Under-extrusion (niedostateczna ekstruzja) w druku 3D — 6 przyczyn i jak je usunąć

Objaw: ścianki wychodzą cienkie i prześwitujące, między sąsiednimi liniami widać szczeliny, górna warstwa nie chce się domknąć, a wypełnienie miejscami po prostu znika. Wydruk daje się rozłamać w palcach wzdłuż warstw, choć geometria modelu jest poprawna.

Under-extrusion (po polsku niedostateczna ekstruzja) to sytuacja, w której przez dyszę przechodzi mniej tworzywa, niż założył slicer. Droga filamentu ma kilka wąskich gardeł: koło napędowe musi mieć się czego chwycić, strefa topienia musi zdążyć rozgrzać materiał, a dysza musi być drożna. Wystarczy, że jedno ogniwo nie nadąża, a na powierzchni natychmiast widać braki. Dlatego diagnozę prowadzi się od początku tego łańcucha, a nie od podkręcenia parametru Flow, który maskuje objaw zamiast usuwać przyczynę.

Najczęstsze przyczyny i rozwiązania

1. Dysza jest częściowo zapchana

Częściowe zatkanie bywa podstępne, bo drukarka dalej ekstruduje, tylko mniej. Zwykle winny jest zwęglony osad po materiale drukowanym w wyższej temperaturze albo drobina z filamentu z domieszką.

Jak sprawdzić: rozgrzej dyszę do temperatury roboczej, wysuń filament i wypchnij ręcznie kilkanaście centymetrów materiału w powietrze. Struga powinna schodzić pionowo w dół i mieć mniej więcej średnicę dyszy. Jeśli skręca na bok, pulsuje albo wymaga wyraźnego nacisku, przelot jest zwężony.

Co zrobić: zrób cold pull, a jeśli to nie pomoże, wymień dyszę. Przy filamentach ściernych dysza mosiężna zużywa się szybko i otwór traci kształt: PLA/CF wymaga dyszy hartowanej, a PA i PLA Wood również przyspieszają zużycie. Szczegóły opisaliśmy na stronie zapchana dysza.

2. Temperatura jest za niska do prędkości, z jaką drukujesz

Temperatura i prędkość to jedna para. Ustawienie z dolnej granicy zakresu, które sprawdza się przy spokojnym druku, przestaje wystarczać, gdy podnosisz tempo. Tworzywo nie zdąża się uplastycznić, opór rośnie, koło napędowe zaczyna przeskakiwać i ekstruzja siada.

Jak sprawdzić: wydrukuj ten sam model wolniej o połowę. Jeśli ścianki nagle stają się pełne, problemem nie jest slicer, tylko zbyt niska temperatura wobec żądanego przepływu.

Co zrobić: podnoś temperaturę dyszy po 5 °C w granicach zakresu przewidzianego dla materiału i za każdym razem oceniaj wynik. Zakresy zebraliśmy w tabeli poniżej. Nie wychodź powyżej górnej granicy, bo w zamian dostaniesz nitkowanie, grudki i przebarwienia.

3. Flow i e-steps nie są skalibrowane

Slicer liczy, ile milimetrów filamentu wepchnąć do hotendu. Sterownik przelicza to na obroty silnika według parametru kroków na milimetr. Jeśli ta wartość jest zaniżona, każdy pojedynczy ruch ekstrudera podaje mniej materiału, niż powinien, i braki widać na całym wydruku równomiernie.

Jak sprawdzić: zaznacz na filamencie 120 mm nad wejściem do ekstrudera, każ drukarce wysunąć 100 mm w wolnym tempie i zmierz, ile faktycznie zniknęło. Powinno zostać 20 mm. Różnica większa niż ułamek milimetra oznacza źle ustawione e-steps.

Co zrobić: przelicz kroki na milimetr według pomiaru i zapisz je w EEPROM, a dopiero potem zajmij się mnożnikiem ekstruzji w slicerze. Kolejność ma znaczenie: Flow koryguje właściwości materiału, e-steps korygują mechanikę. Mieszanie tych dwóch poziomów kończy się profilem, którego nie da się przenieść na inny filament.

4. Średnica filamentu jest niestabilna albo źle wpisana

Slicer przelicza objętość materiału na podstawie średnicy wpisanej w profilu. Jeśli tam widnieje 1,75 mm, a filament realnie ma 1,68 mm, każda linia dostaje o kilka procent za mało tworzywa. Gorszy przypadek to filament, którego średnica faluje wzdłuż szpuli. Wtedy ekstruzja raz jest poprawna, raz za cienka, a żadne ustawienie tego nie wyrówna.

Jak sprawdzić: zmierz suwmiarką filament w pięciu miejscach oddalonych o mniej więcej metr, w dwóch prostopadłych osiach. Zapisz wartości i policz średnią oraz rozrzut.

Co zrobić: wpisz zmierzoną średnią do profilu. Jeśli rozrzut przekracza kilka setnych milimetra, problem leży w filamencie, nie w drukarce. Filamenty Porima produkowane są w tolerancji ±0,03 mm, co przy stałym profilu daje powtarzalny wypływ przez całą szpulę.

5. Docisk ekstrudera jest za słaby

Koło napędowe musi wcisnąć się w filament na tyle, żeby go poprowadzić, ale nie tak mocno, by go zgnieść. Zbyt luźna sprężyna powoduje ciche przeskoki, których nie słychać, dopóki nie przyłożysz ucha do ekstrudera. Efekt na wydruku to nieregularne braki materiału, silniejsze przy szybkim druku.

Jak sprawdzić: wysuń filament i obejrzyj odcinek, który był w ekstruderze. Ślady zębów powinny być wyraźne i równomierne. Wypolerowane, płytkie nacięcie oznacza, że koło ślizga się po materiale, a wyżłobiony rowek pełen pyłu to już szlifowanie filamentu.

Co zrobić: dokręcaj sprężynę po ćwierć obrotu i sprawdzaj po każdej zmianie. Przy materiałach elastycznych zależność jest odwrotna: TPU Flex 98A pod zbyt dużym dociskiem zwija się w ekstruderze, dlatego drukuje się go wolno i najlepiej na napędzie bezpośrednim.

6. Prędkość przekracza wydajność topienia hotendu

Każdy hotend ma granicę, ile milimetrów sześciennych tworzywa jest w stanie uplastycznić w ciągu sekundy. Powyżej niej materiał wychodzi z dyszy niedogrzany i po prostu go brakuje, niezależnie od tego, jak dobrze skalibrowany jest ekstruder. Przepływ policzysz sam: szerokość ekstruzji razy wysokość warstwy razy prędkość. Linia o szerokości 0,45 mm przy warstwie 0,2 mm i prędkości 100 mm/s to 9 mm³/s.

Jak sprawdzić: wydrukuj wieżę, w której co kilka warstw rośnie prędkość. Wysokość, na której ścianki zaczynają się przerzedzać, wyznacza realną granicę twojego zestawu hotend plus materiał.

Co zrobić: wpisz znalezioną wartość w Max volumetric speed z niewielkim zapasem. Materiały o wyższych zakresach temperatur, jak HT PETG czy PA, potrzebują więcej energii na stopienie tej samej objętości, więc ich granica leży niżej niż dla PLA.

Materiał Porima	Zakres dyszy	Zalecana dysza	Ścieralność
PLA	200–230 °C	0,4 mm	brak
Tough PLA (PLA+)	210–240 °C	0,4 mm	brak
Hyper PLA+	220–250 °C	0,4 mm	brak
Silk PLA	230–260 °C	0,4 mm	brak
PLA Premium	210–240 °C	0,4 mm (Granit 0,6)	brak
PLA Wood	210–240 °C	0,6 mm	średnia
PLA/CF	220–250 °C	0,4 mm hartowana	bardzo wysoka
PETG	240–260 °C	0,4 mm	brak
HT PETG	270–300 °C	0,4 mm	brak
ABS	250–280 °C	0,4 mm	brak
ASA	250–280 °C	0,4 mm	brak
PA (nylon)	260–290 °C	0,4 mm	średnia
TPU Flex 98A	230–260 °C	0,4 mm	brak

Źródło: oficjalna tabela danych technicznych FDM producenta Porima. Pełne zestawienie dla 25 materiałów: tabela temperatur druku.

Kiedy to nie jest wina ustawień

Jeśli ten sam profil drukował poprawnie przez pół roku, a braki pojawiły się z dnia na dzień, nie szukaj winy w slicerze. Najczęstsze przyczyny nagłej zmiany to zużyta dysza, wilgotny filament oraz mechaniczny opór na drodze szpuli. Wilgoć jest zdradliwa, bo rozdmuchana para tworzy w strudze pustki, które wyglądają dokładnie jak niedostateczna ekstruzja: nierówna, matowa ścianka i trzaski w dyszy. PETG, PA i TPU chłoną wodę w ciągu kilku dni od otwarcia opakowania, a PA wymaga suszenia obowiązkowo, 8–12 godzin w 65–80 °C. Zanim zaczniesz kalibrować cokolwiek, wysusz szpulę i sprawdź, czy filament rozwija się swobodnie: zaplątany zwój na szpuli daje identyczny obraz braków, bo silnik nie ma siły przeciągnąć materiału.

Temperatury i czasy suszenia dla każdego materiału: suszenie filamentu.

Powiązane problemy

• Zapchana dysza — pełna procedura cold pull i rozpoznanie zatkania częściowego.
• Szlifowanie filamentu (grinding) — gdy koło napędowe wyżłabia rowek zamiast prowadzić materiał.
• Over-extrusion — problem odwrotny, częsty po zbyt gorliwej korekcie mnożnika.
• Szczeliny w cienkich ściankach — podobny objaw, ale przyczyna leży w geometrii modelu i szerokości linii.
• Słabe wypełnienie — braki widoczne tylko wewnątrz modelu.
• Wilgotny filament — trzaski, para i pustki w strudze mylone z niedoborem materiału.
• Drukarka przestaje ekstrudować w połowie — ten sam łańcuch przyczyn w skrajnej postaci.