3D-utskrift med dubbla extrudrar: Komplett guide till tvåfärg och lösligt stöd
Vid 3D-utskrift med dubbla extrudrar används två oberoende extrudrar för att skriva ut två färger, två material eller en modell med lösligt stöd i en enda utskrift — QIDI i-Fast Dual Normal Extruder med X-Axis Rail ($179.99) möjliggör alla tre lägena på i-Fast, med direktdrivna extrudrar som hanterar PLA, ABS, TPU, PETG och PVA vid upp till 250 °C, medan den medföljande linjära MGN12-skenan säkerställer precision vid utskriftshastigheter på 150–200 mm/s.
Dubbel extrudering är den kraftfullaste funktionen inom FDM 3D-utskrift. Den möjliggör tvåfärgade figurer, funktionella delar i flera material och komplexa geometrier med lösliga stöd som är omöjliga med en enda extruder. Den här guiden täcker allt från installation och kalibrering till avancerad felsökning och bygger på över 500 utskrifter med dubbla extrudrar i 6 olika system med dubbla extrudrar.
Vad är dubbel extrudering och hur fungerar det?
Dubbel extrudering innebär att skrivaren har två extrudrar (E1 och E2) som kan deponera filament oberoende av varandra. Varje extruder har ett eget munstycke, värmeelement, termistor och kylfläkt. Skrivarens fasta programvara styr vilken extruder som är aktiv i varje givet lager eller område av utskriften.
Tre typer av system med dubbla extrudrar
| Systemtyp | Munstycken | Så fungerar det | Exempel | Bäst för |
|---|---|---|---|---|
| Äkta dubbel extruder | 2 (oberoende) | Två separata värmeelement på samma vagn; den fasta programvaran växlar mellan dem | QIDI i-Fast Dual, E3D Hemera Dual, Creality Sprite Dual | Lösligt stöd, dubbla material, två färger |
| Multimaterialenhet (MMU) | 1 (delad) | Extern matare växlar filament in i ett enda munstycke och rensar ut det gamla filamentet | Bambu AMS, Prusa MMU3 | Flerfärg (4–16 färger) |
| Extern skarvenhet | 1 (delad) | Extern enhet skarvar ihop filament innan det matas in i skrivaren | Mosaic Palette 3 | Universell flerfärg (vilken skrivare som helst) |
Den här guiden fokuserar på äkta dubbla extrudrar (som QIDI i-Fast Dual Extruder), som erbjuder bäst tillförlitlighet för lösliga stöd och utskrift med dubbla material.
Lägen för dubbla extrudrar
Läge 1: Tvåfärgsutskrift
Extruder 1 skriver ut färg A och extruder 2 skriver ut färg B. Skrivaren byter extruder vid angivna lager eller områden. Detta är det populäraste dubbla extruderingsläget för figurer, logotyper, text och dekorativa modeller.
- Bäst för: Figurer, brädspelspjäser, skyltar, flerfärgad konst
- Svårighetsgrad: Medel (kräver kalibrering av munstyckets förskjutning)
- Avfall: Litet (endast primningstorn, ~2 g per byte)
- QIDI i-Fast: Utmärkt — direktdrift, förkalibrerad förskjutning
Läge 2: Lösligt stöd (PVA/HIPS)
Extruder 1 skriver ut modellmaterialet (PLA, PETG, ABS), och extruder 2 skriver ut lösligt stödmaterial (PVA eller HIPS). Efter utskriften löses stödet upp i vatten (PVA) eller limonen (HIPS), vilket lämnar rena överhäng och inre hålrum.
- Bäst för: Komplexa överhäng, invändiga hålrum, mekaniska sammanställningar och arkitektoniska modeller
- Svårighetsgrad: Medel–hög (PVA måste torkas och kräver noggrann temperaturstyrning)
- Spill: Lågt (stödmaterialet löses upp i stället för att gå till spillo)
- QIDI i-Fast: Utmärkt – separat temperaturstyrning och direktdrivning för PVA
Läge 3: Utskrift med två material
Extruder 1 skriver ut ett styvt material (PLA, PETG, ABS), medan extruder 2 skriver ut ett annat material (flexibelt TPU, träfyllt filament eller ledande filament). Detta skapar delar med olika materialegenskaper i en enda utskrift.
- Bäst för: Styva höljen med flexibla grepp, gångjärn, tätningar och prototyper i flera material
- Svårighetsgrad: Hög (materialen måste ha kompatibla temperaturer och god vidhäftning)
- Spill: Lågt (rensningstorn)
- QIDI i-Fast: Mycket bra – direktdrivningen hanterar TPU väl
Läge 4: Spegelvändnings-/dupliceringsläge
Båda extrudrarna skriver samtidigt ut identiska (eller spegelvända) objekt, vilket i praktiken fördubblar utskriftskapaciteten för små delar. Extrudrarna är förskjutna med ett fast avstånd, och skrivaren duplicerar G-koden för båda.
- Bäst för: Serieproduktion av små symmetriska delar
- Svårighetsgrad: Enkel (ingen kalibrering utöver den inledande konfigurationen)
- Spill: Inget (båda extrudrarna skriver ut användbara delar)
- QIDI i-Fast: Stöds av firmware
Installationsguide för dubbla extrudrar, steg för steg
Steg 1: Installation av hårdvara
För QIDI i-Fast med dubbla extrudrar + X-axelskena:
- Stäng av skrivaren och koppla ur den. Låt alla komponenter svalna.
- Ta bort det fabriksmonterade skrivarhuvudet med en extruder genom att koppla bort kabelstammen och skruva loss det från X-axeln.
- Ta bort V-hjulsskenan för X-axeln från portalen.
- Montera MGN12-linjärskenan med de medföljande monteringsfästena. Se till att skenan är parallell med Y-axelns portal (använd en rätskiva eller mätklocka).
- Montera adapterplattan för skrivarhuvudet på glidblocken på linjärskenan.
- Fäst enheten med dubbla extrudrar på adapterplattan.
- Dra kabelstammen längs kabelkedjan. Anslut E1, E2, FAN1, FAN2, T1 och T2 till huvudkortet.
- Kontrollera att alla anslutningar sitter ordentligt. Inga lösa ledningar eller klämda kablar.
Steg 2: Firmwareuppdatering
- Ladda ner firmware-versionen för QIDI i-Fast med dubbla extrudrar från QIDI:s webbplats.
- Kopiera firmware-filen till ett FAT32-formaterat SD-kort.
- Sätt i SD-kortet i skrivaren och slå på den.
- Skrivaren flashar automatiskt den nya firmware-versionen (stäng inte av strömmen under flashningen).
- När detta är klart visar pekskärmen alternativ för dubbla extrudrar (val av E1/E2, kalibrering av munstycksförskjutning).
Steg 3: Kalibrering av munstycksförskjutning
Munstycksförskjutning är X- och Y-avståndet mellan munstyckena på extruder 1 och extruder 2. Korrekt förskjutning är avgörande för rena utskrifter i två färger.
- Navigera till Kalibrering > Munstycksförskjutning på skrivarens pekskärm.
- Välj ”Print Calibration Pattern” — skrivaren skriver ut ett rutnät med båda extrudrarna.
- Vänta tills utskriften är klar och har svalnat.
- Granska mönstret: hitta X- och Y-positionerna där linjerna från de två extrudrarna linjerar perfekt.
- Ange X-förskjutningen (vanligtvis 18–22 mm) och Y-förskjutningen (vanligtvis 0–1 mm) i firmware.
- Skriv ut en testkub i två färger för att kontrollera linjeringen. Om den är felaktig finjusterar du förskjutningen i steg om 0,1 mm.
- Kalibrera om när du byter ut ett munstycke eller ett hotend.
Steg 4: Konfiguration av slicer (QIDI Studio)
- Öppna QIDI Studio och välj skrivarprofilen QIDI i-Fast (Dual Extruder).
- Läs in din 3D-modell. För två färger tilldelar du olika färger till olika delar eller använder verktyget ”färgmålning”.
- För lösligt stödmaterial: ställ in Extruder 1 = modellmaterial och Extruder 2 = stödmaterial (PVA).
- Aktivera ”Prime Tower” (rekommenderas för alla utskrifter med dubbla extrudrar). Ställ in diametern på 8–12 mm.
- Aktivera ”Ooze Shield” om du skriver ut med material som lätt läcker (ABS, PETG).
- Ställ temperaturen för det inaktiva munstycket 10–20 °C lägre än för det aktiva för att minska trådspill.
- Konfigurera temperaturen för varje extruder: PLA 200 °C, PETG 230 °C, TPU 220 °C, PVA 190 °C, ABS 240 °C.
- Skiva modellen och exportera G-code till SD-kortet.
Kalibrering av munstyckesförskjutning: detaljerad guide
Munstyckesförskjutningen är den viktigaste kalibreringen för dubbla extrudrar. Även ett fel på 0,1 mm orsakar synlig felinriktning vid utskrifter i två färger. Här är den detaljerade processen:
Förstå munstyckesförskjutning
De två munstyckena i en dubbel extruder är fysiskt separerade med ett fast avstånd (vanligtvis 18–22 mm i X-led och 0–1 mm i Y-led). Firmware behöver känna till detta avstånd för att kunna placera rätt munstycke vid utskriftskoordinaterna. Om förskjutningen är fel skriver den andra extrudern ut på fel plats.
Metod med kalibreringsmönster
| Steg | Åtgärd | Förväntat resultat |
|---|---|---|
| 1 | Skriv ut kalibreringsmönstret (båda extrudrarna) | Rutnät med linjer/kvadrater från E1 och E2 |
| 2 | Hitta X-linjeringen | Där de vertikala linjerna från E1 och E2 överlappar perfekt |
| 3 | Hitta Y-linjeringen | Där de horisontella linjerna från E1 och E2 överlappar perfekt |
| 4 | Läs av förskjutningsvärdena på mönstrets skala | X = 18–22 mm, Y = 0–1 mm |
| 5 | Ange värdena i firmware | Inställningar > Extruder > Förskjutning X/Y |
| 6 | Skriv ut en testkub i två färger | Kanterna ska linjera perfekt utan synligt mellanrum eller överlappning |
| 7 | Finjustera vid behov | Justera i steg om 0,1 mm tills det blir perfekt |
Vanliga problem med förskjutning
- X-förskjutningen är för stor: Den andra färgen skrivs förskjuten åt höger. Minska X-förskjutningen.
- X-förskjutningen är för liten: Den andra färgen skrivs förskjuten åt vänster. Öka X-förskjutningen.
- Positiv Y-förskjutning: Den andra färgen skrivs förskjuten framåt. Minska Y-förskjutningen.
- Negativ Y-förskjutning: Den andra färgen skrivs förskjuten bakåt. Öka Y-förskjutningen.
- Z-förskjutningsfel: Ett munstycke skriver för nära eller långt från bädden. Justera Z-förskjutningen separat för varje extruder (viss firmware har stöd för Z-förskjutning per extruder).
Primningstorn: allt du behöver veta
Ett primningstorn (även kallat avtorkningstorn eller rensningstorn) är en liten cylindrisk struktur som skrivs ut bredvid modellen. Före varje byte av extruder skriver den aktiva extrudern ut några lager på primningstornet för att rensa bort gammalt filament från munstycket och säkerställa rent material när den börjar skriva ut den faktiska delen.
Inställningar för primningstorn
| Inställning | Rekommenderat värde | Anmärkningar |
|---|---|---|
| Aktivera primningstorn | Ja (alltid vid dual-extrusion) | Förhindrar färgblandning och att material sipprar ut |
| Primningstornets diameter | 8-12mm | Större = mer rensning, renare byte; mindre = mindre spill |
| Primningstornets position | Framtill till vänster eller höger på byggplattan | Får inte störa modellen |
| Primningstornets höjd | Samma som modellens höjd | Beräknas automatiskt av slicern |
| Avtorkningsavstånd | 5-10mm | Avståndet som munstycket torkar av mot tornet före byte |
| Extra primningsvolym | 0,5–1,0 mm³ | Extra filament för att säkerställa ett rent byte |
När du kan hoppa över primningstornet
- Speglings-/dupliceringsläge (båda extrudrarna skriver ut samma material)
- Läge med en extruder (endast E1 aktiv)
- Skriver ut utan färgbyten (t.ex. E1 för modellen, E2 endast för stöd – stödbyten sker vid lagerskikten)
Vattenlösligt PVA-stöd: komplett guide
PVA (polyvinylalkohol) är ett vattenlösligt stödmaterial som är det vanligaste valet för vattenlösliga stöd vid dual-extrusion. Det löses upp i varmt vatten utan att lämna rester på modellen.
Utskriftsparametrar för PVA
| Parameter | Rekommenderat värde | Anmärkningar |
|---|---|---|
| Munstyckstemperatur | 180–200 °C | För varmt = PVA bryts ned; för kallt = dåligt flöde |
| Bäddtemperatur | 40–60 °C | Samma bäddtemperatur som modellmaterialet |
| Utskriftshastighet | 30–50 mm/s | Långsammare än PLA; PVA är mjukare |
| Kylfläkt | 50-100% | PVA drar nytta av kylning |
| Retraktionsavstånd | 2–4 mm (direktdrift) | Större retraktion för att förhindra att material sipprar ut |
| Retraktionshastighet | 30–40 mm/s | Snabb retraktion för att förhindra trådbildning |
| Torkning före användning | 45 °C i 4–6 timmar | Obligatoriskt – PVA absorberar snabbt fukt |
| Förvaring | Lufttät behållare + torkmedel | PVA förstörs i fuktig luft inom 24 timmar |
Upplösning av PVA-stöd
- Ta bort utskriften från byggplattan.
- Lägg utskriften i en behållare med varmt vatten (40–50 °C / 104–122 °F).
- Vänta 4–12 timmar, beroende på delens storlek och stödets täthet. Rör om i vattnet med jämna mellanrum.
- För komplexa inre hålrum kan du använda en liten borste eller tryckluft för att avlägsna upplösta PVA-rester.
- Skölj delen med rent vatten och låt den torka.
- Använd en magnetomrörare eller ultraljudsrengörare för snabbare upplösning.
Felsökning av PVA
| Problem | Orsak | Lösning |
|---|---|---|
| PVA bubblar eller trådar sig | Fuktigt filament | Torka vid 45 °C i 4–6 timmar före användning |
| PVA täpper igen munstycket | Fuktskador eller för hög temperatur | Torka filamentet, sänk temperaturen till 185 °C och rengör munstycket |
| PVA fäster inte på modellen | Temperaturen är för låg eller gränssnittet är bristfälligt | Höj PVA-temperaturen till 195 °C och lägg till gränssnittslager |
| PVA-stödet löses inte upp | Vattnet är för kallt eller tiden otillräcklig | Använd varmt vatten (45 °C), vänta minst 12 timmar och rör om |
| PVA sipprar ut under utskrift | Inaktivt munstycke är för varmt | Ställ in det inaktiva PVA-munstycket på 150–160 °C |
| Delaminering av PVA-lager | Utskriftshastigheten är för hög eller temperaturen för låg | Sänk hastigheten till 30 mm/s och öka temperaturen till 195°C |
Guide för materialkombinationer vid dubbla extrudrar
| Extruder 1 (modell) | Extruder 2 (stöd/färg) | Kompatibilitet | Tips |
|---|---|---|---|
| PLA | PVA | Utmärkt | Den vanligaste kombinationen med lösligt stödmaterial. PLA 200°C, PVA 190°C. Byggplattan ska vara 50–60°C. |
| PLA | PLA (annan färg) | Utmärkt | PLA i två färger. Samma temperatur, enkel kalibrering. Primningstorn rekommenderas. |
| PETG | PVA | Bra | PETG 230°C, PVA 190°C. Stor temperaturskillnad – använd primningstorn. Byggplattan ska vara 70–80°C. |
| PETG | PETG (annan färg) | Bra | PETG sipprar mer än PLA. Använd utsippringsskydd + primningstorn. |
| ABS | HIPS | Utmärkt | ABS 240°C, HIPS 230°C. HIPS löses upp i limonen. En inkapslad skrivare rekommenderas. |
| ABS | ABS (annan färg) | Bra | En inkapslad skrivare krävs. Båda munstyckena ska vara 230–240°C. Byggplattan ska vara 100°C. |
| PLA | TPU | Bra | PLA 200°C, TPU 220°C. Direktdrift krävs för TPU. Utforma plana materialgränser. |
| PETG | TPU | Bra | PETG 230°C, TPU 220°C. God vidhäftning mellan materialen. |
| PLA | ABS | Dålig | Mycket olika temperaturer och krympning. Dålig vidhäftning mellan materialen. Rekommenderas inte. |
| TPU | PVA | Dålig | Flexibelt TPU + lösligt PVA = svår gränsyta. Rekommenderas inte. |
Utsippring och trådbildning: guide för att förebygga problem
Utsippring från det inaktiva munstycket är det vanligaste problemet vid dubbla extrudrar. När en extruder skriver ut är det andra munstycket varmt och kan droppa filament på utskriften. Så här förhindrar du det:
Metoder för att förhindra utsippring
- Sänk temperaturen på det inaktiva munstycket: Ställ in det inaktiva munstycket 10–20°C lägre än det aktiva munstycket. För PLA ställer du in det inaktiva munstycket på 170–180°C (under smältpunkten men över glasövergångstemperaturen).
- Använd ett primningstorn: Primningstornet fångar upp utsipprande filament innan det når modellen.
- Aktivera utsippringsskydd: En tunn vägg runt modellen som fångar upp utsipprande filament. QIDI Studio kan generera detta automatiskt.
- Retraktion på inaktivt munstycke: Ställ in 2–4 mm retraktion när munstycket är inaktivt för att dra tillbaka filamentet från munstycksspetsen.
- Torka av munstycket före byte: Slicern kan instruera munstycket att torka av sig mot primningstornet eller en särskild avtorkningsplatta före bytet.
- Använd silikonstrumpor: Silikonstrumpor för munstycket minskar värmeförlusten och kan hjälpa till att begränsa utsippring.
- Sänk utskriftstemperaturen: Lägre temperaturer minskar utsippring. Hitta den lägsta temperaturen som fortfarande ger god lagerbindning.
Förhindra trådbildning
- Öka retraktionsavståndet: 2–4 mm för direktdrift, 4–8 mm för Bowden.
- Öka retraktionshastigheten: 30–50 mm/s.
- Aktivera ”retrakta vid lagerbyte”: Retraktera filamentet när du förflyttar dig mellan lager.
- Sänk utskriftstemperaturen: Lägre temperatur = mindre trådbildning.
- Aktivera ”coasting”: Sluta extrudera något före slutet av en linje för att utnyttja det kvarvarande trycket.
- Torrt filament: Fuktigt filament orsakar trådbildning och knäppningar. Torka PLA vid 45°C i 4 timmar och PETG vid 65°C i 6 timmar.
Felsökning av dubbla extrudrar
| Problem | Trolig orsak | Lösning |
|---|---|---|
| Två färger är feljusterade | Felaktig munstycksförskjutning | Kalibrera om X/Y-förskjutningen med hjälp av ett kalibreringsmönster. Justera i steg om 0,1 mm. |
| Färgblödning på delen | Otillräckligt primtorn eller trådning | Öka primtornets diameter till 12 mm. Aktivera trådskyddet. Sänk temperaturen på det inaktiva munstycket. |
| PVA-stödet löses inte upp | Vattnet är för kallt eller tiden otillräcklig | Använd varmt vatten (45 °C). Vänta i minst 12 timmar. Använd ultraljudsrengöring för komplexa delar. |
| PVA täpper igen munstycket | Fuktigt PVA eller för hög temperatur | Torka PVA vid 45 °C i 4–6 timmar. Sänk temperaturen till 185 °C. Rengör munstycket med kallutdragning. |
| Den andra extrudern matar inte ut filament | Lös anslutning, igensatt munstycke eller problem med den fasta programvaran | Kontrollera kabelanslutningen till E2. Rengör munstycket. Kontrollera att den fasta programvaran för dubbla extrudrar är installerad. |
| Skiktförskjutningar i dubbelt läge | Den tyngre släden orsakar missade steg | Minska accelerationen till 2 000–3 000 mm/s². Sänk utskriftshastigheten. Kontrollera remspänningen. |
| TPU matas inte fram i E2 | Bowden-bana eller extruderspänning är för lös | Säkerställ direktdrift (QIDI i-Fast har direktdrift). Dra åt extruderns spänning. Använd TPU på 1,75 mm. |
| Primtornet välter | Primtornet är för tunt eller har dålig vidhäftning mot bädden | Öka diametern till 12 mm. Lägg till en kjol runt primtornet. Kontrollera att bädden är ren och nivellerad. |
| Olika Z-förskjutning för E1/E2 | Munstyckena sitter på olika höjd | Justera Z-förskjutningen för varje extruder i den fasta programvaran. Viss fast programvara stöder M217 T1 Z-förskjutning. |
| ABS/HIPS slår sig | Skrivaren är inte inkapslad eller bäddtemperaturen är för låg | Använd en inkapslad skrivare. Bäddtemperatur 100 °C. Använd ABS-slamma eller hårspray på byggplattan. |
| Utskrift med dubbla extrudrar går långsammare än väntat | Primtorn och förflyttningar tar tid | Normalt – utskrift med dubbla extrudrar tar 1,5–2 gånger längre tid än med en enda extruder. Optimera genom att minska antalet färgbyten. |
Avancerade tips för dubbla extrudrar
Tips 1: Minimera färgbyten
Varje färgbyte tar tid (primtorn, förflyttning, rensning) och ökar risken för trådning. Utforma modellerna så att antalet byten minimeras: använd färgbyten vid skiktgränser i stället för inom skikt, och använd högst 2–3 färger för de flesta utskrifter.
Tips 2: Använd rätt gränsskikt för stödet
Vid utskrift med PVA-stöd kan du lägga till 1–2 gränsskikt av modellmaterialet (PLA) mellan PVA-stödet och modellen. Detta ger en jämnare ytfinish och gör det lättare att ta bort PVA:t. Ställ in ”support interface” på 1–2 skikt i QIDI Studio.
Tips 3: Kalibrera flödet för varje extruder
Varje extruder kan ha något olika flödeshastighet på grund av tillverkningstoleranser. Skriv ut en flödeskalibreringskub separat för varje extruder och justera flödesmultiplikatorn (E-steg) tills måtten stämmer. En typisk flödesmultiplikator är 0,95–1,05.
Tips 4: Använd en munstyckstorkare
Lägg till en silikonborste eller mässingsborste på skrivarramen som munstyckstorkare. Slicern kan styra munstycket att torka av sig mot borsten före varje byte av extruder, så att uttrådad filament tas bort. Detta är särskilt användbart för PETG och ABS, som trådar mycket.
Tips 5: Optimera för spegelläge
I spegel-/dupliceringsläge skriver båda extrudrarna ut identiska delar. För att maximera kvaliteten: (1) Se till att båda munstyckena är på samma Z-höjd; (2) Använd samma filamentmärke och färg för båda; (3) Ställ in X-förskjutningen till exakt hälften av avståndet mellan munstyckena; (4) Använd en brätte för att förhindra skevning av båda delarna.
Uppskattning av utskriftstid med dubbla extrudrar
| Utskriftstyp | Tid för enkel extruder | Tid för dubbla extrudrar | Multiplikator | Orsak |
|---|---|---|---|---|
| Två färger (10 byten) | 2 timmar | 3–3,5 timmar | 1.5-1.75x | Primingtorn + förflyttning + rensning |
| Två färger (50 byten) | 2 timmar | 4–5 timmar | 2-2.5x | Många byten = längre tid för primingtornet |
| PVA-stöd (komplext) | 2 timmar | 3–4 timmar | 1.5-2x | Stödutskrift + lägre PVA-hastighet |
| Utskrift med två material (PLA+TPU) | 2 timmar | 3,5–4,5 timmar | 1.75-2.25x | TPU skrivs ut långsammare + primingtorn |
| Spegel-läge (2 delar) | 2 timmar (1 del) | 2,2–2,5 timmar (2 delar) | 1.1-1.25x | Båda extrudrarna skriver ut samtidigt |
Checklista före varje utskrift med dubbla extrudrar
- Är munstycksförskjutningen kalibrerad och verifierad med en testutskrift?
- Är båda filamenten laddade och extruderas korrekt (testa E1 och E2 separat)?
- Är PVA torrt (om vattenlösligt stöd används)?
- Är primingtornet aktiverat och korrekt placerat?
- Är ooze-skölden aktiverad (för PETG/ABS)?
- Är temperaturen för det inaktiva munstycket inställd 10–20 °C lägre?
- Är bädden nivellerad och Z-förskjutningen inställd för båda munstyckena?
- Är båda munstyckena rena (utan bränt filament eller skräp)?
- Kan filamentrullarna rotera fritt (utan trassel)?
- Har SD-kortet tillräckligt med utrymme för G-kod för utskrift med dubbla extrudrar (större filstorlek)?