RF2000/RF1000 Die Erste Lage - Kompensation der thermischen Ausdehnung und thermischen Nachdehnung
Verfasst: Mi 25. Jan 2017, 15:58
Generell geht es um die Qualität und Wiederholgenauigkeit der ersten Lage
Ohne Hintergrundwissen ist mir Anfangs garnicht aufgefallen, was es mit der "Ersten Lage" auf sich hat und darum will ich hier mit Halbwissen aufräumen.
Die thermische Ausdehnung einiger Komponenten.
Wenn man ein Objekt kälter oder heißer macht, verändert es normalerweise seine Größe.
Der Drucker muss auf eine Arbeitstemperatur eingestellt/kalibriert sein und diese auch in jedem Punkt erreichen können, bevor der Druck startet.
Das mit der z-Matrix und dem HBS funktioniert, wenn man immer immer immer immer immer immer ... stock konservativ ...
Man könnte denken:
Extruder kalt, Länge X.
Extruder heiß, Länge X+0.0...
1) Allerdings erreicht die Wärme mit gutem Grund nicht jede Stelle im Drucker sofort. Überall wo eine Isolierung nötig ist, fließt die Wärme langsamer drüber und daher verändert sich das Maß verzögert.
2) Je nachdem welchen HotendTyp man im Drucker verbaut hat, ändert sich die nachfolgend dargestellte Situation etwas.
3) Je nachdem welchen HeizbettTyp und welche Heizbett-Aufhängung man im Drucker verbaut hat, ändert sich die nachfolgend dargestellte Situation etwas.
4) Je nachdem ob man
Zahlen
Diese Werte sind nicht 100% genau, aber ein Richtwert:
Direkte Reaktion auf Temperatur
(Im bunten Bild unten Phase I -> II)
Die Längung eines V2-Hotends ist ca. 0.001mm/°C
(kein Bild)
Die Höhenveränderung des Heizbettes ist ca. 0.0015mm/°C
Tipp: Bei Dual-Extrusion wirkt diese statische Längung auch. Ein heißes Hotend ist daher länger, näher am Bett wie ein kaltes Hotend.
Verzögerte Reaktion auf Temperatur
(Im bunten Bild unten Phase II -> III)
Heizbett: V2-Hotend: So sieht verzögerte Nachlängung am Bauteil aus, wenn Anfangs, die Düse zu weit weg war und sich dann immer mehr dem Bett nähert. Man sieht Hilbert-Curves, das hat den Effekt, dass der Drucker diese Quadratzentimeter-Kästchen nacheinander druckt. Somit sieht man schön den Vergleich, welche Kästchen offensichtlich zuerst und welche nach einer anständigen Durchwärmung des Druckers entstanden sind. Eigentlich wollte der Slicer mit immer auf der gleichen Höhe die selbe Dicke der ersten Lage erreichen. Klappt nicht, wegen Nachlängung.
Siehe auch: http://www.rf1000.de/viewtopic.php?f=25 ... t+Bed+Scan
Detailinfos zu den Grafiken und die Entstehungshistorie der Werte gibts hier:
http://www.rf1000.de/viewtopic.php?f=7& ... =60#p16346
Bundstifte erklären die Realsituation in Nibbels Drucker
Drucker kalt, aufgeheizt, durchgewärmt. -> Unterschiedlich viel Platz zwischen Düse und Heizbett für den ersten Layer. Nehmt euch die Zeit, dieses Bild genau zu verstehen
Links ist der Drucker kalt, rechts ist der Drucker voll durchgeheizt.
Das Hotend (oben) strebt nach unten, das Heizbett (unten) strebt nach oben.
Folglich wird der Düse-Bett-Abstand immer kleiner, bis er sich stabilisiert hat.
Jede statische Kalibrierung bzw. der HBS-Scan oder der neue HBS-Scan deckt hier nur einen Vorher-Stand, Zwischenstand oder Endstand ab.
Darum kann die erste Lage quasi nur perfekt werden, wenn man perfekt eingestellt immer immer ... dasselbe Script abläuft.
Düse-Bett Abstandskalibrierung des Druckers
Der Drucker kennt folgende Abstandskorrekturschritte:
Tipp: Ist der Düse-Bett-Abstand kleiner als der Slicer meint, quetscht es die erste Lage etwas mehr aufs Bett und zur Seite raus, also könnte man sagen, man könnte unter Umständen etwas mehr Bett-Haftung erhalten.
Man könnte allerdings auch die Spurbreite im Slicer leicht breiter machen, dann hat man beim perfekt eingestellten Drucker denselben Effekt ohne Überextrusion.
Weitere Doku: https://github.com/mhier/Repetier-Firmware/ readme und changelog
mhier/Wessix/Nibbels Perfect-First-Layer-Lösung:
Beispiel: Ich weiß, dass mein ABS-Druck bei ca. 3700 rumpendelt. Das Limit stelle ich nach Daumenmaß auf 5000 max.
https://www.youtube.com/watch?v=HGe25ZjklXQ
Weitere Doku: http://www.rf1000.de/viewtopic.php?f=7& ... =60#p16397
Weitere Doku: https://github.com/Nibbels/Repetier-Firmware/ readme und changelog
WICHTIG: Der Mod ist für Druckprofis gedacht, die mehr wollen, weniger für Anfänger. Auch wenn man sich mit M3909 seine Düse quasi nicht mehr übers Heizbett wetzen kann, sollten Anfänger auf die Firmware und den Support von Conrad vertrauen
Support von meiner Seite gibts sehr sehr gerne von mir, aber nicht garantiert ^^. Haftung jeglicher Art ist ausgeschlossen. Auch wenn man im Grunde aktuell nichts falsch machen kann.
Der erste der mir was von Nachlängung erzählt hat, war AtlonXP. Die Idee mit den Digits hatte Wessix. Das Coden ist Nibbels Werk.
Tester:
Nibbels auf RF2000 mit Hotend V2
Wessix auf RF1000 mit E3D V6
Kritik ist mir ziemlich wichtig
Ohne Hintergrundwissen ist mir Anfangs garnicht aufgefallen, was es mit der "Ersten Lage" auf sich hat und darum will ich hier mit Halbwissen aufräumen.
Aus meiner Erinnerung quer durchs Internet
Das Prinzip das hinter den meisten Fehlern steckt:Die thermische Ausdehnung einiger Komponenten.
Wenn man ein Objekt kälter oder heißer macht, verändert es normalerweise seine Größe.
Der Drucker muss auf eine Arbeitstemperatur eingestellt/kalibriert sein und diese auch in jedem Punkt erreichen können, bevor der Druck startet.
Detailinfo
Dazu eine Problemkategorisierung:Das mit der z-Matrix und dem HBS funktioniert, wenn man immer immer immer immer immer immer ... stock konservativ ...
- dieselben Aufheizzyklen fährt,
- extrem lange vorwärmt,
- dieselbe Drucktemperatur nutzt,
- dieselbe Betttemperatur nutzt.
- ein Gefühl für das manuell einstellbare Z-Offset entwickelt hat
- immer ähnlich große Bauteile drucken will
- Anfänger ist,
- ein Filament testen will,
- etwas tapsig die Betthaftung verbessern will,
- nicht weiß oder wissen kann, dass der Drucker nicht korrekt eingestellt ist.
- uvm.
- Auch das Hotend dehnt sich nach. Deshalb das Hotend länger Vorheizen ist bei vielen Materialien keine Option.
Man könnte denken:
Extruder kalt, Länge X.
Extruder heiß, Länge X+0.0...
1) Allerdings erreicht die Wärme mit gutem Grund nicht jede Stelle im Drucker sofort. Überall wo eine Isolierung nötig ist, fließt die Wärme langsamer drüber und daher verändert sich das Maß verzögert.
2) Je nachdem welchen HotendTyp man im Drucker verbaut hat, ändert sich die nachfolgend dargestellte Situation etwas.
3) Je nachdem welchen HeizbettTyp und welche Heizbett-Aufhängung man im Drucker verbaut hat, ändert sich die nachfolgend dargestellte Situation etwas.
4) Je nachdem ob man
- eine Einhausung hat oder nicht,
- einen HeatedChamber hat oder nicht,
- sonstige Modifikationen wie veränderte Kühlung verbaut hat oder nicht
- ...
Zahlen
Diese Werte sind nicht 100% genau, aber ein Richtwert:
Direkte Reaktion auf Temperatur
(Im bunten Bild unten Phase I -> II)
Die Längung eines V2-Hotends ist ca. 0.001mm/°C
(kein Bild)
Die Höhenveränderung des Heizbettes ist ca. 0.0015mm/°C
Tipp: Bei Dual-Extrusion wirkt diese statische Längung auch. Ein heißes Hotend ist daher länger, näher am Bett wie ein kaltes Hotend.
Verzögerte Reaktion auf Temperatur
(Im bunten Bild unten Phase II -> III)
Heizbett: V2-Hotend: So sieht verzögerte Nachlängung am Bauteil aus, wenn Anfangs, die Düse zu weit weg war und sich dann immer mehr dem Bett nähert. Man sieht Hilbert-Curves, das hat den Effekt, dass der Drucker diese Quadratzentimeter-Kästchen nacheinander druckt. Somit sieht man schön den Vergleich, welche Kästchen offensichtlich zuerst und welche nach einer anständigen Durchwärmung des Druckers entstanden sind. Eigentlich wollte der Slicer mit immer auf der gleichen Höhe die selbe Dicke der ersten Lage erreichen. Klappt nicht, wegen Nachlängung.
Siehe auch: http://www.rf1000.de/viewtopic.php?f=25 ... t+Bed+Scan
Detailinfos zu den Grafiken und die Entstehungshistorie der Werte gibts hier:
http://www.rf1000.de/viewtopic.php?f=7& ... =60#p16346
Bundstifte erklären die Realsituation in Nibbels Drucker
Drucker kalt, aufgeheizt, durchgewärmt. -> Unterschiedlich viel Platz zwischen Düse und Heizbett für den ersten Layer. Nehmt euch die Zeit, dieses Bild genau zu verstehen
Links ist der Drucker kalt, rechts ist der Drucker voll durchgeheizt.
Das Hotend (oben) strebt nach unten, das Heizbett (unten) strebt nach oben.
Folglich wird der Düse-Bett-Abstand immer kleiner, bis er sich stabilisiert hat.
Jede statische Kalibrierung bzw. der HBS-Scan oder der neue HBS-Scan deckt hier nur einen Vorher-Stand, Zwischenstand oder Endstand ab.
Darum kann die erste Lage quasi nur perfekt werden, wenn man perfekt eingestellt immer immer ... dasselbe Script abläuft.
Düse-Bett Abstandskalibrierung des Druckers
Der Drucker kennt folgende Abstandskorrekturschritte:
- Z-Schraube um dem Drucker beim Homing mitzuteilen, wo "Z-Stelle 0" ist.
- Z-Offset um die "Z-Stelle 0" ein wenig nach unten oder oben tunen zu können.
- z-Matrix, um die Unebenheiten des Heizbettes je nach Bettposition (X/Y) auszugleichen. Hinten links hat die Keramik evtl. eine leicht andere Höhe als in der Mitte. Die Keramikachel sieht genaugenommen leicht wellig aus.
Tipp: Ist der Düse-Bett-Abstand kleiner als der Slicer meint, quetscht es die erste Lage etwas mehr aufs Bett und zur Seite raus, also könnte man sagen, man könnte unter Umständen etwas mehr Bett-Haftung erhalten.
Man könnte allerdings auch die Spurbreite im Slicer leicht breiter machen, dann hat man beim perfekt eingestellten Drucker denselben Effekt ohne Überextrusion.
Slicer 0.2 vs. real 0.2
Die althergebrachte Perfect-First-Layer-Lösung:- HBS-Scan genau durchführen.
- Z-Offset für die Arbeitstemperatur aus Erfahrung wissen und einstellen.
- Man stellt während der ersten Lage mit den Z-Achsen-Tasten den Drucker nach, wenn man sieht, dass bei der ersten Lage das Bett immer mehr durchschimmert oder wegen zu enger erster Lage die Digits (=Kraftwert im des Hotends/Dehnmessdosen) steigen.
- HBS-Scan durchführen.
- mhier-Scan durchführen (legt exaktes Offset zur Laufzeit fest) (Firmware Mod)
- Man stellt während der ersten Lage mit den Z-Achsen-Tasten den Drucker nach, wenn man sieht, dass bei der ersten Lage das Bett immer mehr durchschimmert oder wegen zu enger erster Lage die Digits (=Kraftwert im des Hotends/Dehnmessdosen) steigen.
Weitere Doku: https://github.com/mhier/Repetier-Firmware/ readme und changelog
mhier/Wessix/Nibbels Perfect-First-Layer-Lösung:
- HBS-Scan durchführen.
- mhier-Scan durchführen (legt exaktes Offset zur Laufzeit fest) (Firmware Mod)
- Man aktiviert Sense-Offset (Firmware Mod) und lässt den Drucker selbst, anhand einer oberen Digits-Grenze das "Nach-Wärm-Offset"=SenseOffset nachjustieren. Diese Automatik fährt das Bett etwas weiter runter, wenn die Digits in der ersten Lage über ein einstellbares Limit ansteigen.
- Düse näher dran, gleicher Materialfluss = mehr Digits/Kraftwert
- Düse weiter weg, gleicher Materialfluss = gleichviele oder weniger Digits/Kraftwert
Beispiel: Ich weiß, dass mein ABS-Druck bei ca. 3700 rumpendelt. Das Limit stelle ich nach Daumenmaß auf 5000 max.
https://www.youtube.com/watch?v=HGe25ZjklXQ
Weitere Doku: http://www.rf1000.de/viewtopic.php?f=7& ... =60#p16397
Weitere Doku: https://github.com/Nibbels/Repetier-Firmware/ readme und changelog
WICHTIG: Der Mod ist für Druckprofis gedacht, die mehr wollen, weniger für Anfänger. Auch wenn man sich mit M3909 seine Düse quasi nicht mehr übers Heizbett wetzen kann, sollten Anfänger auf die Firmware und den Support von Conrad vertrauen
Support von meiner Seite gibts sehr sehr gerne von mir, aber nicht garantiert ^^. Haftung jeglicher Art ist ausgeschlossen. Auch wenn man im Grunde aktuell nichts falsch machen kann.
Der erste der mir was von Nachlängung erzählt hat, war AtlonXP. Die Idee mit den Digits hatte Wessix. Das Coden ist Nibbels Werk.
Tester:
Nibbels auf RF2000 mit Hotend V2
Wessix auf RF1000 mit E3D V6
Kritik ist mir ziemlich wichtig