¿Cómo determino el valor de aceleración para mi impresora?


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Cuando el cabezal de impresión cambia de dirección, la impresora debe acelerar y desacelerar el cabezal de impresión. Cuando se calibra correctamente, la impresora puede hacer esto rápidamente y sin hacer que se agite demasiado, sin ralentizar drásticamente el proceso de impresión.

Si lo configuro demasiado alto, mi impresora tiembla violentamente, especialmente durante el relleno. Si lo configuro demasiado bajo, los tiempos de impresión se duplican o triplican.

¿Qué proceso puedo seguir para determinar (o cómo puedo calcular) el valor de aceleración más rápido que puede usar mi impresora sin causar problemas en mi impresión?

Preferiría un proceso que pueda seguir a una fórmula en la que pueda conectar valores, especialmente si la fórmula incluye números mágicos.


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Búsqueda binaria , es decir, probar valores hasta encontrar uno que funcione.
Tom van der Zanden

Respuestas:


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Como Tom señaló, la búsqueda binaria es la mejor manera. En caso de que ese término no sea familiar para todos los lectores, aquí hay un poco más de detalle:

  1. Establezca un valor de aceleración que esté seguro de que es demasiado bajo (llámelo ), y uno que esté seguro de que es demasiado alto ( ). Parece que ya conoce esos valores por experiencia.LH

  2. Calcule la velocidad en el medio: . Llama a ese .(L+H)/2M

  3. Intente imprimir a una velocidad . Algo así como un cubo de calibración escalonado podría ser una buena opción de objeto (mucho disponible en Thingiverse).M

  4. Si sigue siendo demasiado rápido, tome como su nuevo límite de alta velocidad (es decir, restablezca al valor de ) y repita desde el paso 2.MMHM

  5. Si es lo suficientemente lento para funcionar, tome como su nuevo límite de baja velocidad ( ) y repita desde el paso 2.ML

Cada repetición reducirá el rango a la mitad. Sigue repitiendo hasta que y acerquen tanto como quieras; digamos, dentro del 5% el uno del otro más o menos.LH

No me molestaría en tratar de acercarme demasiado, porque el valor factible variará con el tiempo (la fricción del polvo que entra en varias partes; ligeras diferencias de voltaje; diferente masa y tensión de tracción para el rodillo de filamento, temperatura de los motores, complejidad de el objeto que está imprimiendo, el comportamiento del programa de corte que usa, lo que sea).


¡Parece un método de calibración interesante! ¿Hay algún lugar donde pueda leer más sobre esto?
Tormod Haugene

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Es un método muy común para buscar en programas de computadora. Busque "búsqueda binaria" y encontrará mucha información. No conozco buenas referencias sobre cómo usarlo para la optimización de hardware en particular.
TextGeek

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Una herramienta que puede resultar útil para experimentar con la aceleración es la Calculadora de aceleración de RepRap Centrals (en la parte inferior).

Al establecer una aceleración , duración del recorrido y velocidad objetivo , puede ver:

  1. La velocidad teórica que se puede lograr durante el viaje con la aceleración establecida (línea amarilla).
  2. La distancia requerida para alcanzar su velocidad objetivo y durante cuánto tiempo mantendrá esa velocidad antes de reducir la velocidad (línea azul).

Por ejemplo, establecer acceleration = 3000, length = 30 and speed = 150significa que viajará 4 mm antes de alcanzar su velocidad deseada de 150 mm / s, mientras que esa misma aceleración teóricamente podría dar una velocidad de 300 mm / s para la distancia dada:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Cálculo de velocidad, aceleración y tirón:

En muchos casos, su impresora tendrá alguna limitación en la velocidad máxima o la configuración dada por su proveedor que puede usarse como punto de partida. Si no, prueba y error es la forma más sencilla de hacerlo.

Separaría la calibración de velocidad en tres tareas:

  1. Primero encuentre la velocidad máxima que su impresora puede tolerar. Una forma de hacerlo es imprimir un objeto con largas distancias de viaje y variar la velocidad máxima de viaje.
  2. Usando la calculadora anterior, aumente la aceleración para varias distancias de viaje hasta que obtenga curvas de aceleración adecuadamente suaves para la velocidad deseada para distancias de viaje medias a largas.
  3. Ajuste su configuración de tirón para permitir una aceleración rápida en distancias cortas de viaje. La velocidad brusca es la velocidad a la que la impresora saltará inmediatamente antes de tener en cuenta la aceleración. Con un tirón de 20 mm / s, la impresora realizará un salto inmediato de 0 a 20 mm / s, y luego acelerará a la velocidad deseada siguiendo el perfil de aceleración.

Como regla general, puede ser inteligente establecer la velocidad, el tirón y la aceleración reales aproximadamente un 20% por debajo del máximo encontrado como medida de seguridad al imprimir.

Además, tenga en cuenta que la fuerza de los motores paso a paso disminuye a velocidades más altas , por lo que la boquilla no mantendrá su camino muy bien si se obstruye. Si esto se convierte en un problema, considere reducir la velocidad.


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Excelente último punto: mi impresora tiene un gran eje Y (1200 mm), por lo que hay mucha inercia. Tuve que correr el paso a paso muy lento para que tuviera suficiente torque para girar el tornillo guía. Cambié a un tornillo de avance de "5 arranques" (por lo que gira 1/5 tan rápido para el mismo movimiento), y no más problemas.
TextGeek

@TextGeek ¡Gracias! Este es el tipo de cosas que descubres de la manera difícil. Mi introducción a la curva de fuerza del motor paso a paso fue que defectos muy pequeños debido a nivelar la cama demasiado cerca empujarían la boquilla fuera de su camino durante los viajes de alta velocidad.
Tormod Haugene

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No entiendo completamente cómo llegas al número de 'algo menos de 5 segundos'. La calculadora debe mostrar la longitud en el eje x y la aceleración teóricamente podría dar una velocidad de 300 mm / s, en una longitud de 30 mm según lo dado por usted, teniendo en cuenta que la impresora tiene que acelerar y desacelerar en el 3000 dado mm / s ^ 2. ¿Veo esto correctamente? De lo contrario excelente respuesta!
kamuro

@kamuro, excelente pregunta! Agregué una imagen donde he resaltado la información. Observe dónde la línea verde se cruza con el eje x (a aproximadamente 4 segundos). :-)
Tormod Haugene

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Pero no puede ser una coincidencia que el eje x del gráfico escale con el campo 'distancia o longitud del eje', ¿verdad?
kamuro

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La mayoría de las impresoras usan entre 2000 y 5000 mm / s 2 ... los movimientos de extrusión son generalmente de 2000 (en promedio, entre diferentes impresoras), el recorrido se ve normalmente en 3000-5000, aunque para la mayoría de las extrusoras de accionamiento directo de duelo o extremo inferior (pesado ) impresoras, este valor debería ser menor (algunos tan bajos como 500-1000, otros tan altos como 2000 para viajes). Las extrusoras más pesadas necesitan valores más bajos, así como valores de sacudida más lentos, para evitar que los motores se salten. La configuración del tirón más baja puede ser realmente beneficiosa, ya que esto hace que la extrusión sea más suave después de una esquina o un agujero (algunas personas verán ondas cerca de estas áreas a medida que acelera fuera del cambio de dirección; los valores más bajos hacen que estas ondas sean más pequeñas, pero ligeramente aumentar el tiempo de impresión).

Acabo de modificar el mío con un prototipo de diseño de carro en el que estoy trabajando. Se agrega aproximadamente 100 gramos al peso del stock. Se ajustó finamente antes, por lo que este peso adicional lo colocó sobre esa almohada del 20-30% en la configuración, y hace que la X e Y salten mientras se mueve alrededor del plato; especialmente en modelos de alta resolución, particularmente círculos de alta resolución con 200 caras en el eje vertical, porque la impresora trata de sacudirse después de cada nodo, normalmente eso no es un problema, pero en diseños pesados, la configuración de sacudidas debe reducirse. Tuve mi tirón a 20 para XY, y ahora a 4, después de haber probado y fallado 8 y 15 valores. La aceleración fue en 2000 tanto para la extrusión como para el desplazamiento (algunos firmwares no permiten valores separados para los movimientos de desplazamiento y extrusión, pero si el suyo lo hace, ' Es mejor tener un valor de desplazamiento del doble de los movimientos de impresión, cuando su desplazamiento es el doble de la velocidad de los movimientos de extrusión, así que use esa fórmula 1-1 en relación con la velocidad, escale para cada velocidad deseada establecida en la rebanadora). La mía ha sido probada en 2000, 1500, 1000 y 800, fallando todos ellos, con un ajuste de tirón de 5. Ahora prueba 500 para la aceleración, y comienza a confundirse un poco sobre por qué sucede esto.

Ahora estoy teniendo dudas ... Después de ir tan bajo como 800 desde 2000, y todavía saltando (aparentemente peor), ¿estoy obteniendo esto al revés aquí? ¿Necesito un valor más alto si el motor se salta movimientos rápidos? Tengo entendido que menos es mejor para esos problemas, pero quizás me he confundido.


Hola y bienvenidos a SE 3D Printing. Su respuesta, aunque informativa, parece incluir una pregunta. Sería mejor hacer su propia pregunta (usando el enlace en la parte superior de la página), ya que este es un sitio de preguntas y respuestas, no un "foro enhebrado". Siempre puede vincular a esta respuesta para mantener el contexto de su consulta.
Greenonline