Tary szpuli nie ma w żadnej karcie technicznej. Bez niej zapas filamentu jest tylko szacunkiem

Na regale stoi sześć szpul po połowie i żadna nie ma na sobie liczby. Slicer zapowiada 180 g na najbliższe zadanie, a pytanie, czy ta konkretna szpula to udźwignie, nie ma odpowiedzi w żadnym interfejsie: w maszynie nie ma wagi, a w ekstruderze nie ma czujnika długości. Zapas filamentu jest pozycją magazynową, nie parametrem druku, i ma własną procedurę pomiaru — której pierwszym krokiem jest liczba, jakiej żaden producent nie podaje.

Cztery sposoby liczenia zapasu, cztery różne błędy

Każda metoda odpowiada na inne pytanie, a mylone bywają dlatego, że wszystkie podają wynik w tych samych jednostkach.

Licznik w slicerze albo w drukarce odejmuje od wartości wpisanej na starcie zużycie wyliczone z G-code’u. Nie widzi purge przy zmianie materiału, nie widzi skirtu odciętego ręcznie, nie widzi metra wyciągniętego przy czyszczeniu dyszy i nie widzi odcinka, który został w rurce po poprzedniej szpuli. Każda z tych pozycji to ułamek grama albo kilka gramów, ale błąd się kumuluje i nigdy nie zmienia znaku: licznik zawsze twierdzi, że materiału jest więcej, niż jest.

Licznik długości w firmware liczy obroty podajnika przeliczone na milimetry. Przy poślizgu na kole radełkowanym, przy zapchanej dyszy i przy retrakcjach liczonych w obu kierunkach rozjeżdża się z rzeczywistością w tę samą stronę.

Dane producenta dla tej konkretnej szpuli są dokładne, ale tylko w jednym momencie. Prusament umieszcza na szpuli kod QR prowadzący do pomiarów właśnie tej sztuki: spójności średnicy, owalności, odchylenia standardowego oraz masy i długości. To najlepszy punkt wyjścia, jaki można mieć — i zupełnie bezużyteczny po trzecim zleceniu, bo producent nie wie, ile już zeszło.

Waga jest jedyną metodą, która mierzy stan faktyczny w dowolnym momencie. Ma jeden warunek: trzeba znać masę pustej szpuli.

Tara szpuli nie jest w specyfikacji. Zważ jedną i zapisz na niej

Masa netto filamentu jest podawana zawsze — Prusament ASA to 850 g, Prusament PETG to 1 kg. Masy samej szpuli nie ma ani na opakowaniu, ani w karcie technicznej, a różni się ona między materiałami, wersjami szpuli i partiami. Szpula z rdzeniem papierowym dodatkowo chłonie wilgoć, więc jej masa nie jest nawet stała w czasie.

Stąd jedyna procedura, która działa: po zużyciu szpuli do końca zważyć pustą, zapisać wynik markerem na jej boku i dopisać do listy w warsztacie — model, kolor, tara. Po kilku tygodniach lista pokrywa cały asortyment i waga staje się metodą pierwszego wyboru. Dla szpuli, której tary jeszcze nie ma, zostaje porównanie z nową sztuką tego samego produktu: masa brutto nowej minus masa netto z opakowania daje tarę z dokładnością do wilgotności rdzenia.

Waga kuchenna z działką 1 g wystarczy. Przy zakresie do 5 kg i szpuli brutto rzędu kilograma błąd odczytu jest o rząd mniejszy niż błąd, który za chwilę wejdzie z tolerancji średnicy.

Z gramów na metry: jeden wzór, dwie liczby z kart

Slicer podaje zapotrzebowanie i w gramach, i w metrach, ale waga daje tylko gramy. Przeliczenie opiera się na polu przekroju i gęstości: masa jednego metra równa się π razy kwadrat promienia filamentu, razy 100 cm, razy gęstość.

Dla filamentu 1,75 mm pole przekroju wynosi 0,02405 cm², co daje 2,405 cm³ na metr. Karta PolyLite ASA podaje gęstość 1,1 g/cm³ (ASTM D792, w 21,5 °C), więc metr tego materiału waży około 2,65 g, a 850 g to w przybliżeniu 321 m. Obie liczby są wyliczone, nie zmierzone, i stoją na gęstości z karty jednego producenta — przy innej szpuli trzeba wziąć gęstość z jej własnej karty, bo między ASA, PETG i poliwęglanem różnica sięga kilkunastu procent i przenosi się wprost na wynik.

±0,04 mm na średnicy to ±4,6 proc. na masie metra

Tu siedzi powód, dla którego zapas trzeba liczyć z marginesem, a nie do zera. Deklarowana tolerancja średnicy Prusamentu to ±0,04 mm przy nominale 1,75 mm — i jest to jedna z węższych tolerancji na rynku, więc nie chodzi o słaby materiał.

Masa metra zależy od kwadratu średnicy. Przy 1,79 mm pole przekroju jest o 4,6 proc. większe niż przy 1,75 mm, przy 1,71 mm o 4,5 proc. mniejsze. To rachunek z nominału i tolerancji, nie pomiar konkretnej szpuli, i zakłada, że odchyłka utrzymuje się na całym odcinku — w praktyce część błędu znosi się na długich wydrukach, dlatego traktuj te 4,6 proc. jako granicę górną, nie jako wartość oczekiwaną. Z tego samego rachunku wynika coś przyjemniejszego: szpula z filamentem grubszym od nominału da mniej metrów przy tej samej masie, a nie więcej.

Dwie liczby własnej maszyny zamieniają regułę kciuka na rachunek

Margines dziesięciu procent jest ustawieniem domyślnym, a nie wynikiem. Dwa pomiary, każdy jednorazowy, zastępują go liczbą właściwą dla konkretnego stanowiska.

Odpad na zadanie. Przy najbliższym wydruku odłóż na wagę wszystko, co nie jest częścią: purge z początku, skirt, brim, podpory i grudkę z czyszczenia dyszy. Odczyt w gramach zapisz w profilu tej maszyny. Na maszynie z jedną dyszą i krótkim primem wyjdzie zwykle kilka gramów, na maszynie wielomateriałowej z pełnym purge przy każdej zmianie — wielokrotność tego. Różnica między tymi dwoma przypadkami jest większa niż cały margines z tolerancji średnicy, dlatego jedna reguła dla obu stanowisk musi być albo za ciasna, albo za luźna.

Długość odcinka w drodze. Przy pustej maszynie przepchnij filament od podajnika do dyszy i zmierz, ile go w tym zostało. W układzie direct drive to kilka centymetrów, w bowdenie z rurką metrowej długości — metr materiału, który przy wymianie szpuli trzeba wypchnąć albo wyciągnąć, i który nie wejdzie w żaden wydruk. Przy 2,65 g na metr to pozycja rzędu jednego do trzech gramów na każdą wymianę, zapisywana raz i odejmowana zawsze.

Po tych dwóch pomiarach próg startu przestaje być procentem, a staje się sumą: zapotrzebowanie plus odpad tej maszyny plus odcinek w drodze plus zapas na tolerancję średnicy. Dla zadania na 180 g na maszynie z odpadem 6 g i bowdenem trzymającym 2 g wychodzi 180 + 6 + 2 + 8, czyli 196 g — i to jest liczba, przy której decyzja o starcie przestaje być przeczuciem.

Reguła startu zadania, która zamyka tę kategorię awarii

Margines nie jest przesądem, składa się z policzalnych pozycji: do 4,6 proc. z tolerancji średnicy, kilka gramów na purge i skirt, kilka na odcinek zostający w rurce przy wymianie. Stąd reguła, którą da się powiesić nad maszyną: nie startuj zadania, jeśli zważony zapas jest mniejszy niż zapotrzebowanie z slicera powiększone o 10 proc. plus 5 g. Przy zadaniu na 180 g to próg 203 g — i jeśli na szpuli jest 195 g, zadanie idzie na nową szpulę, a ta resztka na krótkie sztuki.

Druga reguła dotyczy zadań bez obsady. Zadanie, które przechodzi przez noc, nie jest tym samym ryzykiem co zadanie w godzinach pracy: przerwanie kosztuje całą zmianę maszyny, a nie dwadzieścia minut, bo nie ma kto dołożyć szpuli. Tam próg 10 proc. przestaje wystarczać i startuje się wyłącznie ze szpuli z zapasem przekraczającym zapotrzebowanie o połowę albo z pełnej.

Trzecia rzecz jest organizacyjna i w warsztacie jednoosobowym kosztuje najmniej: resztówki zbierać w jednym miejscu, z masą zapisaną na szpuli, i wydawać je świadomie na krótkie zadania. Operatorzy jednoosobowych warsztatów wymieniają się takimi procedurami w społeczności, w której freelancerzy pokazują sobie własne sposoby prowadzenia takiej ewidencji — sama forma jest drugorzędna, kartka na drzwiach regału działa tak samo jak arkusz.

Lista kontrolna przed startem zadania dłuższego niż zmiana

• Zapotrzebowanie z slicera, w gramach, zapisane — nie z pamięci.
• Szpula zważona teraz, nie wczoraj i nie przed poprzednim zadaniem.
• Tara tej szpuli odczytana z jej boku albo z listy; jeśli jej nie ma, oszacowana z nowej sztuki tego produktu.
• Zapas netto większy niż zapotrzebowanie plus 10 proc. plus 5 g.
• Przy zadaniu bez obsady: zapas większy niż zapotrzebowanie plus połowa albo szpula pełna.
• Czy to ta sama partia i ten sam kolor, jeśli część jest z jednego widoku? Dołożenie szpuli w połowie wydruku zostawia widoczną granicę.
• Resztówka po zadaniu zważona i zapisana markerem, zanim wróci na regał.
• Pusta szpula zważona i tara dopisana do listy, zanim pójdzie do kosza.

Ustawienie do zmiany nie jest w slicerze ani w firmware: to waga postawiona obok regału ze szpulami i marker przy niej. Jeżeli w warsztacie nie ma tych dwóch rzeczy, licznik w drukarce pozostaje jedyną informacją o zapasie — a jego błąd nigdy nie działa na Twoją korzyść.