RF2000/RF1000 Die Erste Lage - Kompensation der thermischen Ausdehnung und thermischen Nachdehnung

Beitrag von **Nibbels** » Fr 27. Jan 2017, 22:11

Sitz grad im Ikea in der Abholhalle. Wollte eigentlich nur n Samla, Deckel und Clips fürs ABS bedampfen.

Aber zu den Digits ne Idee. Der Drucker könnte sich Stundenweise die letzten Durchschnittsdigits und die Durchschnittszieltemperatur und die Durchschnittsbetttemperatur notieren. Danach kann man in den meisten Fällen gute Vorhersagen für Standardwerte treffen, ausser jemand baut um.

Die Digits sind ziemlich robust. Wenige 0,01 haben einen großen Einfluss auf die Digits. Überhaupt irgendein Limit das nur grob in der nähe von dem Ideal ist, passt meist super.

LG

Beitrag von **Nibbels** » Di 31. Jan 2017, 20:55

Quelle: http://www.rf1000.de/viewtopic.php?f=23 ... s+kg#p7696
"Re: Z-Wobble durch Wiegezellen / Datenblatt ??"

Stefan baut Zeug hat geschrieben:Ich weiss dass der F-Wert / Digits keinerlei Einfluss auf den Ausdruck hat. Nur eigentlich müsste er das.

Wenn wir eine sehr gute HBM Zelle als Referenz hernehmen dann würde es die bei Nennlast (10kg) um bis zu 0,18mm nach unten drücken !!. (Somit in Richtung Druckplatte)

Sagen wir also die Digits schwanken wärend des Ausdrucks um 3000 digits dann schwankt dementsprechend die Layerhöhe um bis zu 0.06mm .

Haben andere Drucker das auch so montiert? IMHO eine Fehlkonstruktion..

mfg,
Stefan

Solved, zumindest für die erste Lage

Beitrag von **Nibbels** » Di 31. Jan 2017, 21:58

Warum der Mod so gut funktioniert konnte ich mir erst nicht erklären,

inzwischen sind mir einige Effekte aufgefallen:

1) Das was "Stefan baut Zeug" ein Beitrag höher zitiert schreibt, ist sicherlich wahr. Je mehr ich meinen Extruder nach unten drücken muss, um Filament durch die Düse zu stopfen, desto weiter senkt sich das Hotend ab -> Effekt wird verstärkt, bis ein Gleichgewicht entsteht.

Ich habe heute an meinen Drucker ein Gewicht von ca. 1kg gehängt.
Die Digits haben sich um ca. 1700 bis 1800 geändert. (Zum besseren Verständnis der folgenden Diagramme.) Ich gehe aktuell immer davon aus, dass die Umrechnung von Digits auf Newton quasilinear ist.

2) Wenn man das Bett von unten näher an die Düse fährt, kommt ein Punkt, an dem die Digits enorm in die Höhe rasen.
Aber eigentlich heißt Digits+, dass es den Extruder "runterzieht".
Wenn man einen Wasserschlauch gegen eine Wand hält, drückt es ihn von der Wand weg. <- Das ist aber beim V2 nicht so!

Warum? Bild:

Screenshot_1.jpg

Der Innendruck der Düse ist mitverantwortlich für die Kraft, mit der die Düse aufs Bett heruntergezogen wird. Dazu kämen z.B. noch Wandreibungsverlust/Scherkräfte in der Schmelze.
In die Luft extrudiert stellt sich bei gleichbleibender Geschwindigkeit ein Digits-Wert ein, der bei Annnäherung ans Bett leicht steigt.
Sobald aber die engste Fläche, durch welche das Filament hindurch muss, weiter verkleinert wird, ändert sich die Fließgeschwindigkeit.
Mit einer höheren Fließgeschwindigkeit durch eine kleinere Fläche steigt die Reibung/Druckverlust vielfach.

Code: Alles auswählen

Abstand_Bett_Düse < Düsendruchmesser / 4

-> Kleinste Fläche wird kleiner.

Der Druckabfall müsste ausgeglichen werden, weil Das Volumen/Masse welches durchgeschoben wird, nie abnimmt.
Also steigt der Innendruck im Extruder, also steigen die Digits.

Daten:

Startmaden-Test mit z-Annäherung

Im Spoiler ist ein Datensatz der das zeigt. Der wurde bei sehr wenig Extrusion aufgenommen. Derselbe Test mit doppelter Extrusion sprang von 6000 auf 9000 Digits, im letzten Schritt. Je mehr Extrusion desto extremer ist der Anstieg "wenn zu nah dran".

3) Wir haben von der Temperatur und Geschwindigkeit aus gesehen vermutlich bei den meisten Materialien einen großen Bereich, in dem die Digits wegen Temperatur/Extrusions-Geschwindigkeit weit weniger stark ansteigen, wie durch Annäherung oder verkleinerung der kleinsten Austrittsfläche.
http://www.rf1000.de/viewtopic.php?f=62 ... =20#p16617
http://www.rf1000.de/viewtopic.php?f=23 ... 613#p16605
Meist gibts ein Plateau bei dem die Digits über einen gewissen Temperatur/Geschwindigkeitsbereich ca. verbleiben.
Bild

Daher vermutlich die Aussagen wie "Bei ABS muss man immer etwas mehr rechnen als bei PLA"

4) Die Extrusion mit `normalem Abstand` und `passendem Extrusionsvolumen` zwischen Bett und Düse ist nicht sehr viel schwerer als in die Luft. Schon etwas, aber nicht gravierend. Faktor 1..1,5 (? Wert ohne Gewähr, Erfahrungswert)

Fazit: Das sind die Argumente, die mir erklären, warum "surfen auf dem Filament" bzw. die Limitierung der Digits im ersten Layer die Lösung ist

- Wenn hohe Digits, dann Abstand aufbauen.
- Keine hohen Digits, kein "Stefan baut Zeug"-Effekt.
- Unterschiedliche Temperaturen oder Geschwindigkeiten haben einen eher kleinen Effekt.

Ich bleibe dabei, dass ich meine Digits während eines Test-Drucks in den oberen Layern beobachte, diesen Wert (, mit garantiert idealem Layerabstand) +20% oder +1000Digits notiere und als oberes Limit beim M3909 eintrage. Das macht jetzt absolut sinn, abseits von der reinen Erfahrung

LG

Wessix · Beitrag von **Wessix** » Mi 1. Feb 2017, 22:17

Hier mal 2 Videos die einen absichtlich herbeigeführten Extremfall zeigen und wie dieser vom mod korrigiert wird:

https://www.youtube.com/watch?v=Vfc8i7ai13Q

und hier dann einige Zeit später als der Mod dann alles aufs richtige Level korrigiert hat

https://www.youtube.com/watch?v=6lveeBqe_i0

leider habe kein Video ganz vom Anfang. Also 2 runde Druckobjekte, der initiale Abstand Düse Druckplatte ist viel zu nah am Druckbett gewählt. Dann stelle ich im Verlauf den Grenz-Digit Wert ein für das hier genutzte ABS auf einen von mir vorher bei guten Drucken in höheren Lagen beobachteten Wert. und der Mod korrigiert dann ab ungefähr 1/3 oder der hälfte des linken Kreises die Z-Achse nach. Beim rechten Kreis hat er dann sowohl für Grenz Digits als auf für Z gute Werte ermittelt.

Beitrag von **Nibbels** » Sa 4. Feb 2017, 01:36

Wir haben in der neuesten Mod noch einiges geändert, was die Knöpfe betrifft.

Die Knöpfe am Drucker sind im Menü 2 (Mod-Menü) anders belegt wie normal.
- Z-Offset anstatt Z-UP und Z-Down
- Digit-Obergrenze und Aktivierung der Digit-Obergrenze anstatt Rechts-Links
- Druckgeschwindigkeit anstatt Retract und Extrude
Die geänderte Funktion der Knöpfe wird durch den geänderten Knopf-Ton deutlich. Dann merkt man das, wenn man sich mal im Menü verirrt hat besser

https://www.youtube.com/watch?v=20f_VyGgmdo

(Für die kritischen Profis: Im Video hatte ich den Speed-Multiplier Anfangs zu hoch eingestellt, dann hat er sich an der Startmade verschluckt und drum sah die erste Lage nicht gut aus. Auch deshalb weil die erste Lage absichtlich viel zu dünn gemacht wurde.)

Inzwischen wurde auch das "Case Light" in die Quick-Settings verschoben. Das war vorher unter Configuration -> General
Ebenso ist jetzt auch der Mosfet1 X42 und Mosfet2 X44 des RF2000 dort umschaltbar.

Screenshot_1.jpg

LG

Beitrag von **Nibbels** » Mo 6. Feb 2017, 03:43

1.37d

- mhiers Scan ist jetzt übers Menü startbar. Configuration -> Z-Configuration -> Z-Offset Scan
- mhiers Scan zeigt jetzt immer den (neuen) minimalen Matrix-Offset am Ende des Scans auf dem Druckerdisplay an.
- Das Menü ist teilweise umsortiert. So wie ich selbst es eben brauche

(Mich hat echt genervt, dass Preheat PLA usw. in Quickmenü und nicht bei Extruder drin war..., ebenso der Modus des RGB-Lichts hatte eigentlich in Quicksettings nichts zu suchen, der ist nun unter Configuration->General)
- Weitere Änderungen im Menü und ich habe mir erlaubt, manche Punkte so einzusortieren, dass sie unter Umständen intuitiver einsortiert sind.

https://youtu.be/xOMt0tjd_K8

LG

Beitrag von **R3D3** » Mo 6. Feb 2017, 11:12

Faszinierend...

Mich beschäftigt eine Frage

: wie abhängig ist diese Mod von den absoluten (Ober-)Werten der Digits? Bei mir können die ziemlich schwanken, und ich bin gar nicht so sicher, dass der Anpressdruck Extruder-Filament-Bett der einzige Faktor ist (so habe ich z.B. auf meinem RF1000 eine etwas vom Standard abweichende Dual-Extruder-Konfiguration, wo es eventuell auch Verspannungen gibt die zu Ausreißern in den Dehnmesstreifen führen). Das HBS arbeitet ja mit delta-Digit statt mit den absoluten Werten und stört damit an sich nicht im Dualbetrieb - ich werde nicht ganz schlau, ob das bei der Mod auch so ist.

@RF1000, Marcometaner, Timm-
Vorausgesetzt obige und ähnliche Fragen wären geklärt und eine gewisse Reife erreicht, gäbe es entfernt die Möglichkeit, dass diese Mod in die offizielle FW aufgenommen wird?

Beitrag von **Nibbels** » Mo 6. Feb 2017, 12:31

Hallo R3D3,

das was hier gemodded wurde ist im Grunde in diese Bereiche aufzuteilen.

Z-Offset-Scan von mhier (https://github.com/Nibbels/Repetier-Fir ... ffset-scan)
Z-Sense für die Temperaturkompensation (https://github.com/Nibbels/Repetier-Fir ... lepressure)
Das Mod-Menü in dem man "die ganzen Offsetsachen" sehen und gemütlich per Knopf am Drucker bedienen kann.
Diese Mess-Funktionen fürs Filament, wegen denen wir so viele hübsche Aussertungsbilder generieren können. (http://www.rf1000.de/viewtopic.php?f=23 ... 613#p16757, https://github.com/Nibbels/Repetier-Fir ... eviscosity)
Portsteuerung für Mosfet X19 per M355 und im Menü und für den RF2000: Mosfets X42, X44 im Menü
Plus ein Gcode, welcher die Betttemperatur langsam und schrittweise (linear) absenken kann.
Für mich einige G-Codes mit denen man die Matrix manipulieren kann. (Ausbessern Loch in Heizbett, Manuelles addieren eines Offsets in die Matrix, Speichern unter Matrix 1..9)
Kleine Tweaks, Fixes, Menürestrukturierung, Compilerwarning-Fixes, Übernehmen von Patches, die die originale Repetier aber (noch) nicht RF1000 eingepflegt hat.
(Der Mod ist auch theoretisch mit Arduino > 1.6.5 compilierbar, ich muss aber sagen, dass ich das einmal gemacht hatte und dann war "damals" vor vielen Patches etc. OutputObject instabil. Weiß aber nicht genau warum.)

Abhängigkeit zu den Digits:
Hier muss ich zurückfragen welche Funktion du meinst.

Z-Offset-Scan: mhier hat in seinem Mod so gemacht wie RF1000 (?) den HBS-Scan. Erst werden die Ruhe-Digits gemessen und dann wird abgetastet.
Beim Z-Sense stellt man nur ein oberstes Digit-Limit ein und darüber hinaus soll der Drucker nicht gehen dürfen. Er soll automatisch notfalls das Bett leicht absenken, bis sich die Digits auf das Limit einregeln.
Das gilt nur für die erste Lage!

-> Hier nutze ich noch immer absolute Werte, weil ich nicht "rechnen" will. Man beobachtet beim letzten Druck (Layer 2+) mit demselben Material/Profil ca. die Werte und stellt sie für den nächsten (Layer 1 Limit) ein.
Das Vorgehen ist aber völlig unkritisch, weil man das Limit der Digits immer höher einstellt, als man eigentlich will.
Per G-Code stelle ich im Startcode ein oberes Limit ein, welches meist bei 5000 liegt, ausser ich weiß, dass ich drüber liegen werde. ABS und die meisten Materialien drucke ich aber meist bei <= 4000. Das Feintuning auf mein Wunschlimit mache ich meist am Drucker an den Pfeiltasten mit Rechts/Links im Mod-Menü.

Aktuell kümmere ich mich kaum noch um mein Z-Offset.
Ich starte den Drucker ohne Vorwärmen, bin tendentiell etwas zu nah am Heizbett und in Slic3r füge ich einen zweispurigen Skirt ein.
Der Drucker dreht diese 2 Runden ums Bauteil. Anschließend passt der Abstand passt auf die aktuelle Situation/Längung bezogen.
Nach der ersten Lage lese ich die Sense-Offset "sO" am Druckerdisplay ab und werde beim nächsten Druck etwas weniger ins -Offset gehen, wenn dort eine Zahl steht. Dann ist der Drucker auch schon etwas wärmer und mehr gelängt.

Erklärung warum:
Quelle: Wessix`s Test "3x Smart ABS gleiche Temperatur"
Screenshot_4.jpg
Nach oben sieht man die Digits, nach rechts sieht man die Annäherung ans Bett. Die Abstandswerte sind aber nicht absolut korrekte Werte, sondern so wie der Drucker eben denkt, dass der Abstand ist.

Wir können nun das Diagramm in 2 Bereiche aufteilen:
(1) Leichte Annäherung ans Bett links.
(2) Verkleinerung des minimalen Düsen-Austritts-Querschnitts rechts.
i306^cimgpsh_orig.png
Wirklich verhindern will ich den Anstieg rechts. Verhindern, dass Ringfläche um das Düsenloch bis zum Bett runter kleiner wird, als die Düsen-Loch-Fläche. (Fläche kleiner, Geschwindigkeit höher, Reibungsverluste höher, Druckabfall höher, Digits riesig)

Und das kann passieren, wenn der Extruder sich längt und man mit seinem Abstand schon ziemlich rechts im Diagramm angesiedelt war.
(Tendentiell nicht vermeidbar bei kleinen Düsendurchmessern mit weniger Erste-Lage-Höhe. Vermeidbar durch riesige erste Lagen, wenn man große Düsen nutzt.)
Wir haben herausgefunden, dass diese Kurve steiler verläuft, je weniger Extrudiert wird und gemütlicher ansteigt, je mehr Material pro Zeit/mm ausgestoßen wird.
Dort im Beispielbild würde ich im Grunde mein Limit bei etwas über 3000 setzen. Beim normalen Drucken wird man vermutlich 2000 Digits sehen. Man kann das Limit aber nicht "errechnen" weils von zu viel abhängt. Es bleibt die Daumenmethode und da die Kurve quasi immer extrem ansteigt, wenn man sich dem Bett zu nah annähert ist es fast egal:
Man braucht eben irgendein Limit, das nicht unterhalb der normalen Digits liegt.
Dann schleift man niemals übers Bett und die erste Lage wird allermeistens wunderschön.

LG

Beitrag von **R3D3** » Mo 6. Feb 2017, 13:44

Ah ja, vielen Dank, nun ist das klar, ich habe Z-Sense gemeint.

Beitrag von **Nibbels** » So 19. Feb 2017, 23:33

Inzwischen hatten einige Mod-Tester das Problem, dass sie eine HBS-Matrix hatten, in der positive Elemente waren.
Der Befehl

Code: Alles auswählen

M3013 P1

zeigt die Matrix in der Console an.

So äußert sich das Problem:
Der mhier-Scan bricht mit "Scan-Aborted" ab, wenn die Matrix bereits positiv war oder erst durch den Scan positiv werden würde. Man liest in der Console dann:

Code: Alles auswählen

READ: ZOS(): Loading zMatrix from EEPROM
READ: ZOS(): ERROR::The previous compensation matrix is >0!

oder

Code: Alles auswählen

READ: ZOS(): ERROR::At least one measured correction is z>0!

Was bedeuten positive Elemente?

Für den Praktiker:
Die Z-Schraube muss in diesem Fall weiter raus, sodass das Heizbett nicht mehr ganz so weit hochfährt.

Für den Theoretiker:
Sind alle Matrix-Werte negativ, ist sichergestellt, dass beim Z-Homing beim Erst-Kontakt des Z-Min-Schalters zwischen der Düse und dem Heizbett überall auf dem Heizbett etwas Platz ist. Egal wohin man in X/Y fährt. Anders gesagt: Niemals sollten über z-Min herausragende Hügel ertastet werden, sonst könnte die Düse vor erreichen des Schalters ins Heizbett stoßen.

Wird der Drucker wärmer, sinkt der Spielraum zwischen Düse und Heizbett.
Es kann darum sein, dass die Matrix stimmt, wenn man den HBS "kalt" macht, weil mehr Platz zwischen Düse und Heizbett ist.
Es kann trotzdem sein, dass derselbe Drucker positive Matrix-Elemente bekommt, wenn man den HBS "heiß" macht, weil dann der Platz zwischen Düse und Heizbett kleiner wurde.

Auch, wenn der Drucker voll durchgewärmt ist, sollte niemals irgendein Matrix-Element im positiven liegen.
Der Z-Min-Endschalter muss schalten bevor die heiße Düse das heiße Heizbett erreichen könnte: Nur die Z-Kompensation selbst darf und soll weiter ranfahren als z=z-Min=0.
Darum steht in der Anleitung, dass man bei heißem Hotend ca. 0.3+-0.2mm Abstand zwischen Düse und Heizbett am höchsten Punkt des Heizbettes einhalten sollte.
In diesem Idealfall stände überall in der Matrix ein kleinerer Wert als -0.3mm, also -0.32 ... -0.54mm
Siehe:

Code: Alles auswählen

M3013 P1

ergibt bei meinem Drucker:

Code: Alles auswählen

23:35:50.214: M3013: current heat bed z-compensation matrix:
23:35:50.217: front left ... front right
23:35:50.219: ... ... ...
23:35:50.221: back left ... back right
23:35:50.225: ;7;0;20;40;60;80;100;120;140;160;180
23:35:50.229: ;0;-0.37;-0.42;-0.43;-0.46;-0.43;-0.42;-0.38;-0.40;-0.42;-0.47
23:35:50.235: ;30;-0.37;-0.42;-0.43;-0.46;-0.43;-0.42;-0.38;-0.40;-0.42;-0.47
23:35:50.243: ;50;-0.39;-0.44;-0.45;-0.48;-0.45;-0.43;-0.39;-0.42;-0.43;-0.48
23:35:50.252: ;70;-0.41;-0.46;-0.46;-0.49;-0.46;-0.44;-0.40;-0.42;-0.44;-0.47
23:35:50.260: ;90;-0.43;-0.48;-0.48;-0.49;-0.46;-0.45;-0.41;-0.43;-0.44;-0.47
23:35:50.269: ;110;-0.44;-0.48;-0.48;-0.49;-0.46;-0.45;-0.40;-0.42;-0.43;-0.48
23:35:50.277: ;130;-0.43;-0.47;-0.47;-0.48;-0.45;-0.43;-0.39;-0.41;-0.42;-0.46
23:35:50.285: ;150;-0.47;-0.51;-0.51;-0.51;-0.49;-0.45;-0.40;-0.42;-0.44;-0.47
23:35:50.294: ;170;-0.48;-0.52;-0.53;-0.53;-0.50;-0.46;-0.41;-0.43;-0.45;-0.48
23:35:50.302: ;190;-0.48;-0.52;-0.53;-0.53;-0.49;-0.46;-0.40;-0.42;-0.44;-0.46
23:35:50.311: ;210;-0.50;-0.54;-0.54;-0.54;-0.50;-0.47;-0.42;-0.43;-0.44;-0.47
23:35:50.318: ;230;-0.51;-0.55;-0.54;-0.55;-0.51;-0.48;-0.43;-0.44;-0.44;-0.46
23:35:50.327: ;245;-0.51;-0.55;-0.54;-0.55;-0.51;-0.48;-0.43;-0.44;-0.44;-0.46
23:35:50.331: offset = -938 [steps] (= -0.37 [mm])
23:35:50.332: g_uZMatrixMax[X_AXIS] = 10
23:35:50.335: g_uZMatrixMax[Y_AXIS] = 13
23:35:50.337: g_nActiveHeatBed = 1

Also:
Das Bett wird bei positiven Einträgen oder mhier-scan-aborted zu weit hochgefahren. Der Schalter sollte früher schalten. Die Schraube muss weiter raus - länger sein, sodass die Fahrt nach oben früher stoppt.

LG

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