La stampante 3D non estrude? Risali fino all'intasamento

«Non estrude» copre tre guasti diversi con tre cause diverse, e mettersi a risolvere quello sbagliato ti fa buttare via un pomeriggio. Capisci prima quale dei tre hai davanti, poi segui quella sezione.

Di quale guasto si tratta?

• Non esce assolutamente niente. L’ugello è intasato, il filamento non viene afferrato, oppure l’hotend non è in temperatura. Parti dalla sezione successiva.
• Qualcosa esce, ma è sottile e pieno di vuoti. Sottoestrusione. Intasamento parziale, flusso sbagliato o un hotend che non riesce a fondere abbastanza in fretta.
• Ha stampato bene per un’ora, poi si è fermata. Heat creep o un intasamento che si forma lentamente. È il caso più comune e quello diagnosticato male più spesso.

Non esce assolutamente niente

Affronta i punti nell’ordine. La lista parte dal più economico, di proposito.

1. Verifica che la temperatura sia davvero raggiunta, non solo impostata. Un hotend freddo non estrude niente e la maggior parte dei firmware si rifiuta di muovere l’estrusore sotto i 170 °C circa.
2. Controlla il percorso del filamento. Un filamento che si è aggrovigliato, o che è scivolato sotto una spira sulla bobina, si blocca come un nodo. Svolgi un metro a mano e verifica che scorra libero.
3. Verifica che l’estrusore faccia presa. Apri la leva di tensione e guarda il filamento: deve avere segni di zigrinatura puliti. Se è appiattito e consumato, l’ingranaggio ha scavato un solco invece di spingere. Taglia il tratto rovinato e reinserisci il filamento.
4. Controlla la tensione della leva. Troppo allentata e l’ingranaggio slitta. Troppo stretta e deforma il filamento in un ovale che si blocca nella gola.
5. Spingi il filamento a mano, con l’hotend a temperatura di stampa e la leva di tensione rilasciata. Se a mano esce senza fatica, il problema è l’estrusore. Se non esce, il problema è l’hotend.
6. Libera l’ugello. Con l’hotend caldo, infila più volte un ago di pulizia da 0,4 mm nella punta, dal basso verso l’alto, poi spingi il filamento. Se si libera e si intasa di nuovo alla stampa successiva, i residui erano più in alto: fai un cold pull (estrazione a freddo).

Sottoestrusione: pareti sottili e piene di vuoti

Dall’ugello la plastica esce, solo non a sufficienza. Cerca vuoti tra le linee adiacenti, superfici superiori attraverso cui passa la luce e pareti che al tatto sembrano sottili.

• Intasamento parziale. La causa più comune. Residui o plastica carbonizzata restringono il foro. Cold pull.
• Temperatura troppo bassa. La plastica rigida oppone resistenza alla spinta. Alza la temperatura dell’ugello di 5-10 °C e guarda se i vuoti si chiudono.
• Stai stampando più in fretta di quanto l’hotend riesca a fondere. Ogni hotend ha un tetto di flusso volumetrico. Un hotend di serie con ugello da 0,4 mm arriva al limite intorno ai 10-15 mm³/s. I profili veloci e gli ugelli più grandi lo superano senza sforzo. Rallenta o alza la temperatura.
• Flusso o E-steps sbagliati. Vedi sotto.
• Diametro del filamento non corrispondente. Un profilo impostato per 2,85 mm che stampa filamento da 1,75 mm sottoestrude di parecchio. Controlla lo slicer.
• Filamento umido. L’umidità provoca scoppiettii e un flusso irregolare che sembra sottoestrusione. Se l’ugello sibila o crepita, asciuga la bobina.
• Tubo in PTFE parzialmente ostruito. Sulle macchine Bowden, un tubo tagliato storto o che si è ritirato dall’ugello lascia uno spazio vuoto in cui la plastica si accumula.

Parte bene, poi si ferma: heat creep

Il quadro è inconfondibile, una volta che l’hai visto: i primi trenta-novanta minuti sono perfetti, poi l’estrusione cala e l’estrusore comincia a ticchettare. Raffredda tutto e il filamento esce con un tappo spesso e rigonfio appena sopra l’heatbreak.

Il calore risale lungo l’hotend più in fretta di quanto il dissipatore riesca a smaltirlo, quindi il filamento si ammorbidisce nella gola, si gonfia e si incastra in un tratto che non è mai stato pensato per contenere plastica fusa.

Le cause, nell’ordine in cui vale la pena controllarle:

• Ventola di raffreddamento dell’hotend ferma o ostruita. La ventolina puntata sul dissipatore, non quella di raffreddamento del pezzo. Assicurati che giri per tutta la stampa.
• Camera chiusa troppo calda per il materiale. È per questo che il PLA si intasa in una camera chiusa. Con il PLA apri lo sportello.
• Temperatura dell’ugello più alta di quanto serva al materiale. Spesso bastano 5-10 °C in meno per risolvere del tutto.
• Retrazioni lunghe che tirano la plastica fusa su nella zona fredda. Con il direct drive tieni la retrazione sotto i 2 mm circa.
• Pasta termica scadente o heatbreak allentato. Un heatbreak che non appoggia stretto contro l’ugello lascia uno spazio vuoto che si riempie e si raffredda.
• Temperatura ambiente. Una stampante in una stanza calda d’estate è davvero un’altra macchina rispetto alla stessa stampante d’inverno.

Il cold pull

L’unica procedura di manutenzione che libera la maggior parte degli intasamenti parziali senza smontare niente. Il nylon funziona meglio, il PLA funziona abbastanza bene.

1. Scalda l’ugello alla temperatura di stampa del materiale attualmente caricato e spingi filamento nuovo finché il colore non esce pulito.
2. Abbassa il valore impostato a circa 90 °C per il PLA, o 120 °C per il nylon, e aspetta che lo raggiunga davvero.
3. Estrai il filamento con decisione e dritto, in un unico movimento.
4. Guarda la punta. Deve venir fuori un cono pulito e appuntito che riproduce l’interno dell’ugello, spesso con un granello di residuo attaccato.
5. Ripeti finché la punta non esce pulita.

Se tre cold pull non bastano, l’ugello è finito. Sono materiali di consumo: sostituiscilo invece di combatterci.

Estrusore che ticchetta o salta

Il ticchettio è il motore dell’estrusore che perde presa e salta indietro. È un sintomo, non una causa: stai chiedendo all’estrusore di spingere più forte di quanto riesca, quindi scopri cosa gli oppone resistenza.

• Ostruzione o intasamento parziale nell’ugello
• Temperatura troppo bassa per il flusso richiesto
• Velocità di stampa troppo alta per l’hotend
• Z-offset troppo basso, così l’ugello striscia sul piano di stampa e non ha dove mettere la plastica
• Leva di tensione troppo stretta, che deforma il filamento
• Bobina aggrovigliata

Controlla prima il Z-offset se il ticchettio si presenta solo sul primo strato. Questo singolo caso spiega una quota sorprendente delle segnalazioni «mi si è rotto l’estrusore».

Controlla flusso ed E-steps

Se le stampe vengono sistematicamente un po’ sottili senza nessun altro sintomo, calibra invece di tirare a indovinare.

1. Segna il filamento 120 mm sopra l’ingresso dell’estrusore.
2. Comanda un’estrusione di 100 mm a bassa velocità con l’hotend caldo.
3. Misura dal segno all’ingresso. Devono essere 20 mm.

Se ne restano 25 mm, ne sono passati davvero solo 95 mm e gli E-steps sono bassi del 5%. Correggili nel firmware, poi conferma con un cubo di prova a parete singola: prepara nello slicer un cubo cavo con un solo perimetro e senza superficie superiore, stampalo e misura la parete con un calibro. Un ugello da 0,4 mm deve dare all’incirca 0,42-0,45 mm. Regola il moltiplicatore di flusso per chiudere la differenza.

Prevenzione

La maggior parte dei guasti di estrusione sono guasti di manutenzione a scoppio ritardato. Gli ugelli si usurano e si intasano, le guaine in PTFE si degradano, le ventole dei dissipatori si riempiono di polvere e il filamento abrasivo accelera tutte e tre le cose.

Tieni traccia delle ore dell’ugello invece di andare a memoria, conserva il filamento all’asciutto e sostituisci l’ugello prima che cominci a costarti delle stampe. Gyroid conta le ore di stampa per ogni stampante e su quelle programma i promemoria per ugello, cinghie e lubrificazione, così il materiale di consumo che causa metà di questi guasti viene sostituito secondo un programma invece che dopo una stampa rovinata.