Kameragestütztes XY-Kalibrierungswerkzeug (CXC)

Bei 3D-Druckern mit mehr als einem Extruder, wie z. B. Dual-Extrusions-Druckern, IDEX-Druckern oder Druckern mit Werkzeugwechsel, ist eine korrekte XY-Offset-Kalibrierung (der Abstand zwischen den beiden Düsen) unabdingbar, um zufriedenstellende Ergebnisse zu erzielen, insbesondere bei Multimaterialdrucken, z. B. bei vielen Farben oder Stützmaterialien. Bei Dual-/IDEX-/Werkzeugwechseldruckern ist die XY-Offset-Kalibrierung in der Regel eine zeitaufwändige Tätigkeit, die aufgrund menschlicher Fehler nicht immer genaue Ergebnisse liefert. In der Regel wird die Kalibrierung durch den Druck von Linienmustern und die Anpassung des Versatzes durchgeführt, bis die Linien übereinstimmen. Bei vielen Druckern ist dies jedoch meist nur mit PLA möglich, was einen Wechsel des Filaments erfordert. Und wenn die Kallibrierung mit anderen Filamenten durchgeführt werden kann, muss das Bett erst aufgeheizt werden.

Video 1: Wie man das CXC XY-Offset-Kalibrierungswerkzeug verwendet. Quelle: Ember Prototypes.

Um diesen langen, mühsamen und unvollkommenen Kalibrierungsprozess für Doppelextrusionsdrucker zu vereinfachen, hat Ember Prototypes dieses kameragestützte CXC XY-Offset-Kalibrierungswerkzeug entwickelt. Es handelt sich dabei um ein kompaktes Gerät, das eine schnelle (5 Minuten) und genaue Kalibrierung des XY-Offsets durchführt, ohne dass Kalibrierungslinien gedruckt werden müssen, mit einem Fehler von weniger als 0.1 mm.

Bild 1: Die Software des CXC-Tools. Quelle: Ember Prototypes.

Die Kombination aus einer Kamera und einer leistungsstarken Software hilft bei der Überwachung des Kalibrierungsprozesses, indem sie eine Unteransicht des Druckkopfes mit Fadenkreuz liefert. In der Softwareoberfläche kann der Benutzer Aktionen wie die Ausrichtung der Mitte jeder Düse auf dieselbe XY-Position, die Einstellung der Kamerabelichtung und des Zooms sowie die Aktualisierung der Kameraverbindung durchführen. Die (automatisch gespeicherten) Parameter sind flexibel, um den verschiedenen Arten der Kalibrierung von Offsets durch unterschiedliche Drucker gerecht zu werden, und zu jedem Parameter gibt es ausführliche Hinweise zur Verwendung.

Bild 2: Das CXC-Tool im Einsatz mit verschiedenen 3D-Druckern. Quelle: Ember Prototypes.

Das CXC-Kalibrierungswerkzeug wurde so konzipiert, dass es einfach zu bedienen und mit vielen 3D-Druckern kompatibel ist, unabhängig vom Bauplattentyp. Für Nicht-Stahlplatten ist ein wiederverwendbarer Aufkleber vorgesehen und die Haftung auf Federstahl-Bauplatten wird durch einen eingebauten Magneten gewährleistet. Die einzigen Voraussetzungen für das ordnungsgemäße Funktionieren des Tools sind die Fähigkeit, das Portal in Schritten von 0.1 mm oder weniger zu verstellen (und die absolute Position abzulesen) sowie die Möglichkeit, XY-Kalibrierungswerte außer Kraft zu setzen (oder Offsets im Slicer einzustellen). Das CXC-Kalibrierungswerkzeug kann auf jedem Betriebssystem laufen (Windows-Standalone oder plattformübergreifende Webanwendung).