Điều chỉnh tốc độ cao Klipper: Bộ định hình đầu vào, Mức tăng áp suất & Trần dòng chảy

1.Tại sao Klipper đã thay đổi mãi mãi công nghệ in 3D

For years, 3D printers ran on underpowered 8-bit or budget 32-bit microcontrollers. Khi bạn cố in ở tốc độ trên 60 mm/s với các đường cong chi tiết, bộ xử lý tích hợp của máy in gặp khó khăn với phép toán động học, giật hình khi di chuyển và rung lắc dữ dội khi rẽ mạnh.

Klipper đã lật ngược kịch bản bằng cách phân chia khối lượng công việc: nó đặt một máy tính thực (Raspberry Pi hoặc CB1 chạy Linux) chịu trách nhiệm lập kế hoạch cho các đường cong chữ s tăng tốc mượt mà và phép toán cộng hưởng, trong khi bo mạch chủ của máy in hoạt động như một nô lệ nhẹ chỉ đơn giản tạo xung cho các bước động cơ trên bộ hẹn giờ micro giây.

Kiến trúc này mở ra ba công nghệ thay đổi cuộc chơi: 1) Định hình đầu vào (hủy bỏ rung động của khung để bạn có thể tăng tốc ở tốc độ hơn 10.000 mm/s² mà không có bóng ma); 2) Pressure Advance (sharpening bulging corners); và 3) Lập kế hoạch chuyển động tốc độ cao mượt mà.

2.Kiểm tra cơ học trước chuyến bay: Phần mềm không sửa được các bu lông bị lỏng

Trước khi cắm gia tốc kế hoặc chỉnh sửa printer.cfg, hãy thực hiện kiểm tra vật lý. Phần mềm không thể bù đắp cho độ dốc cơ học:

1. CoreXY Belt Tension Harmony: Trên máy in Voron, Bambu hoặc RatRig, cả hai dây đai (A và B) phải được căng đến cùng tần số cộng hưởng (thường là 110Hz đến 140Hz trên khoảng 150mm, được kiểm tra bằng ứng dụng điện thoại bộ chỉnh guitar như Spectroid).

2. Độ cứng của đầu dụng cụ: Dùng ngón tay nắm lấy vòi phun (khi lạnh!) và lắc lư nó. Nếu có BẤT KỲ khe hở nào trong vòng bi đầu dụng cụ, giá đỡ máy đùn hoặc giàn, hãy siết chặt các đai ốc lệch tâm hoặc bu lông vận chuyển đường ray.

3. Độ vuông góc của khung: Đo các góc chéo của khung bằng thước cặp để đảm bảo giàn không bị lệch.

3.Bộ định hình đầu vào: Hủy rung động bằng vật lý

Khi một đầu công cụ nặng dừng lại và đảo hướng ở tốc độ 10.000 mm/s², khung cơ học sẽ uốn cong và rung lên như một âm thoa, để lại các gợn sóng 'bóng ma' lượn sóng trên các bức tường phẳng.

Cách hoạt động của Trình định hình đầu vào: Thay vì làm chậm lại, Klipper tính toán tần số chính xác mà khung hình của bạn rung ở (giả sử là 52Hz). Khi ra lệnh vào một góc cua, Klipper đưa một dạng sóng chống rung ngược vào các xung động cơ bước để loại bỏ tiếng vọng của máy trước khi nó có thể làm rung khung.

Sử dụng Gia tốc kế (ADXL345): Gắn gia tốc kế USB trị giá $5 vào đầu công cụ của bạn và chạy TEST_RESONANCES AXIS=X và TEST_RESONANCES AXIS=Y. Klipper lắc đầu công cụ trong khoảng từ 1Hz đến 133Hz, vẽ đồ thị các đỉnh cộng hưởng và đề xuất thuật toán lọc tốt nhất (MZV, ZVD, EI, 2HUMP_EI).

MZV là tiêu chuẩn cho khung CoreXY cứng: nó loại bỏ bóng mờ một cách rõ ràng với khả năng làm mịn góc ở mức tối thiểu. EI và 2HUMP_EI là những bộ lọc tích cực hơn phù hợp với những người nằm trên giường nặng hơn.

4.Tăng áp suất: Loại bỏ các góc phồng

Nhựa nóng chảy bên trong một điểm nóng hoạt động giống như một lò xo có thể nén được. Khi động cơ máy đùn đẩy 1mm sợi nhựa thô vào, nhựa không thoát ra khỏi vòi ngay lập tức—áp suất sẽ tích tụ bên trong vùng nóng chảy trước tiên.

Không tăng áp suất: Khi vòi phun chậm lại để quay 90°, áp suất tích tụ đó tiếp tục phun nhựa ra ngoài, tạo ra các góc tròn, mập mạp, phồng lên. Khi vòi phun tăng tốc ra khỏi vòng quay, quá trình đùn bị chậm lại, tạo ra đường bắt đầu mỏng và yếu.

Pressure Advance hoạt động giống như phanh chống bó cứng: nó giảm áp suất máy đùn trong một phần nghìn giây trước khi giảm tốc độ và tăng áp suất về phía trước ngay khi vòi phun tăng tốc ra khỏi vòng quay.

Điều chỉnh: Chạy thử nghiệm tháp điều chỉnh Klipper: TUNING_TOWER COMMAND=SET_PRESSURE_ADVANCE PARAMETER=ADVANCE START=0 FACTOR=.005. Đo chiều cao nơi các góc sắc nét và sắc nét, đồng thời lưu Pressure_advance = [Value] vào cấu hình [máy đùn] của bạn.

5.Trần tan chảy thể tích: Giới hạn tốc độ thực

Bạn có thể đặt tốc độ máy thái của mình thành 500 mm/s, nhưng bạn sẽ ngay lập tức bị ép đùn nếu vượt quá khả năng nóng chảy của thiết bị gia nhiệt.

Phương trình chủ đạo:

Ví dụ: Tốc độ in 250 mm/s ở độ cao lớp 0,2mm và độ rộng dòng 0,45mm yêu cầu: 250 × 0,2 × 0,45 = 22,5 mm³/s.

Nếu thiết bị nóng V6 tiêu chuẩn của bạn chỉ có thể tan chảy 14 mm³/s, động cơ máy đùn sẽ bỏ qua các bước và tạo ra các bức tường xốp, yếu. Để in nhanh với đầu phun 0,6 mm hoặc các lớp dày, hãy nâng cấp lên thiết bị nóng Lưu lượng cao (đầu phun Volcano, CHT hoặc Phaetus Rapido) có khả năng 30–45 mm³/s.