۱۳ مشکلی که مدل Benchy در پرینترهای سه بعدی آشکار می کند (و روش رفع آن ها)

یک مدل Benchy می تواند اطلاعات زیادی درباره وضعیت پرینتر سه بعدی شما بدهد. از مشکلاتی مثل بریجینگ ضعیف و ایجاد تارهای اضافه گرفته تا خطاهای ابعادی و ایرادهای سطح چاپ، این مدل کوچک مجموعه ای از چالش های مختلف چاپ سه بعدی را در خودش جای داده است.

به همین دلیل، Benchy ابزار بسیار خوبی برای عیب یابی و بررسی کیفیت چاپ سه بعدی محسوب می شود؛ در واقع دقیقاً برای همین هدف طراحی شده است. محل ایجاد ایراد و شکل ظاهری آن می تواند به شما کمک کند علت احتمالی مشکل را پیدا کنید؛ چه مشکل از تنظیمات اسلایسر باشد، چه از فیلامنت، کالیبراسیون پرینتر یا حتی یکی از بخش های مکانیکی دستگاه.

Benchy چطور و چرا به وجود آمد؟

داستان Benchy از سال ۲۰۱۵ شروع شد؛ زمانی که Daniel Norée در شرکت Creative Tools در سوئد کار می کرد. آن زمان برای تست یک پرینتر سه بعدی معمولاً لازم بود چند مدل مختلف چاپ شود، چون هر مدل برای بررسی یک مشکل یا نقطه ضعف خاص طراحی شده بود. Norée تصمیم گرفت بسیاری از این آزمون ها را در یک مدل کوچک و جمع وجور کنار هم قرار دهد.

نتیجه این ایده، مدلی بود که عمداً بخش های چالش برانگیز مختلفی داشت؛ از اورهنگ های تند و پل ها گرفته تا سطوح منحنی صاف، بازشوهای بدون ساپورت، جزئیات ظریف و تغییرات ناگهانی در شکل هندسی. Paulo Kiefe هم نام معروف Benchy را برای این مدل انتخاب کرد و در شکل گیری هویت آن در فضای آنلاین نقش داشت.

Benchy در ۹ آوریل ۲۰۱۵ با عنوان «آزمون سخت و سرگرم کننده چاپ سه بعدی» منتشر شد و خیلی زود به یکی از مدل های شناخته شده برای بررسی و مقایسه کیفیت چاپ تبدیل شد. دلیل محبوبیت آن فقط دشوار بودن چاپش نبود؛ وقتی افراد زیادی دقیقاً یک مدل مشخص را چاپ می کردند، تشخیص ایرادها و مقایسه نتیجه چاپ بین پرینترهای مختلف هم بسیار ساده تر می شد.

در نتیجه، چاپ یک Benchy می تواند خیلی سریع دید خوبی از هماهنگی بین پرینتر، فیلامنت و تنظیمات اسلایسر به شما بدهد. البته مهم ترین بخش ماجرا این است که بدانید هر ایرادی که روی مدل می بینید چه معنایی دارد و می تواند به چه مشکلی اشاره کند.

Benchy طوری طراحی شده که در اندازه اصلی خود، یعنی مقیاس 1:1 و بدون استفاده از ساپورت چاپ شود. اگر هدفتان بررسی عملکرد پرینتر در بخش هایی مثل اورهنگ ها و بریجینگ است، بهتر است ساپورت اضافه نکنید؛ چون در این صورت بخشی از چالش هایی که Benchy برای آزمایش آن ها طراحی شده از بین می رود.

استفاده از Raft هم توصیه نمی شود، چون می تواند سطح زیرین مدل و جزئیات مربوط به لایه اول را بپوشاند؛ در حالی که همین قسمت ها اطلاعات مفیدی برای پیدا کردن مشکلات چاپ در اختیار شما قرار می دهند.

بعد از اینکه چاپ Benchy تمام شد، نوبت بررسی نتیجه است. بهتر است ابتدا کیفیت کلی چاپ را ارزیابی کنید و سپس سراغ جزئیات و بخش های مختلف مدل بروید..

راهنمای عیب یابی Benchy

بعد از چاپ Benchy، می توانید از جدول زیر برای یک بررسی اولیه و سریع استفاده کنید. ابتدا واضح ترین ایرادی را که روی مدل می بینید پیدا کنید، سپس علت های احتمالی و اولین مواردی را که بهتر است بررسی شوند با آن تطبیق دهید. بعد از آن، می توانید با کمک بخش های توضیحی بعدی، علت مشکل را دقیق تر پیدا کنید.

به خاطر داشته باشید که یک ایراد ممکن است چند علت مختلف داشته باشد؛ بنابراین بهتر است چند تنظیم را هم زمان تغییر ندهید. از محتمل ترین مورد شروع کنید، فقط یک تغییر انجام دهید و سپس چاپ بعدی را در همان شرایط قبلی با نتیجه قبلی مقایسه کنید.

بررسی کیفیت کلی چاپ

حالا Benchy تازه چاپ شده را خوب بررسی کنید. اولین سؤال ساده است: آیا واقعاً شبیه یک قایق به نظر می رسد؟

آیا چاپ بدون مشکل تا انتها انجام شده؟ آیا کف بدنه صاف روی سطح قرار می گیرد، کابین کج نشده و دودکش و سایر جزئیات کوچک سالم و کامل هستند؟

انتظار نداشته باشید سطح چاپ کاملاً شبیه قطعات تزریقی و بی نقص باشد. دیده شدن مقداری خطوط لایه در چاپ سه بعدی طبیعی است. در عوض، دنبال ایرادهای واضحی مثل تارزدگی، جابه جایی لایه ها، تاب برداشتن، بخش های زبر، فضاهای خالی یا قسمت های تغییرشکل یافته باشید.

در این مرحله لازم نیست علت دقیق مشکل را پیدا کنید. هدف فقط این است که مشخص شود واضح ترین ایراد در کدام بخش مدل دیده می شود. بعد از آن می توانید همان قسمت از Benchy را با دقت بیشتری بررسی کنید.

بهتر است بررسی را از بدنه قایق شروع کنید؛ چون سطوح بلند و منحنی آن باعث می شوند بسیاری از مشکلات مربوط به کیفیت چاپ خیلی راحت تر دیده شوند.

بررسی بدنه Benchy

بدنه Benchy یکی از بهترین بخش ها برای ارزیابی کیفیت کلی سطح چاپ است. انحناهای بلند و نرم بدنه باید ظاهری یکنواخت و گرد داشته باشند و روی آن ها برجستگی های واضح، فاصله بین خطوط، توده های اضافه یا الگوهای تکرارشونده دیده نشود. می توانید انگشتتان را به آرامی روی کناره های بدنه بکشید و سطح را زیر نور مناسب بررسی کنید.

در نظر داشته باشید که حتی با تنظیمات کاملاً یکسان، نوع فیلامنت می تواند نتیجه چاپ را به طور محسوسی تغییر دهد؛ گاهی حتی رنگ های مختلف از یک جنس فیلامنت هم رفتار متفاوتی دارند. بنابراین تا حد امکان، چاپ هایی را با هم مقایسه کنید که در شرایط مشابه انجام شده اند.

به این ایرادهای رایج توجه کنید:

• برآمدگی ها، جوش ها یا نقاط برجسته: تجمع های کوچک و تصادفی مواد اضافه می توانند ناشی از نشت فیلامنت از نازل، رطوبت فیلامنت، اکستروژن ناپایدار یا Flow بیش از حد باشند. اگر این نقاط به جای پخش شدن به صورت تصادفی، در یک خط عمودی منظم قرار گرفته اند، احتمالاً با Z Seam روبه رو هستید؛ همان نقطه ای که چاپ هر دیواره از آن شروع و در آن تمام می شود. تغییر محل Seam می تواند آن را کمتر در معرض دید قرار دهد. اگر جوش ها و برآمدگی های چاپ سه بعدی همچنان باقی ماندند، بهتر است دما، Retraction، Flow و وضعیت فیلامنت را بررسی کنید.

• فاصله ها یا لایه های غیرعادی نازک: کمبود مواد یا وجود فاصله بین خطوط اکستروژن معمولاً نشانه Under-extrusion است. گرفتگی جزئی نازل، نامناسب بودن دمای چاپ، لغزش فیلامنت در اکسترودر، سرعت چاپ بیش از توان جریان دهی فیلامنت یا وجود مقاومت در مسیر حرکت فیلامنت از علت های احتمالی هستند. اگر مطمئن نیستید اکسترودر واقعاً همان مقدار فیلامنتی را که دستگاه درخواست می کند تغذیه می کند، کالیبره کردن E-steps یا Rotation Distance اکسترودر می تواند به مشخص شدن این موضوع کمک کند. اگر این مقدار از قبل درست است، بهتر است Flow، دما، وضعیت نازل و حداکثر جریان حجمی فیلامنت را بررسی کنید.

• Ringing یا Ghosting: اگر بعد از قسمت هایی مثل دماغه قایق، پنجره ها یا نقاطی که مسیر حرکت نازل به سرعت تغییر می کند، موج های تکرارشونده می بینید، معمولاً لرزش سیستم حرکتی پرینتر عامل آن است. ابتدا تسمه ها، پولی ها، فریم و سایر قطعات متحرک را بررسی کنید. کاهش سرعت چاپ یا شتاب می تواند این مشکل را کمتر کند. در پرینترهایی که از Input Shaping پشتیبانی می کنند، کالیبراسیون رزونانس نیز می تواند لرزش های باقی مانده را جبران کند. به همین دلیل، عیب یابی Ringing و Ghosting در پرینترهای جدید هم شامل بررسی مکانیکی و هم تنظیمات جبران حرکت می شود.

• الگوهای عمودی ظریف و تکرارشونده: موج های عمودی بسیار ریز روی بدنه ای که در حالت کلی صاف به نظر می رسد، معمولاً با عنوان Vertical Fine Artifacts یا VFA شناخته می شوند. این مشکل می تواند به رزونانس موتورهای استپر، تسمه ها، پولی ها یا بازه خاصی از سرعت چاپ مربوط باشد. بعضی اسلایسرها امروز تست های مخصوص VFA دارند که با تغییر تدریجی سرعت چاپ کمک می کنند مشخص شود این الگوها در چه سرعت هایی شدیدتر یا ضعیف تر می شوند.

اگر در ارتفاع عرشه یک خط افقی دور بدنه مشاهده کردید، فعلاً برای تشخیص علت آن عجله نکنید.

این خط روی بدنه زمانی ایجاد می شود که چاپ از دیواره های توخالی به کفِ کاملاً پر می رسد و در نتیجه زمان چاپ هر لایه و نحوه خنک شدن قطعه به طور ناگهانی تغییر می کند

خط معروف روی بدنه Benchy

Benchy به داشتن یک خط افقی شناخته شده روی بدنه معروف است و مهم ترین نکته برای تشخیص آن، محل ظاهر شدن خط است. اگر یک خط نسبتاً ضخیم، یا یکی دو خط باریک، دقیقاً در محدوده ارتفاع عرشه دیده شود و بقیه لایه ها یکنواخت باشند، احتمال زیادی وجود دارد که علت آن به هندسه خود Benchy مربوط باشد، نه یک ایراد سخت افزاری.

در مقابل، اگر نوارهای افقی نامنظم از پایین بدنه تا بالای دودکش در نقاط مختلف مدل تکرار شوند، باید به دنبال مشکل دیگری باشید.

بررسی دقیق Prusa درباره خط بدنه Benchy نشان می دهد که این پدیده به تغییر ناگهانی نحوه چاپ مدل در این ارتفاع مربوط می شود. تقریباً در ارتفاع ۸ میلی متری، البته بسته به ارتفاع لایه و تنظیمات اسلایسر، ساختار چاپ از Infill نسبتاً کم تراکم به لایه های کاملاً پر که عرشه را تشکیل می دهند تغییر می کند.

در این نقطه، هم مقدار ماده ای که اکسترود می شود و هم مدت زمان چاپ هر لایه به طور ناگهانی تغییر می کند. بعد از کامل شدن عرشه نیز این شرایط دوباره تغییر می کند.

میزان دیده شدن این خط به عوامل مختلفی مثل نوع فیلامنت، خنک کاری، دمای محیط چاپ و ویژگی های خود متریال بستگی دارد. پلاستیک هنگام چاپ دائماً گرم می شود، سرد می شود و جمع می شود؛ در همان زمان ساختار مدل نیز تغییر می کند. به همین دلیل، حتی یک G-code کاملاً یکسان می تواند در شرایط مختلف، خطی واضح تر یا کم رنگ تر ایجاد کند.

بنابراین لزوماً یک تنظیم مشخص وجود ندارد که بتوان با تغییر آن این مشکل را «برطرف» کرد. اگر این خط کم رنگ است و فقط در محدوده عرشه دیده می شود، بهتر است آن را به عنوان یکی از ویژگی های شناخته شده Benchy در نظر بگیرید و فوراً سراغ تنظیم تسمه ها یا محور Z نروید.

بهبود خنک کاری یا تغییر نحوه عملکرد اسلایسر در لایه های کاملاً پرِ عرشه ممکن است شدت این خط را کمتر کند، اما حذف کامل آن گاهی نیازمند تغییرات دقیق تر در نحوه Slice شدن این لایه هاست.

مهم تر از همه این است که بتوانید خط طبیعی بدنه Benchy را از یک ایراد واقعی چاپ تشخیص دهید. یک خط منفرد در ارتفاع عرشه معمولاً به هندسه خود Benchy مربوط است؛ اما اگر نوارهای افقی منظم یا نامنظم در سراسر ارتفاع مدل، از کف بدنه تا دودکش، تکرار شوند، احتمالاً با مشکل دیگری در پرینتر یا فرآیند چاپ روبه رو هستید.

بررسی سطح زیرین Benchy

Benchy را برگردانید و سطح زیرین بدنه را با دقت بررسی کنید. این قسمت یکی از بهترین جاها برای ارزیابی کیفیت لایه اول است.

نوشته برجسته CT3D.xyz باید روی سطح زیرین مدل قابل تشخیص باقی مانده باشد، هرچند ظاهر نهایی این بخش تا حدی به بافت صفحه چاپ شما هم بستگی دارد. یک صفحه صاف ممکن است سطح زیرین را براق کند، در حالی که صفحه های بافت دار بخشی از بافت خودشان را روی قطعه منتقل می کنند.

به این مشکلات رایج لایه اول توجه کنید:

• خطوط قابل مشاهده با فاصله بین آن ها: اگر خطوط اکستروژن کنار هم به درستی به هم نرسیده اند، ممکن است نازل بیش از حد از صفحه چاپ فاصله داشته باشد. Flow پایین در لایه اول، دمای نامناسب نازل یا تنظیمات نادرست لایه اول هم می توانند نتیجه مشابهی ایجاد کنند. بررسی اصول داشتن یک لایه اول خوب مثل تراز بودن صفحه یا کالیبراسیون Mesh، تنظیم Z Offset، تمیزی صفحه چاپ و تنظیمات مربوط به لایه اول می تواند به پیدا کردن علت کمک کند.

• نوشته های له شده یا ناخوانا: اگر حروف به هم پخش شده اند و خطوط اکستروژن بیش از حد پهن و فشرده به نظر می رسند، احتمالاً نازل بیش از حد به صفحه نزدیک است یا در لایه اول ماده زیادی اکسترود می شود. در پرینترهایی که این موارد قابل تنظیم هستند، کالیبراسیون لایه اول یا Z Offset را بررسی کنید و Flow و Line Width لایه اول را هم در اسلایسر چک کنید.

• پای فیل (Elephant’s Foot): اگر لبه پایینی بدنه نسبت به لایه های بالاتر به بیرون برآمده باشد، با مشکل Elephant’s Foot روبه رو هستید. این حالت معمولاً زمانی ایجاد می شود که لایه اول بیش از حد به صفحه فشار داده شده باشد. دمای زیاد صفحه هم می تواند مشکل را شدیدتر کند، چون باعث می شود لایه های پایینی مدت بیشتری نرم بمانند. ابتدا تنظیمات لایه اول را اصلاح کنید و بعد سراغ جبران نرم افزاری در اسلایسر بروید. اگر لایه اول در حالت کلی خوب است ولی هنوز مقدار کمی بیرون زدگی وجود دارد، اسلایسرهایی مثل PrusaSlicer، OrcaSlicer و Cura تنظیماتی برای جبران این پهن شدگی در قسمت پایینی مدل دارند.

• ناهماهنگی کیفیت لایه اول: اگر یک سمت سطح زیرین بیش از حد فشرده شده ولی سمت دیگر بین خطوط فاصله دارد، یعنی فاصله نازل تا صفحه در تمام ناحیه چاپ یکسان نیست. بسته به نوع پرینتر، این مشکل می تواند به تراز نبودن صفحه، Bed Mesh نادرست یا قدیمی، درست قرار نگرفتن Build Plate یا یک ایراد مکانیکی در هم راستایی قطعات مربوط باشد.

• لبه های بلندشده یا تاب خورده: کف بدنه Benchy باید کاملاً صاف باقی بماند. اگر بخشی از لبه از صفحه جدا شده است، چسبندگی به صفحه، تمیزی Build Plate، دمای صفحه، جریان هوا در اطراف پرینتر و تنظیمات لایه اول را بررسی کنید. متریال هایی که انقباض بیشتری دارند معمولاً نسبت به این عوامل حساس تر هستند.

نکته مهم این است که لایه اول باید به اندازه کافی فشرده شود تا خطوط اکستروژن به هم متصل شوند و به صفحه بچسبند، اما نه آن قدر زیاد که جزئیات ظریف از بین بروند یا قسمت پایینی بدنه به بیرون پهن شود.

وقتی سطح زیرین یکنواخت شد و نوشته ها همچنان خوانا باقی ماندند، Benchy را دوباره به حالت عادی برگردانید و سراغ بررسی کابین، پنجره ها، سقف و دودکش بروید.

بررسی کابین و جزئیات عرشه

حالا سراغ کابین Benchy بروید؛ جایی که مدل توانایی پرینتر را در چاپ جزئیات کوچک، گوشه های تیز، اورهنگ ها، بریجینگ و لایه های کوتاهی که زمان کمی برای خنک شدن دارند، به چالش می کشد.

بررسی را از پنجره ها شروع کنید. لبه بالایی پنجره مربعی جلوی کابین باید نسبتاً صاف و مستقیم باشد و پنجره های کناری نیز باید قوس تمیزی داشته باشند، بدون اینکه بخش بالایی آن ها بیش از حد افتاده یا زبر شده باشد.

• افتادگی بالای پنجره ها یا زبری سطح زیرین: این حالت معمولاً نشان دهنده عملکرد ضعیف در Bridging یا Overhang است. در این قسمت ها فیلامنت باید بدون تکیه گاه روی فضای خالی کشیده شود و به اندازه کافی سریع خنک شود تا شکل خود را حفظ کند. دمای نازل، خنک کاری قطعه، سرعت Bridge، Flow و حتی وضعیت فیلامنت همگی می توانند روی نتیجه تأثیر بگذارند. بررسی و تنظیم پارامترهای اصلی Bridging، به خصوص خنک کاری، دما، Flow و سرعت، می تواند مشخص کند کدام عامل باعث محدود شدن کیفیت چاپ شده است. همچنین توجه داشته باشید که متریال های مختلف رفتار متفاوتی دارند؛ تنظیماتی که برای PLA نتیجه خوبی می دهند ممکن است برای PETG یا ABS مناسب نباشند.

• افتادگی اورهنگ ها: لبه های سقف کابین و بخش هایی را که به تدریج از لایه زیرین جلوتر می آیند بررسی کنید. کیفیت ضعیف اورهنگ ها در چاپ سه بعدی معمولاً با خنک کاری بهتر، انتخاب دمای مناسب نازل، کاهش سرعت چاپ یا تغییر ارتفاع لایه بهبود پیدا می کند. اگر از Benchy برای تست و مقایسه عملکرد پرینتر استفاده می کنید، برای این بخش ها ساپورت اضافه نکنید؛ چون چاپ بدون ساپورت بخشی از خود آزمون است.

• گوشه های گرد یا متورم: اگر گوشه ها به جای تیز و مشخص بودن، گرد یا کمی برآمده شده اند، ممکن است سرعت یا شتاب چاپ بیش از حد بالا باشد. کنترل نامناسب فشار داخل نازل هنگام تغییر جهت نیز می تواند باعث این مشکل شود. اگر پرینتر شما از Pressure Advance یا Linear Advance پشتیبانی می کند، کالیبره کردن این قابلیت ها می تواند به واضح تر شدن گوشه ها کمک کند.

• فرم نامناسب جزئیات دایره ای: دهانه دودکش و سایر قسمت های گرد باید تا حد امکان دایره ای باشند، نه اینکه به وضوح بیضی یا تغییرشکل یافته دیده شوند. با این حال، اگر شکل آن ها دقیق نیست، فوراً سراغ تغییر X Steps یا Y Steps نروید. ابعاد سوراخ های کوچک علاوه بر مکانیک دستگاه، تحت تأثیر اکستروژن، خنک کاری، انقباض متریال و تنظیمات جبران ابعادی اسلایسر هم قرار دارند. بهتر است چند بخش مختلف مدل را بررسی و اندازه گیری کنید و بعد تصمیم بگیرید که مشکل واقعاً ابعادی، مکانیکی یا مربوط به اکستروژن است.

• دودکش نرم یا تغییرشکل یافته: دودکش از مجموعه ای از لایه های کوچک تشکیل شده که خیلی سریع پشت سر هم چاپ می شوند. اگر هر لایه قبل از چاپ لایه بعدی فرصت کافی برای خنک شدن نداشته باشد، قسمت بالایی دودکش ممکن است نرم، زبر یا تغییرشکل یافته شود. در متریال هایی که اجازه می دهند، افزایش خنک کاری می تواند کمک کننده باشد. کاهش دمای نازل یا استفاده از تنظیم Minimum Layer Time در اسلایسر هم مؤثر است؛ این گزینه سرعت چاپ لایه های بسیار کوتاه را کاهش می دهد تا زمان بیشتری برای خنک شدن داشته باشند.

در آخر، نوشته های کوچک و جزئیات اطراف کابین و بخش انتهایی قایق را بررسی کنید. طبیعی است که این جزئیات در هر ارتفاع لایه ای کاملاً تیز و بی نقص نباشند، اما حروف و اشکال باید همچنان قابل تشخیص باقی بمانند.

اگر جزئیات ظریف در هم ادغام شده اند یا حالت متورم و پف کرده دارند، ممکن است Flow بیش از حد، دمای بالای نازل، خنک کاری ناکافی یا سرعت چاپ بالا برای جزئیاتی با این ابعاد، عامل مشکل باشند.

کابین Benchy چند نوع چالش مختلف را در فضای بسیار کوچکی کنار هم قرار می دهد؛ بنابراین نباید فرض کنید همه ایرادهایی که در این بخش می بینید علت یکسانی دارند. برای مثال، ممکن است یک Bridge افتاده، یک گوشه گرد و یک دودکش نرم شده فقط چند سانتی متر با هم فاصله داشته باشند، اما هرکدام به بخش متفاوتی از تنظیمات چاپ مربوط باشند.

وقتی این قسمت ها از نظر ظاهری کیفیت قابل قبولی داشتند، وقت آن است که کولیس را بردارید و ابعاد Benchy را هم بررسی کنید تا ببینید دقت اندازه ها با کیفیت ظاهری چاپ همخوانی دارد یا نه.

اندازه گیری و بررسی دقت ابعادی

بررسی ظاهری اطلاعات زیادی درباره کیفیت چاپ به شما می دهد، اما Benchy چندین اندازه مشخص و دقیق هم دارد که می توانید آن ها را با یک کولیس دیجیتال بررسی کنید. در مقیاس اصلی 1:1، طول مدل از دماغه تا انتهای قایق باید ۶۰ میلی متر، عرض آن ۳۱ میلی متر و ارتفاع از کف بدنه تا بالای دودکش ۴۸ میلی متر باشد.

جدول رسمی اندازه گیری و کالیبراسیون 3DBenchy ابعاد مرجع بیشتری برای بخش هایی مثل پنجره ها، دودکش، جعبه روی عرشه و سایر جزئیات مدل ارائه می دهد.

البته نباید انتظار داشته باشید تمام اندازه ها دقیقاً برابر مقدار اسمی باشند. ابعاد نهایی چاپ می توانند تحت تأثیر عواملی مثل انقباض متریال، میزان اکستروژن، فشردگی لایه اول، دما، خنک کاری، تنظیمات جبران ابعادی اسلایسر و دقت مکانیکی پرینتر قرار بگیرند. اندازه گیری جزئیات کوچک و سوراخ ها هم معمولاً نسبت به طول و عرض کلی مدل دشوارتر است و ممکن است کمی اختلاف داشته باشد.

اگر اندازه ها اختلاف قابل توجهی دارند، ابتدا الگوی این خطا را بررسی کنید و فوراً سراغ تغییر Steps محورهای X، Y یا Z نروید:

• کل Benchy به یک نسبت بزرگ تر یا کوچک تر از مقدار واقعی است: ابتدا مطمئن شوید مدل با مقیاس 100% چاپ می شود. سپس انقباض متریال و تنظیمات Scale یا Compensation در اسلایسر را بررسی کنید.

• ابعاد خارجی و سوراخ ها به یک شکل خطا ندارند: اگر اسلایسر این امکان را دارد، برای سوراخ ها و لبه های خارجی از تنظیمات جبران ابعادی جداگانه استفاده کنید، به جای اینکه کل مدل را بزرگ یا کوچک کنید.

• ارتفاع کلی مدل کمتر از مقدار مورد انتظار است: فشردگی بیش از حد لایه اول را بررسی کنید و مطمئن شوید دودکش یا لایه های بالایی مدل هنگام چاپ تغییر شکل نداده اند.

اگر Benchy یک خطای ابعادی ثابت و تکرارشونده نشان می دهد، بهتر است اندازه گیری ها را به عنوان یک سرنخ در نظر بگیرید، نه اینکه بخواهید همه تنظیمات پرینتر را فقط بر اساس همین مدل کالیبره کنید.

ابتدا محتمل ترین علت ها مثل مقیاس مدل، انقباض فیلامنت، Flow یا فشردگی لایه اول را بررسی کنید. اگر به بررسی دقیق تری نیاز دارید، بهتر است از یک مدل مخصوص تست ابعاد یا تلرانس استفاده کنید. بعضی از اسلایسرهای جدید نیز امکان جبران جداگانه ابعاد خارجی و سوراخ ها را دارند؛ قابلیتی که زمانی مفید است که مثلاً ابعاد بیرونی درست باشند اما سوراخ ها کوچک تر یا بزرگ تر چاپ شوند.

بعد از هر تغییری که انجام می دهید، Benchy را دوباره در همان شرایط قبلی چاپ کنید و اندازه ها را با نمونه قبل مقایسه کنید. هدف لزوماً رسیدن به یک قایق با ابعاد کاملاً ریاضی و بی نقص نیست؛ مهم این است که اندازه ها پایدار، قابل تکرار و متناسب با دقت موردنیاز قطعاتی باشند که قصد چاپ آن ها را دارید.

چاپ Benchy چندرنگ

یک Benchy چندرنگ می تواند مشکلاتی را نشان دهد که فقط هنگام خارج کردن و بارگذاری مکرر فیلامنت، Purge کردن و ادامه چاپ با رنگ بعدی ظاهر می شوند.

Benchy در اصل به عنوان یک تست تک متریال طراحی شده بود، اما با رایج تر شدن سیستم های چاپ چندرنگ، این قایق کوچک حالا می تواند برای بررسی عملکرد سیستم تعویض فیلامنت هم استفاده شود.

برای اینکه تست واقعاً مفید باشد، فقط یک بار و در یک ارتفاع مشخص رنگ را عوض نکنید. بهتر است برای بخش هایی مثل بدنه، کابین، سقف، دودکش یا نوشته ها رنگ های متفاوتی در نظر بگیرید تا پرینتر مجبور شود در طول چاپ چندین بار فیلامنت را تعویض کند.

اگر تازه وارد دنیای چاپ سه بعدی چندرنگ شده اید، بهتر است در ابتدا از رنگ های مختلف یک متریال یکسان، مثلاً چند فیلامنت PLA، استفاده کنید. این کار عیب یابی را ساده تر می کند، چون تفاوت رفتار متریال های مختلف هم زمان وارد آزمایش نمی شود.

بعد از پایان چاپ، قسمت هایی را که بلافاصله بعد از هر تغییر رنگ چاپ شده اند با دقت بررسی کنید:

• نفوذ یک رنگ به رنگ بعدی: اگر بخشی از رنگ قبلی در رنگ جدید دیده می شود، یعنی هنوز مقداری از فیلامنت قبلی داخل نازل باقی مانده است. افزایش مقدار Purge یا Flushing می تواند مرز بین رنگ ها را تمیزتر کند، به خصوص هنگام تغییر از رنگ تیره به روشن. مقدار موردنیاز برای Purge ممکن است بسته به جهت تغییر رنگ متفاوت باشد.

• ایجاد برآمدگی، تار یا سطح زبر بعد از تعویض رنگ: بررسی کنید که آیا هنگام تعویض فیلامنت، مواد از نازل نشت می کنند یا نه و آیا فرآیند Purge یا Prime، نازل را به درستی برای ادامه چاپ آماده می کند. اسلایسرهای مخصوص چاپ چندرنگ معمولاً تنظیماتی مثل Prime Tower، Wipe Tower، Wiping و Ooze Prevention دارند که می توانند به پایدار شدن اکستروژن بعد از تعویض رنگ کمک کنند.

• ایجاد فاصله یا Under-extrusion بلافاصله بعد از تغییر رنگ: ممکن است فیلامنت جدید هنوز به طور کامل بارگذاری نشده باشد یا نازل قبل از ادامه چاپ به اندازه کافی Prime نشده باشد. اگر بقیه قسمت های Benchy بدون مشکل چاپ می شوند و این فاصله ها همیشه بعد از تعویض فیلامنت ظاهر می شوند، بهتر است به جای تغییر Flow کلی، فرآیند بارگذاری و Prime کردن را بررسی کنید.

• تعویض ناموفق یا نامطمئن فیلامنت: اگر پرینتر برای بارگذاری یا خارج کردن یک فیلامنت خاص مرتباً مشکل دارد، علاوه بر خود فیلامنت، قرقره، مسیر عبور فیلامنت و واحد چندرنگ را هم بررسی کنید. چاپ چندرنگ موفق به این وابسته است که همه فیلامنت ها بدون گیر و با ثبات در سیستم حرکت کنند.

Purge Tower یا Wipe Tower هم می تواند اطلاعات مفیدی در اختیار شما قرار دهد. این برج باید در تمام طول چاپ پایدار باقی بماند و پیش از بازگشت نازل به Benchy، اجازه دهد فیلامنت جدید به صورت یکنواخت اکسترود شود.

این برج همچنین نشان می دهد چه مقدار فیلامنت هنگام تغییر رنگ هدر می رود. اگر حجم برج و فیلامنت های Purge شده با مقدار ماده مصرف شده برای خود Benchy برابری می کند یا حتی بیشتر از آن است، شاید بهتر باشد حجم Purge را کاهش دهید یا در صورت امکان از قابلیت های اسلایسر برای Purge داخل Infill یا Support استفاده کنید.

یک Benchy چندرنگ جایگزین تست استاندارد تک رنگ نیست؛ بلکه باید آن را یک آزمایش تکمیلی برای پرینترهایی در نظر گرفت که از سیستم هایی مثل AMS، MMU یا سایر مکانیزم های تعویض فیلامنت استفاده می کنند.

اگر Benchy تک رنگ شما تمیز چاپ می شود اما نسخه چندرنگ در محل تغییر فیلامنت دچار ترکیب رنگ ها، فضاهای خالی یا برآمدگی می شود، محدوده مشکل تا حد زیادی مشخص شده و می توانید تمرکز عیب یابی را روی سیستم تعویض فیلامنت و تنظیمات مربوط به آن بگذارید.

آینده Benchy

Benchy امروز به یکی از نمادهای شناخته شده دنیای چاپ سه بعدی تبدیل شده و نسخه ها و بازطراحی های مختلفی از آن ساخته شده است؛ با این حال، برای تست واقعی پرینتر، نسخه اصلی همچنان بهترین انتخاب محسوب می شود.

نقش Benchy در سال های اخیر خیلی فراتر از هدف اولیه اش، یعنی یک مدل کوچک برای تست پرینتر، رفته است. در سال ۲۰۲۵، این مدل تحت مجوز CC0 وارد مالکیت عمومی شد؛ یعنی کاربران می توانند آزادانه از آن استفاده کنند، تغییرش دهند یا نسخه های جدیدی بر اساس آن بسازند.

مدل CAD اصلی هم با فرمت قابل ویرایش STEP منتشر شد؛ موضوعی که تغییر و شخصی سازی طراحی را برای کاربران و سازندگان بسیار ساده تر کرد.

نگاهی به سایت های اشتراک گذاری مدل سه بعدی نشان می دهد که Benchy تا چه اندازه مورد بازطراحی و تغییر قرار گرفته و نسخه های خلاقانه زیادی از آن ساخته شده است.

با این حال، زمانی که هدف شما بررسی دقت ابعادی یا مقایسه مستقیم کیفیت چاپ باشد، نسخه اصلی و بدون تغییر Benchy همچنان کاربردی ترین گزینه است؛ چون هندسه و ابعاد مرجع آن کاملاً شناخته شده و استاندارد هستند.

فناوری پرینترهای سه بعدی بدون شک در آینده تغییر خواهد کرد، اما همین آشنایی گسترده با Benchy است که باعث می شود همچنان ابزار مفیدی باقی بماند. وقتی تقریباً همه می دانند این قایق کوچک در حالت ایده آل باید چه شکلی باشد، حتی ایرادهای جزئی چاپ هم خیلی راحت تر دیده و شناسایی می شوند.