# Come Questo Calcolatore di Risonanza per Stampanti 3D Stima l'Accelerazione
La risonanza e il ghosting su una stampa 3D sono echi visibili di vibrazione meccanica. Di solito appaiono come increspature ripetute dopo un angolo vivo, lettere in rilievo, fori o cambi improvvisi di direzione nel riempimento. La stampante raggiunge un angolo, il sistema di movimento cambia direzione e l'energia immagazzinata in cinghie, guide, membri del telaio, supporti motore, piastre della testa di stampa e supporti del piano continua ad oscillare dopo che il comando è già passato. Questo calcolatore trasforma la variabile di primo ordine più importante, la massa mobile, in una raccomandazione di accelerazione conservativa.Il punto di partenza è la meccanica newtoniana: a = F / m. Un motore passo-passo e un sistema di cinghie possono creare solo una forza orizzontale limitata prima che la coppia cali, le cinghie si allunghino, le pulegge slittino o i passi vengano persi. Il calcolatore utilizza un'ipotesi di forza conservativa per classe NEMA 17, converte la massa mobile selezionata in chilogrammi, calcola un limite teorico di accelerazione e quindi applica un coefficiente di sicurezza strutturale. Quel coefficiente rimuove intenzionalmente dal 20 al 30 percento del limite teorico perché le stampanti reali non sono assi di laboratorio rigidi. 20-30% riduzione di sicurezza rispetto al limite teorico di forza
a = F / m relazione fondamentale tra massa e accelerazione
3-24 mm/s intervallo di uscita limitato di jerk o velocità negli angoli
Questo è un punto di partenza conservativo, non un sostituto dell'input shaping
L'input shaping di Klipper, le misurazioni con accelerometro e le torri di risonanza stampate possono consentire un'accelerazione maggiore di una stima basata solo sulla massa. Usa questo calcolatore per evitare valori iniziali irragionevoli, quindi valida con test di movimento reali.
# Quale Massa Conta su Stampanti Cartesiane, CoreXY e Delta
Una stampante non accelera sempre le stesse parti su ogni asse. Su un bedslinger cartesiano, l'asse X di solito muove la testa di stampa mentre l'asse Y muove il piano, il riscaldatore, il foglio magnetico o la lastra di vetro, clip, pezzi stampati e talvolta la catena portacavi. Poiché la massa del piano sull'asse Y può dominare la risonanza, questo calcolatore confronta la testa di stampa con un fattore di carico del piano e utilizza il gruppo effettivo più pesante come massa di movimento limitante.Su una stampante CoreXY, il piano si muove normalmente solo in Z, quindi la risonanza X/Y è guidata principalmente dalla testa di stampa, dal carrello del portale, dal percorso della cinghia e dalle forze condivise della cinghia dai due motori. Il calcolatore aumenta leggermente la massa della testa di stampa per CoreXY perché il percorso della cinghia e la struttura del carrello rendono la forza del motore meno diretta di una singola cinghia X dritta. Su una stampante delta, l'effettore mobile è leggero, ma tre torri condividono i cambi di direzione, quindi il calcolatore tratta l'effettore come il carico inerziale principale e mantiene il risultato conservativo.| Tipo cinematico | Massa enfatizzata dal calcolatore | Perché è importante |
|---|---|---|
| Bedslinger cartesiano | Testa di stampa o una massa ridotta del piano, whichever è maggiore | Il piano Y può essere molto più pesante dell'hotend e può eccitare oscillazioni del telaio. |
| CoreXY | Massa della testa di stampa con un fattore di cinghia condivisa | I movimenti X/Y sono prodotti da due motori e un lungo percorso di cinghia attraverso il portale. |
| Delta | Massa dell'effettore con un fattore delta | L'effettore è leggero, ma i cambi di direzione sono accoppiati attraverso tre torri. |
Misura il piano caricato per i bedslinger
Per un piano Y cartesiano, includi la piastra di costruzione, riscaldatore, foglio magnetico, clip, piastra PEI, vetro se usato e una stampa rappresentativa se di solito esegui pezzi grandi ad alta velocità. Il carico di risonanza reale è la massa che inverte la direzione.# Accelerazione, Jerk e Velocità negli Angoli Sono Correlati Ma Non Identici
L'accelerazione limita quanto velocemente la velocità cambia nel tempo. Nella regolazione del firmware e dello slicer, un'accelerazione più alta accorcia le decelerazioni intorno agli angoli e fa sì che riempimento, movimenti di trasferimento e segmenti corti vengano stampati più velocemente. Aumenta anche la forza richiesta ai motori e alle cinghie. Quando l'accelerazione è troppo alta per la massa mobile e la rigidità del telaio, la stampante può perdere passi, produrre rumore del motore più aspro o mostrare risonanza dopo le caratteristiche.Il jerk classico di Marlin è una soglia di cambio direzione espressa in millimetri al secondo. Controlla quanto cambiamento di velocità istantanea il planner permette prima di applicare la limitazione di accelerazione. Klipper usasquare_corner_velocity, spesso abbreviato in SCV, per un concetto simile di velocità negli angoli. Anche le unità sono millimetri al secondo, ma il modello di pianificazione differisce. Ecco perché questo strumento cambia l'etichetta di uscita quando viene selezionato Klipper invece di chiamare il valore jerk.Accelerazione
Limite principale forza-velocità. Determina quanto forte la stampante spinge la massa durante i cambi di velocità.
- mm/s2
- Aumenta la richiesta di forza del motore
- Forte effetto sulla risonanza
Jerk di Marlin
Soglia di transizione negli angoli usata dai planner stile Marlin per evitare di rallentare per cambi di velocità molto piccoli.
- mm/s
- Comportamento specifico del firmware
- Troppo alto può rendere gli angoli bruschi
SCV di Klipper
Velocità negli angoli usata da Klipper per modellare la velocità di percorrenza delle curve attraverso cambi di direzione.
- mm/s
- Mostrato come SCV in questo strumento
- Di solito regolato con input shaping
La terminologia del firmware è importante
Se copi il risultato in Klipper, usa
square_corner_velocity. Se lo copi nelle impostazioni di Marlin, usa campi relativi al jerk come X jerk e Y jerk. Il calcolatore mantiene il risultato numerico conservativo ma lo etichetta in base al firmware selezionato.# Come la Rigidità Strutturale Cambia il Coefficiente di Sicurezza
Due stampanti con la stessa massa della testa di stampa possono richiedere accelerazioni diverse perché il telaio e il sistema di movimento immagazzinano diverse quantità di energia. Un piano a sbalzo leggero, ruote V-slot allentate, aste lunghe non supportate, supporti motore stampati sottili e piastre della testa di stampa flessibili riducono l'accelerazione utilizzabile. Un telaio in alluminio controventato con guide lineari, tratti di cinghia corti, torri pulegge rigide e una testa di stampa compatta può tollerare più accelerazione prima che la stessa massa produca risonanza visibile.Il selettore di rigidità quindi non è cosmetico. La rigidità bassa applica la riduzione più forte, la rigidità media rappresenta una stampante da scrivania tipica e ben mantenuta, e la rigidità alta lascia più del limite di forza teorico disponibile. Anche l'impostazione alta mantiene comunque una riduzione perché l'allungamento della cinghia, il calo di coppia del motore ad alta velocità, i limiti di corrente, il microstepping e la presa della puleggia impediscono alle macchine reali di utilizzare in modo affidabile il numero ideale completo diF / m.| Impostazione rigidità | Condizione tipica della macchina | Comportamento del calcolatore |
|---|---|---|
| Bassa | Ruote allentate, telaio alto, supporto piano flessibile, conversione direct-drive pesante | Accelerazione più conservativa e velocità di transizione più bassa. |
| Media | Stampante da scrivania standard o regolata con componenti di movimento ragionevolmente stretti | Riduzione bilanciata per la regolazione quotidiana. |
| Alta | CoreXY rigido, telaio controventato, guide lineari, testa di stampa compatta, cinghie verificate | Accelerazione più alta mantenendo un margine contro la perdita di passi. |
Aumentare l'accelerazione dopo il risultato del calcolatore
Vantaggi
- Un'accelerazione più alta può ridurre il tempo di stampa su parti piccole con molti movimenti brevi.
- Un telaio rigido e l'input shaping possono supportare limiti più alti di una semplice stima di massa.
- Testare con incrementi controllati mostra dove la qualità inizia a degradarsi.
Svantaggi
- Lo stesso aumento può rendere la risonanza più visibile intorno a lettere, fori e angoli.
- Pulegge, cinghie o supporti del piano allentati possono far sembrare brutta anche un'accelerazione modesta.
- Saltare direttamente a numeri molto alti può causare passi persi e artefatti confusi.
# Lettura della Tabella dei Risultati
L'accelerazione raccomandata è il valore principale da copiare nel firmware o nei profili dello slicer. È espressa in millimetri al secondo quadrato. Il limite teorico è mostrato separatamente in modo che tu possa vedere quanto margine è stato rimosso dal coefficiente di sicurezza e dalla penalità di velocità target. Un grande divario tra teorico e raccomandato è normale perché il calcolatore è progettato per la regolazione della qualità di stampa, non per trovare il limite assoluto di perdita di passi.La massa mobile effettiva è la massa che il calcolatore ha considerato più importante per la risonanza X/Y. Su un bedslinger, questo può essere influenzato dal piano piuttosto che dall'hotend. Su una CoreXY o delta, di solito sarà più vicino al valore della testa di stampa o dell'effettore. Il gruppo di movimento limitante ti dice quale parte della cinematica sta guidando la stima, il che è utile quando si decide se alleggerire la testa di stampa, sostituire una piastra del piano, irrigidire il telaio o abbassare solo un asse nel firmware.- Massa mobile effettiva
- Il carico inerziale stimato che il sistema di movimento X/Y deve invertire durante i cambi di direzione.
- Limite teorico
- Accelerazione prevista dalla forza assunta del motore prima delle riduzioni di sicurezza e rigidità.
- Coefficiente di sicurezza
- Un moltiplicatore inferiore a 1.0 che riserva margine di coppia e rigidità per ridurre la perdita di passi e la risonanza.
- Rischio di risonanza
- Un indicatore qualitativo basato sull'impulso di forza implicato dall'accelerazione e dalla massa.
- SCV
- Velocità negli angoli di Klipper, un parametro di velocità in curva espresso in millimetri al secondo.
Lista di controllo per interpretare i risultati
Usa l'accelerazione raccomandata come primo limite nel firmware o slicer.
Usa SCV per Klipper e jerk per configurazione stile Marlin.
Se la massa effettiva è guidata dal piano, riduci prima l'accelerazione Y su una stampante cartesiana.
Se il risultato sembra basso, ispeziona la meccanica allentata prima di aumentare semplicemente il numero.
Valida con una torre di risonanza, un test di angoli vivi o una misurazione con accelerometro per input shaping.
# Flusso di Lavoro Pratico per Ridurre il Ghosting Senza Perdere Troppa Velocità
Inizia con valori di massa onesti. Pesa l'assieme dell'hotend, ventole, sonda, estrusore, copertura stampata, scarico tensione cavi e qualsiasi scheda della testa di stampa. Per il piano, includi tutto ciò che si muove in Y. Se pesare è scomodo, usa i preset stile Ender e stile Voron come segnaposto ragionevoli, poi perfeziona il risultato in seguito. I preset sono intenzionalmente ordinari, non valori di marketing del caso migliore.Applica il risultato del calcolatore ai limiti del firmware o dello slicer, poi stampa un piccolo oggetto con testo nitido, fori verticali e angoli retti alla velocità target. La risonanza che si ripete a una distanza costante dopo ogni angolo indica risonanza meccanica. Se la risonanza migliora ma il tempo di stampa diventa inaccettabile, aumenta l'accelerazione in piccoli passi, ad esempio del 10 percento alla volta. Se la risonanza rimane forte anche al di sotto della raccomandazione, cerca allentamenti nelle cinghie, viti di fissaggio pulegge allentate, cavi in movimento, molle del piano flessibili, ruote usurate, problemi di precarica delle guide o oscillazione dell'hotend.- Misura o stima la massa della testa di stampa e del piano prima di modificare il firmware.
- Seleziona il tipo cinematico che corrisponde all'architettura di movimento X/Y.
- Usa rigidità bassa per bedslinger modificati con teste di stampa direct-drive pesanti o telai visibilmente flessibili.
- Usa rigidità alta solo quando cinghie, pulegge, guide e viti del telaio sono già verificati.
- Copia il testo generato in Klipper o Marlin usando il selettore di firmware.
- Stampa un modello di validazione e confronta la distanza e l'ampiezza della risonanza, non solo la lucentezza superficiale.
- Regola il pressure advance separatamente perché i rigonfiamenti negli angoli possono essere confusi con la risonanza.
- Usa input shaping per la configurazione finale ad alta velocità quando il firmware lo supporta.
Perché la riduzione di massa è potente
La forza di accelerazione scala direttamente con la massa. Rimuovere 100 g da una testa di stampa può avere lo stesso effetto di primo ordine che aggiungere forza motrice o ridurre la richiesta di accelerazione. Ecco perché le teste di stampa compatte, ventole più leggere, condotti più corti ed estrusori remote-drive possono migliorare il comportamento di risonanza prima di applicare qualsiasi trucco di firmware.
# Errori Comuni nell'Impostazione di Accelerazione e Jerk
L'errore più comune è regolare usando un singolo numero copiato da un'altra stampante. Un Voron, Ender, bedslinger stile Prusa, delta e CoreXY personalizzato chiuso possono tutti stampare a 150 mm/s, tuttavia la loro accelerazione sicura può differire di diversi multipli. La velocità di stampa da sola non definisce lo stress del movimento. Le caratteristiche corte raramente raggiungono la piena velocità, quindi l'accelerazione e i parametri degli angoli spesso controllano la qualità superficiale più della velocità nominale dello slicer.Un altro errore è trattare il jerk o SCV come un modo per nascondere cattive impostazioni di accelerazione. Un valore di transizione molto alto può far sembrare gli angoli più nitidi in movimento, ma può anche iniettare cambi bruschi di direzione nel telaio e creare echi. Un valore molto basso può rendere la stampante lenta e arrotondata negli angoli. Il miglior risultato di solito proviene da un limite di accelerazione ragionevole, velocità negli angoli moderata, cinghie tese, assi meccanicamente stretti, pressure advance e input shaping quando disponibile.Non usare massa zero o negativa
Una massa di zero rende la fisica indefinita perché l'accelerazione da
F / m si avvicinerebbe all'infinito. L'interfaccia blocca valori assurdi e il calcolo limita gli input per mantenere il risultato utilizzabile. | Sintomo | Possibile problema di impostazione del movimento | Controlli meccanici |
|---|---|---|
| Increspature ripetute dopo gli angoli | Accelerazione troppo alta per massa e rigidità | Cinghie, viti del telaio, oscillazione testa di stampa, input shaping. |
| Spostamento di strati durante trasferimenti veloci | Accelerazione o jerk/SCV troppo aggressivi | Viti di fissaggio pulegge, corrente motore, ingranaggio cinghia. |
| Angoli arrotondati e caratteristiche piccole lente | Accelerazione o velocità negli angoli troppo basse | Limiti del planner, tempo minimo strato dello slicer, pressure advance. |
| Risonanza diversa su X e Y | Un asse ha massa mobile più alta o rigidità più bassa | Massa del piano, precarica guida, percorso cinghia, squadratura portale. |
# Esportazione dei Valori in Klipper o Marlin
Il pulsante Copia produce testo semplice in modo che il risultato possa essere incollato in una nota di configurazione della stampante, una sezione diprinter.cfg di Klipper o un registro di regolazione di Marlin. Per Klipper, l'uscita usa max_accel e square_corner_velocity. Per Marlin, l'uscita usa accelerazione e valori stile jerk X/Y. Tratta il blocco copiato come una configurazione iniziale, poi adatta i nomi se il tuo file firmware usa un formato specifico della scheda o della versione.Se la tua stampante supporta l'accelerazione per asse, un bedslinger cartesiano spesso beneficia di un'accelerazione Y più bassa di X perché il piano è più pesante e il pezzo stampato aggiunge massa durante il lavoro. Le stampanti CoreXY di solito usano un valore di accelerazione X/Y condiviso, ma guasti meccanici individuali possono ancora far risuonare una direzione più fortemente. Le stampanti delta dipendono fortemente dalla rigidità delle torri e dal peso dell'effettore, quindi la validazione basata su accelerometro è particolarmente preziosa.Sequenza di regolazione sicura
Calcola un'accelerazione conservativa e una velocità negli angoli dalla massa e dalla cinematica.
Applica il testo generato di Klipper o Marlin come punto di partenza.
Stampa un test di risonanza alla velocità target e confronta le caratteristiche nitide.
Alza o abbassa l'accelerazione in piccoli incrementi mentre prendi appunti.
Esegui input shaping o compensazione di risonanza dopo che la linea base meccanica è stabile.