Hier ist wie versprochen mein Aufsatz über das Leveln mit Marlin,
im Vergleich zur RFX000 Klasse.

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LG AtlonXP

Also ich glaube, so langsam ist das Thema ausdiskutiert

Wichtig wäre mir noch mal zu betonen, dass ich ja gar nicht irgendwen davon überzeugen will, Z-Max als Endschalter zu verwenden. Die wenigsten haben ja überhaupt einen, schon allein von daher ist das nicht unbedingt eine allgemeingültige Lösung. Für mich war das erstmal eine Lösung, die aus der Not eines unbrauchbar gewordenen Z-Min-Schalters geboren wurde. Ich hatte hauptsächlich als Problematik vor Augen, dass das Homing damit länger dauert. Schon allein deshalb macht es ja Sinn, seinen Endschalter bei Z-Min zu haben.

Letztlich hat mich selbst aber überrascht, wie gut der Z-Max-Schalter funktioniert. Ich hatte schon lange gewisse Genauigkeitsprobleme mit meinem Z-Min-Schalter (weil er einfach mechanisch nicht stabil genug angebracht war). Dann hatte ich gehofft, mit einem Hall-Sensor eine höhere Verlässlichkeit und Bequemlichkeit zu erreichen, was überhaupt nicht geklappt hat. Als sich dessen provisorische Elektronik dann zerlegt hat (im wahrsten Sinne des Wortes - die Kabelführung war einfach zu fahrlässig und hat sich irgendwann mit dem Tisch verheddert ), hab ich das halt mal ausprobiert.

Ich kann also sagen, z-Max zu verwenden funktioniert definitiv besser als meine vorherigen Lösungen und ich habe absolut keine Genauigkeitsprobleme mehr. Trotzdem empfehle ich das nicht unbedingt weiter. Ein ordentlich gemachter Z-Min-Schalter ist definitiv genauer (auch wenn man die gewonnene Genauigkeit vielleicht gar nicht braucht) und hat mindestens den Vorteil der kürzeren Zeit zum Homing. Außerdem verliert man duch den Z-Max-Schalter an maximaler Höhe. Es gibt einfach keinen Grund, sich einen Z-Max-Schalter statt eines Z-Min einzubauen - wenn man nicht ohnehin zum Fräsen einen benötigt (da ist Z-Min einfach nicht erreichbar - das betrifft übrigens alle 3-Achsen CNC-Fräsen, die müssen alle in die vom Werkstück entfernte Richtung homen! So viel zum Thema das geht gegen Leitsätze der Maschinenbauer...) und einem der Z-Min-Schalter abhanden gekommen ist

Im Moment habe ich aber wichtigere Baustellen, als eine funktionierende Lösung durch eine theoretisch bessere zu ersetzen. Die Zeit spielt in der Praxis auch quasi keine Rolle, denn ich schalte erst die Heizungen ein (ohne Warten) und home dann (inkl. Fahrt auf Z=5mm). Das Heizen dauert definitiv länger als das Homen, deshalb verliere ich keine Zeit.

Ich habe übrigens nur deswegen z-Max Homing im Zusammenhang mit Klipper erwähnt, um zu zeigen, dass es bei Klipper keinerlei Rolle spielt von der Software her, wo sich der Endschalter befindet und welche Z-Koordinate man ihm zuweist. Z-Max-Homing im Druckbetrieb mit der Repetier-basierten Firmware wäre deutlich umständlicher und gefährlicher, weil man die Koordinate des Z-Schalters nicht frei wählen kann (ohne Neukompilieren).

Ich habe zwischenzeitlich mal den versprochenen Test gemacht. Es sieht so aus, dass AtlonXP recht hat. Wenn ich im kalten Zustand meinen Endstop kalibriere, so das Z=0 bei X=Y=100mm genau die Oberfläche des Heizbetts ist, dann das Heizbett eine Stunde lang bei 130 Grad in der unteren Position belasse und noch mal die Endstop-Kalibrierung prüfe, gibt es eine Abweichung im Bereich von 0.15mm. Das ist also sogar mehr, als von AtlonXP vorhergesagt. Einen Ausgleichs-Effekt durch das sich ebenfalls ausdehnende Gehäuse scheint es nicht signifikant zu geben. Ich bekomme also nur deswegen keine Probleme, weil ich nicht signifikant vorheize.

Jetzt kommt aber ein Pferdefuß am Pferdefuß: Unter bestimmten Umständen bekommt man diese Abweichung auch, wenn der Endstop am oberen Ende ist. Die Z-Spindel ist ja am unteren Ende in vertikaler Richtung fixiert (und kann sich am oberen Ende hoffentlich frei bewegen). Wenn die Spindel sich um 0.1mm ausdehnt, bewegt sich der Z-Tisch um 0.1mm nach oben, ohne dass der Motor sich bewegt hätte. Wenn man also z.B. erst homed, dann ordentlich vorheizt und anschließend den Druck startet, ohne erneut zu homen, der wird genau die gleiche Abweichung sehen. Der Vorteil vom Z-Schalter am oberen Ende ist also "lediglich", dass dieser Effekt durch erneutes Homen korrigiert werden kann. Ich schreibe "lediglich" in Anführungszeichen, weil das natürlich ein bedeutender Vorteil ist.

Mir genügt das trotzdem erstmal so mit dem unteren Endschalter, weil ich eben eigentlich nicht großartig vorheize. Das hilft aber, die Grenzen meines Aufbaus besser zu verstehen: Wenn ich intensiv Vorheizen muss, sollte ich entweder erst wieder einen oberen Z-Schalter einbauen oder halt nach dem Vorheizen über einen Z-Scan mit den DMS neu abnullen. Wenn es nicht so sehr auf die Bauraumtemperatur ankommt, ist es besser, das Bett möglichst weit oben während des Aufheizens und ggf. einer eher kurzen Vorheizperiode zu haben, denn dann bekommen die Spindeln möglichst wenig Wärme ab.

Auf der anderen Seite ergibt sich daraus die dringende Empfehlung für alle (vermutlich auch bei vielen anderen Drucker-Typen), nach einem Vorheizen immer noch mal neu zu homen. Vermutlich machen die meisten das ohnehin, aber der das Vorheizen in seinem Startcode plaziert, könnte das unbedachterweise vielleicht auch mal andersherum machen.

Bei einem ideal konstruierten Drucker wäre der Abstand zwischen Fixierung der Leitspindeln und der Spindelmutter beim ersten Layer möglichst klein, und der Z-Referenzschalter ebenfalls möglichst nah an dieser Position. Dann gibt es diese Effekte nicht. Oder man baut die Leitspindeln außerhalb der Einhausung

Hallo Martin,
woher die Abweichungen im Einzelnen herkommen ist eigentlich Nebensache.
Am Telefon schmeiße ich dir noch ein paar Dinge nach.
Es gibt nicht um sonst Standards im Maschinenbau die besser eingehalten werden sollten.
Mein Veto hier, soll niemanden Vorschreiben wie er seinen Drucker zu handhaben hat.
Wenn jedoch die Mühen sich auch auf andere Drucker beziehen sollen, dann macht es schon Sinn die Fehlerquellen so klein wie möglich zu halten.
Es können an anderen Drucker nur noch neue hinzukommen…

Den Drucktisch unter der Decke vorzuheizen rate ich ab.
Bei mir ist die originale Einhausung aus PC verbaut.
Wenn das Heizbett hinten oben steht, bekommt die Einhausung ziemlich viel Wärme ab.
Irgendwo hier, hatte einer mal geschrieben, dass der hintere Deckel durch Temperatureinwirkung sich verformt hat.

Dass an unseren Druckern Wärmetoleranzen bestehen, sehe ich wie SenceOffset (manchmal) unterschiedlich nachregelt.
Bei mir kann es sich maximal um 0,1 mm handeln.

LG AtlonXP

Achja, wir haben zwar am Telefon vieles geklärt, aber vielleicht sind andere ja auch an Antworten hier interessiert (außerdem hatte ich manches vergessen zu erwähnen ):

AtlonXP hat geschrieben:Es gibt nicht um sonst Standards im Maschinenbau die besser eingehalten werden sollten.

Das kann kein allgemeingültiger Standard sein, denn jede CNC-Fräsmaschine muss so homen.

Bzw. der allgemeine Standard sagt eben aus, dass Fehlerquellen verstanden werden müssen (das ist das, was wir hier gerade machen ) und alle relevanten Fehlerquellen konstruktiv möglichst gering gehalten werden sollten. Bei einer CNC-Fräsmaschine ist die Wärmeausdehung der Leitspindeln eher nicht relevant, und das absolute Homing spielt meist eh nicht so eine große Rolle (relevanter ist die Messung mit dem Werkzeuglängensensor o.ä.).

Wenn jedoch die Mühen sich auch auf andere Drucker beziehen sollen, dann macht es schon Sinn die Fehlerquellen so klein wie möglich zu halten.

Das Übertragen auf andere Drucker, also die Integration des Scan-Algorithmus in Klipper ist total unabängig davon, wie gehomed wird. Es gibt absolut keinen Grund, gegen z-Max zu homen, wenn meine Klipper-Module benutzt werden. Das muss auch schon alleine deswegen so sein, weil ja die meisten gar keinen z-Max-Schalter haben. Es handelt sich bei mir wie gesagt nur um eine Notlösung, die erstaunlich gut funktioniert.

Den Drucktisch unter der Decke vorzuheizen rate ich ab.
Bei mir ist die originale Einhausung aus PC verbaut.
Wenn das Heizbett hinten oben steht, bekommt die Einhausung ziemlich viel Wärme ab.

Stimmt, guter Punkt. Man kann aber den Tisch in y-Richtung ganz nach vorne fahren, dann hat man das Problem nicht. Außerdem muss man ja nicht unbedingt ganz oben stehen, sondern z.B. bei Z=10mm.

Dass an unseren Druckern Wärmetoleranzen bestehen, sehe ich wie SenceOffset (manchmal) unterschiedlich nachregelt.

Mit SenseOffset kann man natürlich genauso die Ausdehnung der Z-Spindeln kompensieren. Das ist ja für den Drucker quasi nicht zu unterscheiden von einer Längenausdehnung des Hotends.

Ich bevorzuge es allerdings, Fehler lieber zu vermeiden als zu korrigieren. Im Moment besteht die Vermeidung darin, i.d.R. mit kaltem Bauraum zu starten. Das ist aber nicht immer unbedingt praktikabel. Auf kurz oder lang werde ich mir da schon was überlegen (-> Lichtschranke bei z-Min).

Achja, ein wichtiger Punkt war noch, dass es keine anderen relevanten Fehler gibt außer der Wärmeausdehnung. Denn alle anderen Positionierungsfehler einer Kugelumlaufspindel sind entweder reproduzierbar oder unabhängig von der gefahrenen Distanz. Reproduzierbare Fehler fallen raus, denn die Distanz zwischen Z-Max und Bettoberfläche wird ja mit der selben Spindel vermessen. Fehler, die unabhängig von der gefahrenen Distanz sind, sind zum Glück klein, denn unter denen leidet man in jedem Fall. Mir ist kein Effekt bekannt, der einen Fehler verursachen würde, der die gefahrene Distanz bei jeder Fahrt leicht variieren lässt und der für längere Distanzen größer wird.