Исправьте проблему призраков (демпфирование по сравнению с прикручиванием принтера болтами к столу)

У меня есть Monoprice Maker Select v2. Это тот вид, где движущаяся пластина (тепловой слой) обеспечивает ось Y, а движущийся экструдер-ось X. Он имеет довольно жесткий каркас из листового металла. Кроме того, я добавил стальные стержни с Z-образными скобами.

Я вижу довольно очевидное привидение. Это происходит на дюйм или около того сразу после каждого резкого поворота. Ясно, что во всем виновата вибрация. Я нашел два простых метода, которые улучшают ситуацию:

  1. мягкие коврики под ногами (позволяя машине свободно двигаться)
  2. прикрутите машину болтом к столу (чтобы машина не двигалась)

Удивительно, но эти две противоположности обеспечили точно такой же уровень улучшения для призраков. Мой вопрос таков: какой подход лучше? Более того, для дальнейшего улучшения, я должен использовать...

  • (экстремальная версия 1) подвешивание принтера к потолку с помощью банджи-шнуров (максимальная свобода перемещения); или...
  • (крайняя версия 2) прикрутите принтер болтом к полу гаража (0 свобода перемещения) ?

, 👍6

Обсуждение

Пытались печатать медленнее? Другие настройки рывка?, @0scar

попробуйте сначала затянуть ремень, сделал большую разницу для моего CR10..., @dandavis

пожалуйста, смотрите мое редактирование, @profesor79

Вы должны добавить некоторые фотографии призраков, которые вы описываете. Кроме того, я думаю, что уже есть отличный ответ, пожалуйста, изучите его. https://3d-printery.ru/topics/5389/what-causes-ghosting..., @0scar


7 ответов


Лучший ответ:

4

Призрачность вызывается дифференциальным движением между столом и головой, когда голова подвергается ускорению. Силы добавляют энергию к резонансу в этом дифференциальном режиме вибрации.

Изменив способ крепления базы, вы измените режим и, возможно, измените частоту.

Благодаря мягкому креплению стол можно легче перемещать. Он будет лучше следовать за ускорением головы. Вся система по-прежнему будет звонить (вы не можете избавиться от изменения импульса), но вы можете заставить энергию уйти куда-то еще и не возбуждать этот режим.

При плотно прикрученном основании основание становится более жестким, увеличивая резонансные частоты. Возможно, вы также делаете основание более устойчивым к движениям стеллажа или скручиванию.

Вполне вероятно, что оба вмешательства уменьшают проблему. Из этих двух я бы предпочел любое вмешательство, которое увеличивает жесткость.

Если вы знаете свою скорость движения (возможно, из файла конфигурации) и можете измерить линейную частоту звонка, вы можете определить резонансную частоту, которая возбуждается. В зависимости от частоты вы можете возбудить эту частоту с помощью аудиогенератора и преобразователя (возможно, даже просто динамика), например, с помощью одного из следующих аудиопреобразователей: Dayton.

Когда система дрожит с нужной частотой, вы можете использовать палец, чтобы найти участки кадра, которые сильно вибрируют, или, возможно, даже камеру телефона, чтобы сделать высокоскоростное видео движения.


,

1

Лично я бы выбрал 2 - й вариант.

Силы и вибрации внутри принтера будут распространяться на каждую подключенную деталь. Имея это в виду, создание жесткого внешнего каркаса-это всего лишь часть решения.

Пожалуйста, учтите некоторые дополнительные моменты:

  1. катушка филамента на верхней планке усиливает вибрацию рамки (возьмите резиновую прокладку, чтобы отделить крючок от рамки, но я удалю ее из принтера).
  2. шаговые двигатели также механически шумны - установите шаговый демпфер (в виде куска тонкой резины между двигателем и кронштейном).
  3. скорость движения и ускорение также оказывают давление на конструкцию, поэтому необходимо уменьшить высокие ускорения и торможения (когда вы кладете руку на раму, вы выполняете все эти движения (закройте глаза)).
  4. шаговые драйверы также влияют на качество (обведенная модель).
  5. вы также можете добавить дополнительные натяжители от верхней части рамы к основанию.

Крепление его к полу будет преимуществом, а учет вышеперечисленных пунктов также улучшит качество печати.

альтернативная боковая рама

,

Шаговые амортизаторы (резиновые, а не электронные) не следует использовать, так как они делают прямо противоположное тому, что вы хотите. Вам нужно, чтобы соединение было жестким, а не гибким с помощью шагового демпфера. Я использовал их., @0scar

@0scar - называние имен именование :) обновил свой ответ, чтобы отразить то, что у меня было в голове - спасибо за повышение качества форума!, @profesor79


1

Чтобы исправить появление призраков, на самом деле не имеет значения, закреплен ли принтер болтами или летит по воздуху. Главное-избавиться от любого движения в самой конструкции принтера. Что я имею в виду: если вы прикрутите свой принтер, но все части будут чертовски дергаться, тогда у вас появится призрак. А если у вас принтер без подвижных деталей, то принтер мог быть даже перемещен во время печати. Поэтому уменьшите источники вибрации или отцепите их с помощью самосвалов и сделайте раму как можно более жесткой.

конечно, полужирный шрифт обеспечит снижение гибкости принтера, но если это также поможет, внутреннее усиление сделает свою работу. (Как дополнительный кадр)

Для моих личных 2 цента: Я предлагаю использовать мягкий коврик на полу, чтобы остановить передачу вибраций на стол, потому что было бы раздражающе, например, оставаться в одной комнате, если у вас есть вибрационное устройство, которое использует столешницу в качестве барабана.

,

Появление призраков связано с ускорением и весом по осям X и Y., @Fernando Baltazar

@Фернандобальтазар прав. но в основном это вызвано покачиванием деталей. чтобы уменьшить еще больше, вам придется использовать более мощные двигатели, которые могут обеспечить ускорение., @Horitsu

О, и я забыл: чтобы уменьшить привидения, часто полезно уменьшить максимальное ускорение и особенно рывок., @Horitsu

незакрепленные детали создают нерезкие края, а вибрации создают волнистые слои., @Fernando Baltazar


2

Ореолы очень хорошо описаны в теме, что вызывает “ореолы”?.

Призрачность-это дефект печати, возникающий из-за вибраций принтера, вызванных быстрой сменой направления

Чтобы добавить к этому ответу и перейти к теме вашего вопроса и вашим возможным решениям, я хотел бы сказать, что ни одно из предложенных вами решений не является правильным. Что мы знаем? Мы знаем, что ореолы зависят от массы ускоряемой и замедляемой печатающей головки. Это приводит к превышениям, которые гасятся конструкцией, вызывая рябь или эффекты звона, которые исчезают после нескольких мм печати.

Если считается, что головка имеет массу M1, а масса принтера M2 (где M2 больше M1), можно нарисовать следующий упрощенный рисунок:

Обратите внимание, что головка не имеет трения (что на самом деле не так), когда головка подвергается воздействию силы или внезапно сила, действующая на массу M1, исчезает, масса M1 хочет двигаться дальше; затем пружина и демпфер вступают в игру, вызывая динамическое смещение x1.

Если вы предполагаете, что принтер прикреплен болтами к земле, M2 становится массой земли (M2 >>>>>> M1), и учитывается только смещение x1. Однако, если вы повесите его свободно (M2 > M1) или используете резиновое демпфирование между принтером, вы получите сложную вибрирующую систему, в которой масса M1 влияет на смещение массы M2. Например. M2 теперь подключен к земле (или нет, если свободно подвешен) с помощью собственной заслонки и пружины (или свободен). Если x2 и x1 находятся в фазе, эффект может быть даже сильнее, чем если x2 и x1 находятся вне фазы. Все это зависит от значений значений пружины и демпфера, а также от задействованных масс. Хотя зажим кажется лучшим способом продвижения вперед, установка принтера на резиновый коврик или ножки может быть более удобной, так как это уменьшает вибрации.

Это демонстрирует, что смещение M1 всегда будет существовать до тех пор, пока вы либо не зафиксируете массу головки (M1), либо силу, действующую на массу M1 (скорость снижения и рывок).

,

3

Существует 3 варианта уменьшения привидений, работающих различными методами.

Основы физики движения

Когда машина меняет направление движения, она делает это с очень короткой задержкой по времени между головкой и рамой, вызывая вибрацию. Предположим, что голова совершает просто движения назад и с силой вращается вокруг точки $x_0$ в середине стола с амплитудой 1. Таким образом, позиционная кривая печатающей головки равна $x_h=x_0+sin(\omega t)$. Вторым производным этого является ускорение $\frac {d^2} {dt^2}{x_h}=-\omega^2 sin(\omega t)$. Рамка, хотя и отсутствует позади, имеет фазовый сдвиг к этому. Это движение $x_f=x_0+sin(\omega t +\tau)$, поэтому его ускорение составляет $\frac {d^2} {dt^2}{x_f}=-\omega^2 sin(\omega t +\tau)$. Коэффициент $\tau$ определяется тем, как установлена печатающая головка (трение), весом рамы (инерция) и насколько она жесткая. Это может изменяться в зависимости от высоты из-за конструкции рамы (изменение жесткости).

Мы предположим, что 1-мерный принтер, поскольку его легче моделировать, но на практике нам нужно было бы рассмотреть все три оси, чтобы смоделировать принтер в целом.

Способ первый: меньшее трение

Одним из способов уменьшить коэффициент $\tau$ является уменьшение возможности передачи энергии движения между печатающей головкой и рамкой. Это означает уменьшение трения между рамкой и печатающей головкой. Так что лучшие подшипники-это один из способов сделать это.

Способ второй: более легкая головка/более тяжелая рама

Другим фактором является дифференциал инерции. Если головка имеет меньшую кинетическую энергию и/или большую инерцию рамы, это уменьшает призрачность, так как при меньшем количестве доступной энергии фазовый сдвиг $\tau$ уменьшается. Именно здесь в некоторой степени действует закрепление принтера болтами: масса принтера становится массой принтера плюс часть, к которой он прикреплен болтами.

Вот где блестит суперлегкая головка на легких трубчатых рельсах из углеродного волокна с установкой Боудена (дизайн гиперкуба): обладая сверхмалой массой, передача энергии затруднена.

Способ третий: Укрепление каркаса

У кадра есть определенная частота, на которую он хочет качнуться. Для этого можно добавить стержни жесткости или другое крепление, что также увеличивает вес. Это немного сдвигает $\tau$ вниз.

Метод четвертый: Настройка $\tau$

Просто добавление массы в принтер и с печатающей головки или закаливание машины имеет свои пределы. Однако есть способ изолировать машину от других систем: наденьте на нее пружинные амортизаторы. Пока эти демпферы не находятся в резонансе с резонансом рамки, сама машина может быть настроена сама по себе. В этот момент происходит то, что вы заметили, когда ставили машину на резиновые коврики: если у машины есть $sin(\tau)\to 0$, то фактор $\tau$ внезапно мало влияет на расчет. Кстати, симметрия облегчает нам создание границ: $\tau \in \{0,2\pi\}$

Лучшая практика?

Часто бывает трудно найти лучший способ с помощью одних только вычислений. Даже инженеры используют метод проб и ошибок искать, где добавить массы (используя для exampele глины и весов) и смотрите на комплекс измерения массового сколько их нужно сократить, где изменить звонка машина так несколько факторов $\tau$ компенсируют друг друга или вам резонансной частоты, где они хотят быть.

Для домашнего использования часто лучше всего исправить это как можно проще.

,

0

Я что - то упускаю. Как насчет демпфирования движения стола и головы, поместив настроенный массовый демпфер на стол и голову? Что - то вроде массы, установленной на вершине небоскреба...

,

Это выглядит как случайный ответ, так как это может больше подходить в качестве комментария к одному из ответов. Пожалуйста, прокомментируйте правильный ответ. Спасибо!, @0scar


1

Я получил хорошие результаты, установив свой принтер на бетонную тротуарную плиту (очевидно, очищенную и запечатанную) и поместив ее на пенопластовый коврик. Сочетание высокой массы и гибкого крепления существенно уменьшило призрачность моих отпечатков. Это не моя идея; я нашел ее на видео на YouTube, на которое у меня больше нет ссылки. Честно говоря, я не уверен, что это лучшее решение с инженерной точки зрения (мне нравится предложенная выше идея найти резонансную частоту), но это легко, быстро и дешево. И в качестве бонуса, это существенно снизило уровень шума моей установки.

,