Die Z-Achse. Ein Faß ohne Boden ?

[PeterKa]

Ich starte diesen Thread, da ich bei meinen Drucken und meinem Drucker massive Probleme mit der Z-Achse habe. Ich bin nicht bereit zu akzeptieren, daß ich da irgendetwas vermasselt habe, bin aber auch nicht willens dafür irgend jemand anderen verantwortlich zu machen. Es ist einfach so, daß ich mit meinen Anforderungen die Möglichkeiten des RF1000 zu sprengen scheine.

Vorneweg noch: Ich habe nie Garantieleistungen in Anspruch genommen, obwohl ich vom kaputten Stepper bis zum defekten Motherboard und nicht drehenden Lüftern und eiernden Z-Spindeln wirklich Grund dazu gehabt hätte. Ich gehe grundsätzlich erst einmal davon aus, daß ich das selbst verursacht habe. Und last not least.. Die Garantie ist abgelaufen, ich kann unbesorgt den Drucker schrotten ohne mich rechtfertigen zu müssen.

Damit kommen wir zum eigentlichen Anliegen dieses Thread, der nicht zufällig im Forum Firmware gelandet ist.

Es sind zwei Dinge die mich an die Grenze bringen:

1.) Ich drucke mit Schichthöhen von 0,1mm und darunter. Laut Spezifikation des Druckers ist das möglich. Nicht nur das, ich habe es mit unendlichen Mühen auch schon mit meinem alten Makerbot geschafft, der zur Z-Justage lediglich 4 Flügelmuttern hatte.

2.) Ich drucke Dünnschicht, also Single Layer. Die effektive Wandstärke bei den meisten Modellen liegt bei 0,5 mm und darunter.

3.) Auffallend viele Dünnschichtdrucke zerbrechen exakt bei 3mm Höhe.

4.) Die F-Digists schieben bei 3mm Höhe auffallend oft ins Uferlose.

Das sind keine astronomischen Anforderungen, billige Chinaklopper schaffen das heute (manchmal) aus der Box (habe ich mir sagen lassen ohne es wirklich zu glauben).

Ich habe sehr lange mit dem V2 Hotend gedruckt (2500 Stunden!!) und war im Großen und Ganzen zufrieden. Es passt perfekt zu der Umgebung des RF1000, die Probleme damit sind hinlänglich bekannt.

Aber auch mit dem V2 kam ich nicht an die von mir erträumte Qualität heran. Daher wagte ich den Versuch mit dem E3D Hotend.

Und hier hörte dann der Spaß auf. Zwar kamem Druckteile allerbester Qualität aus dem Drucker, aber immer nur für eine kurze Zeit. Die Probleme habe ich inzwischen eingegrenzt, und sie kommen definitiv aus der Firmware.

Zusammengefasst: die Firmware hält nicht was sie verspricht. Ich kann das inzwischen beweisen. Wie ich dafür vorgegangen bin, will ich in diesem Thread zur Diskussion stellen.

PeterKa

[Marcometaner]

Es ist definitiv möglich mit dem Drucker unter 0.1mm layerhöhe zu drucken. Das haben hier schon mehrere Leute bewiesen.
Ich selbst habe schon mit 0.04mm gedruckt, mit einer 0.3mm Düse klappte das einwandfrei.
Nur verzeiht einem der Drucker unter 0.1mm nicht mehr so einfach Einstellungsfehler wie mit 0.2mm.
Man braucht perfekte Einstellungen um noch feiner drucken zu können.
Auf Grund Deine Aussage
"4.) Die F-Digists schieben bei 3mm Höhe auffallend oft ins Uferlose."
kann man darauf schließen, dass eventuell zu viel Filament gefördert wird.
Druckst Du mit der 0.5mm Düse? Andernfalls ist eine geringere Wandstärke als 0.5mm der Grund für Deine brüchigen Objekte.

PS: auch China Drucker (sollten diese dafür ausgelegt sein) benötigen optimale Einstellungen um feiner als 0.1mm drucken zu können...


MfG

[PeterKa]

Da ich jetzt soweit war, alles in Frage zu stellen musste ich ganz von Vorne anfangen.

Zunächst einmal wollte ich wissen, ob die vieldiskutierte Z-Matrix hält, was sie verspricht. Damit nicht zuviele Dinge die Ergebnisse beinflussen, wurde alles, was ich ab sofort berichte bei kaltem Drucker vorgenommen. Dazu habe ich die Gcodes so manipuliert, daß die Heizungsbefehle entfernt wurden.

Ich habe also einen Matrixscan bei kaltem Drucker durchgeführt.

Ich habe keine Z-Kompensation durchgeführt mit folgender Begründung:

1.) In den ersten Firmware Versionen gab es das gar nicht.
2.) Wenn ich nicht heize benötige ich das nicht, denn nach meinem Verständnis dient der Z-Offset nur der Kompensation der thermischen Ausdehnung. Sprich bei der Temperatur mit der der Matrixscan durchgeführt wird, darf es keinen zusätzlichen Offset geben, das wäre geradezu widersinnig.

Nun habe ich mir ein Modell gemacht, von dem ich per Slicer nur eine einzige Schicht drucken lies in wechselnden Höhen von 0,5 bis 0mm Höhe.

Auf die Platte habe ich mit Haarspary und Mehl eine Schicht aufgebracht. Beginnend mit Z=0,5mm in Stufen von 0,05mm habe ich dann Luftbahnen drucken lassen, Alles kalt und kein Filament eingelegt, und die Komepensation eingeschaltet.

Hierzu muß gesagt werden, daß die Layerhöhe auf 0,1mm eingestellt war. Das heißt, bei Z=0 dürfte eigentlich an keiner Stelle Kontakt zur Platte stattfinden.

Und das ist das Ergebnis bei Z=0 (Düse 0,1mm oberhalb des Bettes).

DSC_0443.jpg

Die gedruckte Bahn ist eindeutlig zu erkennen.

Dieser Versuch brachte 2 wichtige Erkenntnisse:

-- die Matrixkompensation funktioniert einwandfrei, die Schleifspuren sind in allen 4 Ecken der Platte völlig gleich ausgebildet, obwohl sie mehr als 0,1mm verbogen ist. Das ist schon mal toll.

Die zweite Erkenntnis ist nicht ganz so toll... deckt sich aber mit meinen Beobachtungen beim Drucken. Der Z-Abstand ist zu gering. Trotz 0,1mm Höhe wird das Mehl vollständig abgeschliffen. Gleichzeitig sind die Digits durch den jetzt vorhandenen Gegendruck deutlich angestiegen.

Ich konnte hiermit beweisen, daß der Z-Matrix Scan keine wirklich korrekte Z-Höhe liefert.

Im Folgenden habe ich genau dieses Phänomens angenommen. Das konnte ich aber nicht mehr alleine, sondern in engem Kontakt mit Nibbels.

PeterKa

[AtlonXP]

Es ist definitiv möglich mit dem Drucker unter 0.1mm layerhöhe zu drucken. Das haben hier schon mehrere Leute bewiesen.
Ich selbst habe schon mit 0.04mm gedruckt, mit einer 0.3mm Düse klappte das einwandfrei.
MfG

Ich kann meine Klappe doch nicht halten.

Sichtstärken mit einem 3 mm Schmelzdraht unter 0,08 mm halte ich an der RFX000 Klasse im Auslieferungszustand für ausgeschlossen.
Der Grund ist in der originalen FW zu finden, die bei geringer Volumenförderung dies mit einem stehenbleiben des Extrudermotor quittiert.

Wenn man jedoch ein Hot End und einen Schmelzdraht von nur 1,75 benutzt ist das geförderte Volumenverhältnis 3:1 untersetzt und es funktioniert.

In der Comuniti FW wurde diese Problem behoben und es geht nun auch mit einem 3,0 mm Schmelzdraht Problemlos.

Dies sind praktische Erkenntnis von AtlonXP

[PeterKa]

@Macrometaner:

Meine Objekte sind nicht brüchig. Ich habe immer alle Problemstellen durch austrixen des Slicers ausbügeln können. Es passiert grundsätzlich in 3 mm Höhe, daß manchmal ein winziger Spalt entsteht, der bei dünnen Lagen zum Bruch führt. Leider sieht man das erst, wenn das Objekt fertig gedruckt ist.

In 3 mm Höhe endet die Z-Matrixkomensation und ich glaube nicht an Zufälle. An dieser Stelle hat die Firmware ein Problem und ich werde es finden und beseitigen.

Ich drucke schon immer mit Layerdicken <0,1 mm und Düsen von 0,3-0,4 mm -- sehr erfolgreich sogar. Ich glaube ich habe das im Griff, soweit es Einstellarbeiten betrifft.

Bisher habe ich das alles manuell nachgeregelt, aber Conrad verspricht ja, daß es problemlos automatisiert werden kann, eben durch die verschiedenen Scan Arten..

Und ich will nicht mehr und nicht weniger, als daß das so wie versprochen funktioniert. Ja ich weiß bei großen Düsen und großen Layerhöhen geht alles ganz toll. Aber ich habe mir den Drucker gekauft um filigranes zu drucken.. Und wie gesagt, manuell tut er es, aber nicht mit den mitgelieferten Automatismen.

PeterKa

PS: es liegt mir sehr am Herzen diesen Thread nicht als Kritik zu verstehen. Ich habe die Arbeit von Conrad immer gelobt und weiche auch nicht davon ab. Es geht wirklich darum, die Grenzen der Möglichkeiten auszuloten. Ich weiß daß das immer Tüftelei ist, die von Firmen die zu günstigen Preisen verkaufen müssen nicht geleistet werden kann... und ich zumindest auch nicht erwarte.

[PeterKa]

Ich kann die Aussage von Athlon bestätigen. Ich hatte mir sogar einen neuen Stepper gekauft, weil ich dachte der wäre kaputt, weil er bei niedrigen Geschwindigkeinten und geringer Layerhöhe kein Filament mehr förderte, da hatte ich die Threads noch nicht gelesen.

Aber ich will noch kurz beschreiben, wie ich weiter vorgegangen bin, um Nibbels Futter zu geben, damit er die Fehler im Code finden kann.

Zunächst etwas ganz einfaches

Nach frischem kalten HBS habe ich z-Ofset Scan an verschiedenen Stellen gemacht. Dieser liefert mir dann einen Z-Korrekturwert, also die Differenz zwischen dem Matrixwert und dem aktuell gescannten Wert. DIese Differenz muß an jeder Stelle des Bettes =0 sein, wenn die aktuelle Temperatur und die HBS Temperatur übereinstimmt.

Das war sie aber nicht. Sie war immer ein Vielfaches von 32 Microsteps (ich habe inzwischen eine Riesenkladde, in der das genau belegt ist, nicht um jemanden anzuschwärzen, sondern um verwertbare Daten zu sammeln). Insgesamt waren die Abweichungen größer als 0,05 mm und sie waren reproduzierbar, will sagen, jeder Punkt auf der Platte liefert mir ein einen anderen Differenzwert, aber immer denselben wenn ich ihn mehrfach anfahre (im Rahmen der Meßgenauigkeit, versteht sich).

Diese Ergebnisse sind ich würde mal sagen "Gerichtsfest"

Natürlich läßt das Schlimmes vermuten.. Aber ich wollte darüber nicht mutmaßen, sondern habe die Ergebnisse Nibbels vorgelegt. Der sagte so etwas... komisch... ich glaube das kenne ich, habe es aber beiseite gewischt, weil das eigentlich bedeutet, daß die Z-Berechnung der Firmware generell in Frage gestellt werden muß.

Nun muß man sagen, daß je nach Beschaffenheit der Druckplatte der Korrekturwert mal positiv mal negativ ist, und sich deshalb bei vielen Druckern nicht auswirkt.

Bei mir allerdings wirkt es sich aus. So wie sich sowieso bei mir immer alles zum Negativen auswirkt. Warum weiß der Himmel.

Und so kommt es, daß sich Nibbels in den Code verkrümelt und ich mich bemühe die Messungen immer weiter zu verfeinern und die Wirksamkeit seiner Codeänderungen zu untersuchen.

Meine Kumpel müssen leider noch ein paar Wochen auf ihre Modelle warten.

Wir werden das alles nicht im Detail hier erörtern, es ist zu komplex und der Ausgang ist ungewiß. Aber wir kämpfen mit allen Mitteln für unsere Drucker, die wir lieben obwohl sie uns ständig mit Dreck bewerfen -- Moralinsauer, gelle

PeterKa

[PeterKa]

Bevor irgendjemand etwas in die falschen Hals bekommt: Alles was ich derzeit teste mache ich mit der Community Firmware. Das ist aber keine Neue, andere als die Conrad FW, sondern nur erweitert, und in einigen Punkten verbessert, oder formulieren wir es vorsichtig... verändert.

Alle die noch Garantie auf Ihr Gerät haben sollten diesen Thread schleunigst verlassen. Er richtet sich an die "Profis", also eine sehr kleine Gemeinde.

Bei den bisherigen Versuchen wurden signifikante Differenzen zwischen dem Z-Ofset Scan und dem Matrixscan festgestellt und protokolliert.

Nibbels hat versucht die Gründe dafür zu ergründen. Der Code war aber an der Stelle so unübersichtlich, daß er weite Teile der Z-Achsen Steuerung neu geschrieben hat. Dieser Code liegt mir nun zum Testen vor.

Ich habe nun eine sehr lange Meßreihe vorgenommen. Es ging darum, herauszubekommen, wie weit und warum Matrixscan und Z-Ofset soweit voneinander abweichen.

ACHTUNG: Alle Messungen wurden bei Zimmertemperatur vorgenommen. Erst nach 4 Stunden Idle Betrieb waren die Meßwerte reproduzierbar.

Es wurde also zuerst der normale Matrixscan von Conrad durchgeführt.

Danach habe ich einen Gcode fabriziert, mit dem praktisch dasselbe gemacht wird. Hier ein Auszug:

G28 ; Home Axes
M3000 ; Zkompensation aus

M3900 X2 Y2 ; Scan Position x=2; y=2-12
M3900 X2 Y3 ;
M3900 X2 Y4 ;
M3900 X2 Y5 ;
M3900 X2 Y6 ;
M3900 X2 Y7 ;
M3900 X2 Y8 ;
M3900 X2 Y9 ;
M3900 X2 Y10 ;
M3900 X2 Y11 ;
M3900 X2 Y12 ;

M3900 X3 Y2 ; Scan Position x=3; y=2-12
usw....

Die hierbei ermittelten Werte für Z-Offset habe ich in ein Diagramm eingetragen. Die Erwartung ist, daß die Werte übereinstimmen. Erst wenn das gegeben ist, kann man wirkliches Vertrauen in die Z-Matrix haben.

So und hier mal das erste grobe Ergebnis:

ScanManuell.JPG

Sieht nicht so schlecht aus. Die gemessenen Scan Offsets liegen im Mittel 2 Hunderstel höher als die Z-Matrix. Die maximale Abweichung beträgt 0,05 mm, die minimale praktisch bei 0...

Das heißt, daß auch nach diesem Verfahren immer nich eine meßbare Differenz vorhanden ist, im ungünstigsten Fall von 5 Hunderstel, das ist etwa eine halbe Lagenhöhe.

Die Ergebnisse vor dem Eingriff von Nibbels waren signifikant schlechter gewesen. Also hier haben wir zumindest mit dem aktuellen Teststand leichte Entwarnungstendenz zu vermelden.

Der nächste Schritt ist nun die erste wirkliche Nagelprobe: Nachdem nun geklärt ist, daß wir eine ordentliche Matrix haben, will ich wissen, ob der Z Abstand im Echtbetrieb (KALT) wirklich so ist, wie es die Matrix will.. Das soll heißen, Stehe ich wirklich 0,1 mm an jeder Stelle über der Platte wenn die Z-Kompenstion aktiv ist und der GCode eine Z-Wert von 0,1mm fordert.

Diese Messung mache ich mit einem Meßfühler und wieder mit einem selbstgeschriebenen G-Code,

PeterKa

[PeterKa]

Nach anfänglichen infarktproduzierenden Tests, verursacht dadurch daß die Z-Kompensation bei Z=0 einfach abgeschaltet wird (kein Kommentar, aber wer kommt auf sowas ?), habe ich jetzt die von anfang an vermutete Ursache meiner Probleme endlich dingfest.

Nochmal zur Erinnerung: Drucker thermisch völlig stabil bei 22 Grad. Frischer HBS, verifiziert durch oben beschriebenen Z-Ofset Scan.

Ich habe dann per GCode den Druckkopf auf das Bett gesetzt. Ganz einfach mit GCode.

Die ganze Sequenz lautet:

G28;
G90;
M3001;
G1 X90 Y94 Z0.001;

Das Display zeigte völlig korrekt den Matrixwert an dieser Stelle an. Es gibt da zwar eine Differenz von 2 Hunderstel, die mögen aber der DMS Kompensation geschuldet sein, das werden wir noch untersuchen.

Also gehe ich auch davon aus, daß der Kopf an genau dieser Stelle zu stehen kommt.

Nun ja, das tat er auch, aber mit Digits von -1000. Das ist mehr als 1 Pfund Kraft auf der winzigen Düse, ich will den Druck der da herrscht gar nicht erst ausrechnen, aber daß es genügt den Extruder abzuwürgen dürfte jedem einleuchten. Und so ist es ja auch tatsächlich.

Die Software ist an dieser Stell völlig mit sich im Reinen. Die Z-Position wurde wirklich exakt berechnet, trotzdem knallt der Kopf aufs Bett.

Nun wollte ich genau wissen, um wieviel der Kopf zu tief sitzt.. Ich habe den Kopf in 1/100mm Schritten hochgefahren, ohn x und y zu verändern, und jedesmal den F Wert notiert.

Z-Abstand.JPG

Es sind wie man dem Diagramm eindeutig entnehmen kann satte 0,13 mm, also mehr als eine Lage Filament, was zu beweisen war und hiermit bewiesen ist.

Ich habe den Versuch an mehreren Stellen widerholt, überall mit demselben Ergebnis.

Und nun stellt sich die Frage, warum ich das früher, z.B.mit dem V2 hinbekommen habe..

Nun das ist einfach... ich habe einen zusätzlichen Z-Ofset von 80 my dazugegeben ohne daß mir die Zusammenhänge wirklich klar waren, aber das Ergebnis hat hat gezählt. Und ich habe das erste Layer mit 200% Höhe gedruckt. Damit hat alles geklappt, aber das Werkstück hat einen kleinen Rand, den ich abschaben muß (was bei kleinen Teilen nahezu unmöglich ist).

Wenn wir schon so ein Riesenbrimborium um die exkate Höhenmessung betreiben.. Verdammt nochmal, dann muß es auch stimmen, sonst brauch ich den Mist nicht, der als ein wirkliches Alleinstellungsmerkmal unseres Drucker gepriesen wird. -- sorry, Gaul durch

Ich weiß nicht woran es liegt, denn es handelt sich um eine Diskrepanz zwischen Soft - und Hardware. Und vielleicht ist es meiner speziellen Hardware geschuldet, mag sein, aber das löst nicht mein Problem.

PeterKa

[PeterKa]

Ich habe heute morgen die Ergebnisse von gestern noch einmal überprüft. Der Drucker war noch nicht im thermischen Gleichgewicht, aber mir erschien die Abweichung so groß, daß das keine Rolle spielen dürfte.

Also wie bin ich vorgegangen:

Initialisierung
G28;
G90;
M3000; Keine Kompensation;

;an der Stelle x90 y95 ist der Matrixwert -0,57mm. ich fahre zunächst an den Nullpunkt

G1 X90 Y95 Z0 ; Z=0 ist erlaubt, da die Kompensation aus ist. Wie erwartet ist der F-Wert=-28

;ab jetzt korrigiere ich nur noch Z

G1 Z-0.1; Erstmal in Zehntel Schritten
G1 Z-0.2; Erstmal in Zehntel Schritten
G1 Z-0.3; Erstmal in Zehntel Schritten
G1 Z-0.4; Erstmal in Zehntel Schritten
G1 Z-0.5; Erstmal in Zehntel Schritten Kontakt mit F=-467
;jetzt wieder hoch in hunderstel Schritten
G1 Z-0.49; F=-390
G1 Z-0.48; F=-310
G1 Z-0.47; F=-240
G1 Z-0.46; F=-165
G1 Z-0.45; F=-89
G1 Z-0.44; F=-33 ; Kein Kontakt mehr


Ich messe händisch einen Z-Offset von -0,45 mm kann also die gestern gemessene Differenz von 0,12mm bestätigen.

Da ich unterstelle, daß Conrad solche Versuche auch gemacht hat, mit offensichtlich den richtigen Ergebnissen, stellt sich die Frage, woran das liegen kann.

Nun es gibt einen Unterschied zum Standard: Ich verwende eine Pertinax Dauerdruckplatte, und ich verwende sie mit allergrößter Freude. Aber vielleicht verfälscht genau diese Platte die Meßergebnisse. Bitte komme mir keiner mit einer geänderten Z=0 Höhe... Den Z-Schalter habe ich natürlich neu justiert.

Nein möglicherweise reagiert die Platte anders auf punktuellen Druck als ein Keramikbett. Immerhin ist ein Kleberfilm darunter. Vielleicht versagt deshalb die automatische Messung ?

Mein Latein ist jedenfalls am Ende. Der oben beschiebene Ansatz ist ja völlig trivial. Aber die so gewonnenen Offset Werte geben die Realität besser wieder als der Matrixscan in der Firmware.

Ich bin Programmierer genug um diese 0,12 mm Differenz im Code unterzubringen, aber das kanns doch nicht sein. Wir müssen eine bessere Z-Offset Messung haben.

PeterKa

[AtlonXP]

Hallo PeterKa,
dein Ergebnis sieht nicht gerade erfrischend aus!

Ich mache gerne eine Gegenprobe.
Alles weitere an dich und Nippels per PN.

Ich melde mich dem nächst.

LG AtlonXP