 種 方 型 的 尺 寸 大 概 是 207 x 265 x 200mm ( L x W x H ),以 1KG 耗 材 直 徑 為 200mm 來 計 ,大 概 未 必 放 得 下 。( 207mm 再 減 去 外 殼 的 厚 度 ,很 可 能 剩 下 不 到 200mm )

想 要 大 一 點 就 要 選 另 一 種 圓 形 的 ,它 的 尺 寸 是 280 x 280 x 320 mm,不 只 是 1KG 耗 材 放 得 下 ,連 我 用 開 的 3KG / 4KG spool 也 放 得 下 ,也 足 夠 同 時 乾 燥 兩 卷 耗 材 。它 的 溫 度 設 定 由 35°C – 68°C,溫 度 略 為 不 足 ,在 乾 燥 高 溫 耗 材 需 時 可 能 要 久 一 點 。

這 種 層 疊 式 的 食 物 烘 乾 機 ,它 每 一 層 的 高 度 是 放 不 下 耗 材 的 ( 它 原 來 設 計 給 果 乾 肉 乾 等 薄 片 的 ),所 以 想 用 作 耗 材 乾 燥 機 是 要 作 一 點 改 動 的 。你 要 自 己 在 每 個 隔 層 的 底 部 開 一 個 大 孔 ( 200mm 以 上 ,用 尖 嘴 剪 鉗 去 剪 )。

如 果 覺 得 要 自 己 DIY 比 較 麻 煩 ,又 或 者 想 保 留 食 物 烘 乾 的 功 能 ,就 可 以 選 擇 一 些 焗 爐 型 的 設 計 。這 一 類 設 計 的 層 架 都 是 活 動 的 ,烘 乾 耗 材 時 可 以 全 部 取 出 來 ,烘 食 物 時 又 可 以 放 回 去 。

上 面 的 這 款 英 國 摩 飛 乾 果 機 是 淘 寶 上 面 特 別 多 人 購 買 的 ,而 且 有 售 賣 的 店 舖 也 非 常 多 ,大 概 是 因 為 它 的 外 觀 很 不 錯 吧 。它 每 層 網 格 的 尺 寸 是 246 x 204mm,可 以 同 時 疊 放 2 卷 1KG 耗 材 。但 大 卷 的 耗 材 ( 2KG / 3KG / 4KG ) 它 就 應 該 放 不 下 了 。它 的 溫 度 設 定 由 35°C – 80°C,溫 度 稍 為 高 一 點 。定 時 就 由 1 小 時 – 24 小 時 。在 這 個 牌 子 的 專 門 店 ,售 價 大 概 是 ¥319 的 樣 子 ,其 實 也 不 貴 。

不 過 既 然 有 很 多 店 在 售 賣 ,那 就 找 一 間 比 較 便 宜 的 小 店 吧 。我 最 終 找 到 的 這 家 小 店 ,折 實 價 更 只 要 ¥248 人 仔 。我 除 了 用 它 來 乾 燥 耗 材 ,也 會 用 它 來 乾 燥 防 潮 珠 。一 般 如 果 用 微 波 爐 或 焗 爐 來 乾 燥 防 潮 珠 的 話 ,因 為 溫 度 過 高 會 造 成 防 潮 珠 爆 裂 。用 食 物 烘 乾 機 緩 緩 加 熱 的 話 就 不 會 有 爆 裂 的 風 險 ,而 且 防 潮 珠 的 透 明 盒 子 在 食 物 烘 乾 機 內 的 低 溫 環 境 也 不 會 變 形 。

這 台 機 器 其 實 很 小 巧 ,跟 一 個 迷 你 多 士 焗 燼 差 不 多 ( 272 x 290 x 210 )。不 過 它 還 是 有 點 斤 兩 ,集 運 稱 重 的 結 果 是 5.88KG。集 運 來 香 港 也 用 了 ¥35 人 仔 。

用 食 物 烘 乾 機 的 話 ,一 般 就 是 耗 材 平 時 可 以 放 得 隨 意 一 點 ,到 想 打 印 之 前 ,就 把 耗 材 放 入 烘 乾 機 烘 一 下 ( 數 小 時 – 過 夜 )。這 樣 可 以 避 免 每 次 用 完 耗 材 都 真 空 密 封 之 類 的 麻 煩 。不 過 每 次 打 印 要 提 前 烘 乾 其 實 也 是 另 一 種 麻 煩 。哈 哈 哈 。

很 明 顯 我 已 經 DIY 了 好 多 個 耗 材 儲 存 盒 ,為 什 麼 還 會 買 這 麼 一 個 食 物 乾 燥 機 呢 ?是 不 是 DIY 的 耗 材 儲 存 盒 不 夠 好 用 呢 ?其 實 不 是 。內 置 乾 燥 劑 的 耗 材 儲 存 盒 ,如 果 密 封 得 當 ,濕 度 可 以 一 直 維 持 低 於 20% 好 幾 個 月 。那 為 什 麼 還 要 食 物 乾 燥 機 呢 ?

Annealing PLA Prints for Strength – 2 Easy Ways

食 物 乾 燥 機 的 另 一 用 途 是 ANNEALING ( 退 火 )。這 原 來 是 用 於 打 金 的 ,不 過 用 在 3D 打 印 一 樣 可 以 。詳 情 可 以 參 考 上 面 的 文 章 。 簡 單 而 言 ,經 過 退 火 處 理 的 3D 打 印 件 會 有 greater strength、less brittle and more ductile、同 埋 greater temperature resistance。咁 筍 的 事 ,怎 麼 可 以 不 做 呢 ?

我 焗 蛋 糕 的 焗 爐 不 能 用 於 退 火 ,還 是 因 為 溫 度 太 高 。食 物 乾 燥 機 的 溫 度 最 高 也 只 有 80°C,不 會 意 外 把 打 印 件 熔 化 。而 且 有 計 時 功 能 ,設 置 加 熱 2 小 時 ,然 後 讓 它 在 裡 面 慢 慢 回 復 室 溫 。它 還 有 4 個 層 網 ,可 以 一 次 過 處 理 一 大 堆 3D 打 印 件 。

當 然 市 面 上 亦 有 一 些 可 以 加 熱 的 耗 材 儲 存 盒 ,不 過 價 格 不 菲 ,一 小 個 就 要 三 百 幾 蚊 。這 種 可 以 一 邊 打 印 一 邊 加 熱 乾 燥 的 儲 存 盒 ,特 別 邊 合 那 些 很 容 易 受 濕 度 影 響 打 印 效 果 的 耗 材 。

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為 Anycubic Vyper 啟用 Linear Advance

話 說 早 前 入 手 了 超 級 易 用 打 印 效 果 又 良 好 的 Anycubic VYPER,但 再 好 的 機 器 都 總 有 進 步 的 空 間 。眾 所 周 知 ,其 實 市 面 上 大 部 分 的 3D 打 印 機 都 是 使 用 大 名 鼎 鼎 的 開 源 firmware — Marlin,VYPER 也 不 例 外 。

不 過 即 使 是 使 用 Marlin,但 很 多 官 方 推 出 的 firmware,都 會 關 閉 了 許 多 好 洗 好 用 的 功 能 。不 啟 用 特 定 功 能 的 原 因 有 許 多 ,如 果 是 linear advance 的 話 ,一 來 它 是 比 較 實 驗 性 的 功 能 。二 來 這 個 linear advance 的 設 置 ,其 實 也 應 該 是 每 個 使 用 者 都 不 同 的 。甚 至 乎 ,你 設 定 打 印 速 度 不 同 、layer height 不 同 、打 印 的 filament 不 同 ,也 可 以 有 不 同 的 值 。

https://marlinfw.org/docs/features/lin_advance.html

如 果 大 家 想 進 一 步 了 解 什 麼 是 linear advance,可 以 看 看 上 面 Marlin 的 官 方 解 說 。咁 鬼 複 雜 的 東 西 ,如 果 我 是 Anycubic,也 是 唔 開 好 過 好 。不 過 ,大 家 可 以 先 看 看 下 面 的 圖 。睇 下 估 唔 估 得 到 究 竟 邊 個 係 有 開 linear advance,邊 個 係 無 開 ( 放 大 仔 細 看 ! )。

答 案 應 該 是 顯 然 易 見 的 吧 ?左 邊 那 一 個 是 啟 動 了 linear advance 之 後 打 印 的 。右 邊 那 一 個 ,就 是 VYPER 剛 剛 到 手 時 用 原 廠 firmware 打 印 的 ( 八 月 頭 )。那 些 ghosting / ringing / corner bulging,都 神 奇 地 消 失 了 。你 有 沒 有 心 動 呢 ?是 不 是 也 很 想 要 ?

想 要 啟 用 linear advance,就 要 自 行 去 修 改 firmware ( source code ),再 自 行 compile 成 bin 檔 案 ,這 對 於 大 多 數 的 用 家 來 說 都 頗 為 困 難 。不 過 還 好 ,linear advance 自 從 推 出 以 來 ,風 評 還 是 十 分 不 錯 的 ,所 以 想 要 啟 用 linear advance 肯 定 大 有 人 在 。

這 個 世 界 ,有 需 求 就 自 然 有 供 應 的 了 。因 為 Marlin 原 本 就 開 源 的 ,其 實 你 想 怎 麼 改 都 可 以 。只 要 你 搞 清 楚 打 印 機 的 一 些 設 定 ,自 己 由 頭 寫 個 firmware 出 來 都 仲 得 。而 這 些 非 原 廠 ,非 官 方 的 firmware,現 在 會 叫 做 community firmware,很 好 理 解 吧 ?

因 為 Vyper 還 算 是 比 較 新 ,我 在 網 上 見 到 的 community firmware 還 沒 有 許 多 ,只 有 寥 寥 幾 個 。不 過 印 象 中 我 看 到 的 都 應 該 有 改 linear advance。我 這 次 用 的 firmware,其 實 是 在 Vyper 的 facebook page 上 面 找 到 的 。

https://www.facebook.com/groups/anycubicvyper

這 個 facebook page 的 名 字 就 叫 做 Anycubic Vyper 3D Printer User Group,都 有 成 一 千 七 百 人 。裡 面 除 了 Vyper 的 用 家 之 外 ,還 疑 似 有 一 些 Anycubic 的 官 方 代 表 。不 過 我 唔 多 清 楚 究 竟 Anycubic 的 員 工 在 群 裡 面 是 什 麼 角 色 。

這 個 group 裡 面 關 於 Vyper 的 資 訊 也 很 多 。有 firmware、有 slicer profile、也 有 一 點 點 改 機 的 模 型 。提 問 的 話 也 很 快 有 人 回 應 ( 但 有 無 用 就 唔 清 楚 )。如 果 你 也 是 Vyper 用 家 我 十 分 建 議 你 申 請 加 入 這 個 group。

https://www.facebook.com/groups/anycubicvyper/permalink/960625341402913

這 個 thread 的 作 者 原 來 是 改 好 了 一 個 有 linear advance 的 版 本 ,不 過 既 然 改 開 firmware,很 多 人 都 會 跟 手 改 多 幾 樣 自 己 就 手 既 野 。不 過 裡 面 其 中 一 個 改 動 ,就 是 減 慢 了 風 扇 的 轉 速 ,卻 不 為 全 部 人 所 喜 愛 ( 包 括 我 ),所 以 作 者 應 大 家 要 求 又 放 出 來 了 一 個 沒 有 減 慢 風 扇 的 版 本 。

https://drive.google.com/file/d/1vvm6b7AnPmV1gZHYHAXj7pRSUT6XEx8A/view?fbclid=IwAR2fPQtJxiheRd6Dx_Fkx5IZadRu7E0H-_syC1oKsEfFAvbaxqYNJxcNjt4

這 個 版 本 沒 有 上 傳 到 facebook group,卻 放 了 在 作 者 自 己 的 google drive。這 種 有 點 混 亂 的 情 況 在 community firmware 的 圈 子 裡 面 十 分 常 見 。畢 竟 作 者 們 都 是 無 償 奉 獻 ,總 不 能 要 求 每 位 作 者 都 做 好 version control 和 documentation。

如 果 你 自 己 不 心 水 清 的 話 ,整 整 下 就 會 連 自 己 更 新 左 D 乜 ,為 乜 去 更 新 都 唔 清 唔 楚 。所 以 我 每 部 3D printer 都 會 有 一 個 專 門 的 folder,保 存 所 有 我 裝 過 的 新 舊 版 官 方 非 官 方 的 firmware,將 來 萬 一 出 事 我 也 可 以 回 復 到 舊 版 。

下 載 回 來 的 檔 案 叫 main_board_20210717_lin_advance_stock_fan_erase_ eeprom.bin,用 法 和 原 廠 firmware update 一 樣 。只 要 把 它 放 入 SD 卡 的 根 目 錄 ,插 入 Vyper,關 機 再 開 機 就 會 自 動 「升 級 」。「升 級 」完 成 之 後 ,拔 出 SD 卡 ,再 關 機 開 機 一 次 就 完 成 。

https://github.com/ANYCUBIC-3D/Vyper

為 什 麼 「升 級 」要 加 上 引 號 呢 ?其 實 現 在 Vyper 最 新 的 官 方 firmware 版 本 是 2.3.9 ( bin 檔 案 ),但 Anycubic 在 github 上 面 公 開 的 source code 版 本 卻 還 只 是 2.3.5。現 在 community firmware 都 是 由 2.3.5 這 個 source code 改 出 來 的 。

這 方 面 絕 對 是 Anycubic 唔 啱 ,因 為 Marlin 是 GPL 的 ,Anycubic 其 實 有 責 任 公 開 修 改 過 的 所 有 firmware。

因 為 我 一 早 就 升 級 去 了 官 方 的 2.3.9,所 以 我 這 次 的 「升 級 」,實 際 上 是 降 級 。由 2.3.9 降 回 去 2.3.5。這 的 確 有 點 可 惜 、有 點 遺 憾 ,不 過 你 要 追 求 firmware 版 本 還 是 打 印 質 素 ?我 個 人 當 然 選 擇 打 印 質 素 。

升 級 完 成 之 後 ,會 清 空 eprom,所 以 之 前 儲 存 在 裡 面 的 設 定 都 會 沒 有 了 ,要 重 新 再 設 定 一 次 。最 重 要 的 當 然 是 auto bed leveling,這 個 在 使 用 3D printer 之 前 是 一 定 要 做 的 。做 完 auto leveling 之 後 ,我 發 現 我 要 設 定 的 Z offset 和 之 前 有 頗 大 差 異 。之 前 我 是 用 +0.1,現 在 卻 是 用 -0.05,真 是 奇 怪 。合 理 解 釋 是 我 的 噴 頭 清 潔 得 唔 夠 乾 淨 ,稍 為 有 一 點 殘 留 。

https://marlinfw.org/tools/lin_advance/k-factor.html

Linear Advance 要 設 定 的 是 一 個 K value,firmware 的 作 者 幫 我 們 預 設 了 為 0.55,一 般 情 況 之 下 應 該 都 夠 用 。不 過 既 然 是 我 ,就 好 應 該 自 己 去 調 試 一 下 。上 面 的 連 結 就 是 Marlin 官 方 的 K-factor Calibration Pattern,它 會 幫 你 generate 一 個 G code file,用 SD 卡 放 入 3D  Printer 打 印 出 來 就 得 。詳 細 的 用 法 可 以 自 己 去 睇 youtube 片 ,很 多 教 學 的 。

經 過 幾 輪 測 試 之 後 ,我 自 己 選 擇 的 value 是 0.6,和 作 者 選 的 0.55 都 非 常 接 近 。設 定 好 之 後 第 一 時 間 當 然 是 打 印 一 些 測 試 的 模 型 。

打 印 結 果 之 前 都 有 show 出 來 了 ,十 分 滿 意 。不 過 同 時 我 也 發 現 打 印 的 時 間 怎 麼 好 像 變 長 了 ?我 明 明 記 得 之 前 只 用 了 XX 分 鐘 的 。不 過 我 有 老 人 痴 呆 ,我 自 己 都 信 唔 過 我 自 己 ……。這 就 是 為 什 麼 要 用 octoPrint 而 且 要 裝 個 Print Job History plugin 的 原 因 了 。

月 頭 打 印 時 只 用 了 24 分 鐘 ,但 剛 剛 完 成 的 打 印 ,卻 用 了 三 十 幾 分 鐘 ?不 過 這 也 不 是 什 麼 新 鮮 事 ,Marlin 自 己 官 網 也 有 相 關 的 解 釋 。啟 用 了 Linear Advance 打 印 時 間 卻 變 慢 的 原 因 ,主 要 是 由 於 E jerk 設 定 得 太 低 所 至 。

M205 E10

Vyper 原 來 的 E Jerk 是 5,我 先 試 試 把 它 改 為 10。於 是 就 進 入 terminal ( 這 也 是 使 用 OctoPrint 的 一 大 方 便 之 處 ) 輸 入 一 個 M205 command。再 用 M500 保 存 入 eprom。如 果 你 不 會 用 terminal 操 控 Printer,理 論 上 也 應 該 可 以 在 slicer 的 start G-code 裡 面 做 設 定 。

完 成 之 後 ,再 打 印 同 一 個 G code file,結 果 時 間 大 幅 下 降 到 26 分 鐘 ,打 印 質 素 看 不 出 來 有 什 麼 分 別 。再 詳 細 對 比 了 今 日 用 的 G code file 和 月 頭 用 的 G code file,發 現 我 今 日 的 infill 比 之 前 多 ( 10% vs 20%,因 為 之 前 打 另 一 個 模 型 沒 有 改 回 來 ),所 以 其 實 26 分 鐘 一 點 也 不 比 之 前 慢 。( 以 上 打 印 時 間 都 包 含 預 熱 的 時 間 )

當 然 linear advance 也 不 是 萬 能 ,例 如 它 對 wall 的 影 響 十 分 巨 大 ,但 對 top / bottom layer 卻 沒 什 麼 影 響 。有 沒 有 linear advance 的 分 別 ,如 果 不 是 用 我 那 有 2 倍 放 大 率 的 macro lens,其 實 也 不 會 那 麼 明 顯 。

至 少 ,以 我 這 樣 功 能 性 實 用 性 為 主 的 用 家 ,那 些 ghosting / ringing / corner bulging,只 要 不 影 響 裝 嵌 ,對 我 來 說 都 不 是 問 題 。據 說 linear advance 也 會 影 響 打 印 尺 寸 的 精 準 度 ( X / Y 軸 ),不 過 在 Vyper 上 面 的 影 響 就 很 輕 微 。

最 後 ,要 多 提 幾 句 。Community firmware 人 人 都 能 動 手 做 ,人 人 都 能 發 佈 ,所 以 肯 定 會 有 點 良 莠 不 齊 。所 以 使 用 community firmware 亦 是 帶 有 一 定 風 險 的 。因 為 bin 檔 案 是 看 不 到 裡 面 改 了 什 麼 的 ,一 定 程 度 只 能 講 個 信 字 。究 竟 作 者 水 平 如 何 ?會 不 會 改 錯 了 地 方 ?會 不 會 令 打 印 機 中 毒 ?會 不 會 有 人 惡 意 關 上 了 thermal runaway 而 讓 你 發 生 火 災 ?

另 外 ,使 用 非 原 廠 firmware,肯 定 是 會 影 響 到 原 廠 保 養 的 。所 以 ,做 保 修 的 時 候 ,最 好 還 是 先 裝 回 原 廠 的 firmware。哈 哈 哈 。

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