Over-extrusion (nadmierna ekstruzja) w druku 3D — 5 przyczyn i jak je usunąć

Objaw: ścianki są wypukłe i chropowate, narożniki puchną, na powierzchni pojawiają się nadmiarowe wałeczki tworzywa, a wymiary gotowego elementu wychodzą większe od modelu. Otwory są ciaśniejsze, niż powinny, i nic nie chce w nie wejść bez wiercenia.

Over-extrusion (po polsku nadmierna ekstruzja) to lustrzane odbicie niedoboru materiału: przez dyszę przechodzi go więcej, niż zaplanował slicer. Nadmiar nie ma dokąd uciec, więc rozpycha ścieżkę na boki i do góry. Kolejna warstwa układa się na nierównym podłożu i błąd narasta z każdą warstwą. Najbardziej cierpi na tym dokładność wymiarowa, bo zewnętrzna ścianka rośnie w stronę otoczenia modelu, a otwory kurczą się do środka.

Najczęstsze przyczyny i rozwiązania

1. Mnożnik ekstruzji jest po prostu za wysoki

Parametr Flow (w Cura Flow, w PrusaSlicer Extrusion multiplier) mnoży całą objętość podawanego tworzywa. Wartości powyżej stu procent trafiają do profilu zwykle przy okazji walki z niedostateczną ekstruzją i zostają tam na zawsze, także wtedy, gdy pierwotny problem dawno zniknął.

Jak sprawdzić: wydrukuj sześcian z jedną ścianką, bez wypełnienia i bez górnych warstw, a następnie zmierz grubość ścianki suwmiarką w kilku miejscach. Powinna odpowiadać szerokości ekstruzji ustawionej w slicerze. Każda dziesiąta część milimetra ponad tę wartość to nadmiar materiału.

Co zrobić: zmieniaj mnożnik po dwa procent i za każdym razem powtarzaj pomiar. Nie ustawiaj go w oparciu o wygląd, tylko o suwmiarkę. Przy materiałach o dużym połysku, jak Silk PLA, oko myli się szczególnie łatwo, bo światło ukrywa faktyczną wypukłość linii.

2. Średnica filamentu w slicerze nie zgadza się z rzeczywistą

Objętość liczona jest z kwadratu promienia, więc drobny błąd w polu średnicy daje nieproporcjonalnie duży błąd przepływu. Profil z wpisanym 1,75 mm karmiony filamentem o rzeczywistych 1,79 mm poda materiału zauważalnie za dużo, mimo że mnożnik stoi na stu procentach.

Jak sprawdzić: zmierz filament suwmiarką w pięciu punktach oddalonych od siebie o mniej więcej metr, zawsze w dwóch prostopadłych osiach, i policz średnią.

Co zrobić: wpisz zmierzoną średnią do profilu, zanim dotkniesz mnożnika. Filamenty Porima produkowane są w tolerancji ±0,03 mm, więc jedna dobra seria pomiarów wystarczy na całą szpulę. Filament o dużym rozrzucie średnicy jest natomiast nie do skalibrowania: raz dostaniesz nadmiar, raz niedobór, na tym samym profilu.

3. Temperatura dyszy jest za wysoka

Gorętsze tworzywo jest rzadsze, łatwiej wypływa samo i po ułożeniu dłużej pozostaje plastyczne, więc rozpłaszcza się pod ciężarem kolejnych warstw. Objaw wygląda jak nadmiar materiału, choć slicer podaje go dokładnie tyle, ile trzeba.

Jak sprawdzić: wydrukuj wieżę temperaturową. Jeżeli razem z wypukłościami widzisz nitkowanie, przypalenia albo połyskliwe zacieki przy narożnikach, to temperatura, a nie przepływ.

Co zrobić: schodź po 5 °C w stronę dolnej granicy zakresu przewidzianego dla materiału. Granice zebraliśmy w tabeli niżej. Poniżej dolnej wartości warstwy przestaną się łączyć, więc to jest twarde dno korekty.

4. Stół jest za gorący lub pierwsza warstwa za mocno dociśnięta

Nadmierną ekstruzję często zgłaszają osoby, u których problem dotyczy wyłącznie dolnych kilku milimetrów modelu. To zwykle nie ekstruzja, tylko zbyt ciepły stół, na którym dolne warstwy pozostają miękkie i rozjeżdżają się na boki, albo zbyt niski offset osi Z.

Jak sprawdzić: zmierz szerokość elementu tuż nad stołem i w połowie wysokości. Różnica oznacza stopę słonia, a nie globalny nadmiar materiału.

Co zrobić: zejdź z temperaturą stołu do dolnej części zakresu i skoryguj offset. Zakresy stołu też znajdziesz w tabeli — PLA drukuje się nawet na zimnym stole, a ASA i HT PETG wymagają wysokich temperatur, przy których zmiękczenie dolnych warstw jest wpisane w materiał.

5. Szerokość linii jest niedopasowana do dyszy

Slicer ustala szerokość ekstruzji na podstawie średnicy dyszy wpisanej w profilu drukarki. Wymiana dyszy na większą bez aktualizacji tego pola to natychmiastowa nadmierna ekstruzja: profil liczy dla 0,4 mm, a otwór podaje materiał jak 0,6 mm.

Co zrobić: sprawdź w ustawieniach drukarki, jaka średnica dyszy jest tam wpisana, i porównaj z tym, co faktycznie masz w głowicy. Pamiętaj, że część materiałów Porima wymaga większego otworu z założenia: PLA Wood i PLA Star drukuje się dyszą 0,6 mm, podobnie jak odmianę Granit w linii PLA Premium.

Materiał Porima	Zakres dyszy	Zakres stołu
PLA	200–230 °C	0–60 °C
Tough PLA (PLA+)	210–240 °C	0–60 °C
Hyper PLA+	220–250 °C	0–60 °C
Silk PLA	230–260 °C	0–60 °C
PLA Premium	210–240 °C	0–60 °C
PLA/CF	220–250 °C	50–70 °C
PETG	240–260 °C	60–80 °C
HT PETG	270–300 °C	100–120 °C
ABS	250–280 °C	80–110 °C
ASA	250–280 °C	90–120 °C
PA (nylon)	260–290 °C	90–120 °C
TPU Flex 98A	230–260 °C	40–60 °C

Źródło: oficjalna tabela danych technicznych FDM producenta Porima. Komplet 25 materiałów: tabela temperatur druku.

Dlaczego to psuje wymiary bardziej, niż się wydaje

Nadmiar tworzywa nie rozkłada się równomiernie. Zewnętrzny obrys rośnie na zewnątrz, więc czop wychodzi za gruby, a otwór za wąski. Przy pasowaniach oznacza to podwójny błąd: element rośnie o nadmiar, a gniazdo o ten sam nadmiar maleje. Dlatego wydruki z niekalibrowaną ekstruzją potrafią się nie składać, mimo że pojedynczo wyglądają poprawnie. Druga konsekwencja jest mniej oczywista: nadmiar materiału zbiera się na krawędzi dyszy i po kilkudziesięciu warstwach spada na model jako grudka. Jeżeli obok wypukłych ścianek widzisz pryszcze na powierzchni, potraktuj to jako jeden problem, nie dwa.

Warto też wiedzieć, kiedy nadmierna ekstruzja jest celowa. Pierwsza warstwa zwykle ma osobny, wyższy mnożnik i tak ma być, bo tworzywo musi rozpłynąć się na stole. Podobnie linie mostkujące bywają celowo cieńsze. Sprawdzaj więc kalibrację na ściance modelu, a nie na tych fragmentach.

Powiązane problemy

• Dokładność wymiarowa i skurcz — jak oddzielić błąd ekstruzji od skurczu materiału.
• Stopa słonia — puchnięcie ograniczone do dolnych warstw.
• Blobs & zits (grudki i pryszcze) — nadmiar materiału odkładający się na dyszy i wracający na model.
• Under-extrusion — problem odwrotny, ta sama procedura kalibracji.
• Przypalenia i przebarwienia — częsty towarzysz zbyt wysokiej temperatury dyszy.
• Zła powierzchnia nad podporami — nadmiar tworzywa pogarsza odrywanie podpór.
• Stringing / nitkowanie — również pojawia się przy górnej granicy zakresu temperatur.