تفاوت PLA+ Hi-Speed با PLA معمولی: چرا چاپ سریع ممکن شده؟
وقتی درباره سرعت چاپ بالا در پرینترهای سه‌بعدی صحبت می‌کنیم، اولین چالشی که با آن مواجه می‌شویم، مادهٔ مصرفی است. فیلامنت‌های PLA معمولی با وجود پرکاربرد بودن، برای چاپ‌های سرعت بالا طراحی نشده‌اند و در جریان بالا دچار پرینت ناقص، انسداد نازل یا مشکلات چسبندگی می‌شوند.
اینجاست که PLA+ Hi-Speed وارد میدان می‌شود؛ این نوع فیلامنت با فرمولاسیون ویژه‌ای ساخته شده که سه ویژگی کلیدی دارد:
- ویسکوزیته پایدار در دمای بالا: باعث می‌شود فیلامنت در دبی بالا (flow rate زیاد) بدون نوسان خارج شود.
- چسبندگی لایه‌ای بهتر در سرعت بالا: حتی در سرعت‌های ۳۰۰ تا ۵۰۰ میلی‌متر بر ثانیه، چسبندگی بین لایه‌ها حفظ می‌شود.
- پایداری ابعادی بالا: انقباض و تاب برداشتن در سرعت بالا به حداقل می‌رسد.
از نظر ظاهری هم این فیلامنت‌ها سطحی مات‌تر و یکنواخت‌تر دارند. اگر با پرینترهایی مثل Bambu Lab X1، Elegoo Centauri یا Voron 2.4 کار کرده باشید، احتمالاً به خوبی متوجه تفاوت کیفیت PLA+ Hi-Speed با PLA معمولی شده‌اید.
چه پرینتری مناسب چاپ فوق‌سریع با PLA+ Hi-Speed است؟
چاپ سریع فقط به فیلامنت مربوط نمی‌شود؛ اگر پرینتر شما توانایی فنی لازم را نداشته باشد، حتی بهترین PLA+ Hi-Speed هم نمی‌تواند کیفیت مطلوبی ارائه دهد. برای رسیدن به سرعت‌هایی بالاتر از ۲۵۰ mm/s، باید چاپگر شما مجموعه‌ای از قابلیت‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری زیر را داشته باشد:
۱. سازه‌ی مستحکم و Core-XY بودن
پرینترهای Core-XY مثل Bambu Lab، Voron یا Prusa XL به‌خاطر پایداری در شتاب‌های بالا (acceleration بالا)، برای چاپ سرعت بالا ایده‌آل‌اند. طراحی‌های کارتیزین معمولی (مثل Ender 3) به‌سختی می‌توانند چنین سرعتی را کنترل کنند.
۲. اکسترودر High-Flow
فیلامنت Hi-Speed فقط در صورتی مؤثر خواهد بود که اکسترودر توانایی انتقال آن را داشته باشد. اکسترودرهای Dual-Drive مانند Bondtech LGX یا اکسترودرهای دایرکت سبک مثل Sprite Pro یا Orbiter 2.0، انتخاب‌های بهتری هستند.
۳. هات‌اند با ظرفیت دبی بالا
نازل و هات‌اند باید بتوانند دمای مورد نیاز را در دبی بالا تأمین کنند. برای مثال، اگر بخواهید با سرعت ۳۰۰ mm/s چاپ کنید، باید بتوانید حداقل ۲۰ تا ۲۵ mm³/s مواد را ذوب کنید. نازل‌های ۰٫۶ یا ۰٫۸ میلی‌متر، به‌همراه هات‌اندهایی با heatblock بزرگ‌تر مثل Volcano یا Rapido HF این مشکل را حل می‌کنند.
۴. فن خنک‌کننده‌ی قدرتمند
در سرعت‌های بالا، زمان خنک شدن لایه‌ها کاهش می‌یابد. استفاده از فن ۵۰۵۰ یا ۵۰۱۵ برای cooling part باعث می‌شود چاپ کیفیت بهتری داشته باشد. برخی پرینترها مثل Bambu، سیستم خنک‌کننده اختصاصی دارند.
تنظیمات Klipper برای چاپ فوق‌سریع: Input Shaping و Pressure Advance
برای دستیابی به چاپ با سرعت ۳۰۰ میلی‌متر بر ثانیه یا بالاتر، فقط سخت‌افزار کافی نیست. بخش مهمی از این موفقیت به فریمور Klipper و تنظیمات پیشرفتهٔ آن وابسته است. اگر هنوز از Marlin استفاده می‌کنید، وقت آن رسیده که به Klipper مهاجرت کنید؛ فریموری که با استفاده از پردازنده‌های خارجی (مثل Raspberry Pi) زمان‌بندی دقیق‌تری ارائه می‌دهد و قابلیت‌های حرفه‌ای‌تری مثل Input Shaping را فعال می‌کند.
۱. Input Shaping: حذف لرزش در سرعت بالا
در سرعت‌های بالا، سازهٔ پرینتر ممکن است دچار لرزش و پدیده‌ای به‌نام ringing شود. Input Shaping با استفاده از داده‌های حسگر لرزش (Accelerometer)، الگویی از لرزش‌های فیزیکی دستگاه را ثبت می‌کند و با اعمال یک «شکل‌دهی زمانی»، آن را حذف می‌کند. نتیجه:
- افزایش چشم‌گیر کیفیت لبه‌ها
- امکان افزایش شتاب (acceleration) تا ۱۰٬۰۰۰ mm/s² یا حتی بیشتر
- کاهش نویز دستگاه
نصب و فعال‌سازی Input Shaping
برای شروع نیاز دارید به:
- سنسور شتاب‌سنج ADXL345
- اتصال آن به Raspberry Pi یا MCU
- اجرای اسکریپت klipper/scripts/calibrate_shaper.py
- ویرایش فایل printer.cfg و فعال‌سازی گزینه‌های shaper_type و shaper_freq
۲. Pressure Advance: جبران فشار اکسترودر
در هنگام شتاب‌گیری و توقف چاپ، جریان فیلامنت نوسان پیدا می‌کند. برای رفع این موضوع، تنظیم Pressure Advance ضروری است. این تنظیم باعث می‌شود در گوشه‌ها و نواحی با تغییر جهت ناگهانی، پرینت به‌طور یکنواخت باقی بماند.
تنظیم آن از طریق دستور زیر انجام می‌شود:
SET_PRESSURE_ADVANCE ADVANCE=0.04
مقدار دقیق با آزمون و خطا و چاپ تست مخصوص تعیین می‌شود.
با این دو ویژگی، حتی روی پرینترهایی با سازه نه‌چندان گران‌قیمت نیز می‌توان به کیفیت حرفه‌ای دست یافت.
پروفایل آماده برای Slicer: سرعت، شتاب، دما و Flow Rate مناسب PLA+ Hi-Speed
یکی از مهم‌ترین عوامل موفقیت در چاپ با PLA+ Hi-Speed، داشتن یک پروفایل دقیق و بهینه در نرم‌افزار Slicer (مثل Cura، PrusaSlicer یا Bambu Studio) است. فیلامنت‌های پرسرعت نیازمند تنظیماتی متفاوت از PLA معمولی هستند؛ در غیر این صورت یا کیفیت افت می‌کند یا چاپ ناقص می‌شود.
در اینجا یک پروفایل عمومی برای شروع کار ارائه می‌دهیم که روی اکثر پرینترهای CoreXY یا Direct Drive قابل استفاده است:
نکات مهم:
- قبل از چاپ قطعه اصلی، حتماً یک تست بنچی یا «کوبه‌ی جریان» (Flow Tower) بزنید.
- اگر از اکسترودر دایرکت استفاده می‌کنید، مقدار Retraction و Pressure Advance باید متناسب با آن تنظیم شود.
- برخی پرینترها مثل Bambu X1 یا P1P، پروفایل آماده برای فیلامنت‌های High-Speed دارند؛ فقط کافیست flow rate و دما را دقیق تنظیم کنید.
