W poprzednim artykule opisałem, dlaczego zdecydowałem się zrezygnować z Marlin i przejść na Klipper, a także jak zamiast Raspberry Pi zacząłem wykorzystywać stary TV Box z systemem Linux.
Przejście na inny system sterowania wyraźnie uprościło konfigurację drukarki. Teraz wiele parametrów można było zmieniać bezpośrednio w plikach konfiguracyjnych, a do kalibracji miałem do dyspozycji wygodniejsze narzędzia.
Jednak główny problem, przez który w ogóle zacząłem eksperymentować z ustawieniami, nadal pozostawał nierozwiązany.
Wciąż nie mogłem uzyskać stabilnej pierwszej warstwy na całej powierzchni stołu roboczego.
Kiedy ręczna regulacja nie wystarcza
Na pierwszy rzut oka regulacja stołu drukarki 3D wydaje się dość prostą czynnością.
Trzeba ustawić odpowiednią odległość między dyszą a powierzchnią, sprawdzić ją w kilku punktach i w razie potrzeby skorygować położenie stołu.
W praktyce okazało się to jednak bardziej skomplikowane.
Wielokrotnie próbowałem ręcznie wyregulować stół. Sprawdzałem odległości, wprowadzałem drobne poprawki i ponownie uruchamiałem drukowanie.
Czasami rezultat wyglądał całkiem dobrze, ale wystarczyło rozpocząć druk modelu zajmującego większą powierzchnię, aby problemy stały się bardziej widoczne.
W jednej części stołu pierwsza warstwa mogła wychodzić prawidłowo, podczas gdy w innej odległość między dyszą a powierzchnią była już inna.
Musiałem ponownie wracać do regulacji.
Po przejściu na Klipper proces konfiguracji stał się wygodniejszy, ale konieczność ręcznego oceniania odległości nadal pozostała.
Właśnie wtedy zacząłem zastanawiać się nad zamontowaniem czujnika do pomiaru powierzchni stołu.
Po co drukarce czujnik stołu?
Pomysł jest dość prosty.
Zamiast za każdym razem ręcznie oceniać odległość między dyszą a stołem, można powierzyć pomiary czujnikowi.
Pozwala on określać położenie powierzchni w wybranych punktach i wykorzystywać uzyskane wartości podczas konfiguracji drukarki.
Oczywiście czujnik nie naprawia problemów mechanicznych ani nie sprawia, że stół staje się idealnie płaski.
Takie rozwiązanie ma jednak istotną zaletę — powtarzalność.
Podczas ręcznej regulacji rezultat w dużej mierze zależy od tego, jak dokładnie udało się określić szczelinę w każdym punkcie.
Nawet niewielkie różnice mogą wpłynąć na pierwszą warstwę.
Czujnik pozwala wykonywać pomiary w bardziej powtarzalny sposób i porównywać uzyskane wyniki.
Właśnie tego mi brakowało.
Montaż czujnika
Na montaż czujnika zdecydowałem się dopiero po pewnym czasie korzystania z Klipper.
Nie był to więc element początkowego przejścia z Marlin.
Początkowo zakładałem, że wygodniejsze narzędzia do ręcznej regulacji okażą się wystarczające.
Stopniowo stało się jednak jasne, że dalsza poprawa rezultatów wymaga innego sposobu pomiaru położenia stołu.
Dlatego kolejnym etapem modernizacji był montaż czujnika.
Samo jego zamontowanie oczywiście nie oznaczało jeszcze rozwiązania wszystkich problemów.
Trzeba było zapewnić prawidłowe położenie czujnika względem dyszy, skonfigurować jego działanie i sprawdzić, jak stabilnie wykonuje pomiary.
Dopiero potem można było wykorzystać uzyskane dane do regulacji stołu.
Poziomowanie w czterech punktach
Jednym z najbardziej przydatnych efektów montażu czujnika była możliwość kontrolowania położenia stołu w czterech punktach.
Wcześniej próbowałem uzyskać odpowiedni rezultat ręcznie, kierując się odległością między dyszą a powierzchnią.
Teraz dysponowałem pomiarami, które pozwalały oceniać różnice między poszczególnymi obszarami stołu.
Wyraźnie zmieniło to samo podejście do regulacji.
Zamiast kolejnych prób zgadywania, który fragment należy podnieść lub opuścić, mogłem opierać się na wynikach pomiarów.
Szczególnie ważne okazało się to, że pomiary były dobrze powtarzalne.
Wykonując kontrolę kilka razy, mogłem oczekiwać porównywalnych wyników.
Dzięki temu łatwiej było stwierdzić, czy kolejna regulacja rzeczywiście poprawiła położenie stołu.
W przypadku starej drukarki, którą stopniowo doprowadzałem do porządku, była to znacząca poprawa.
Powtarzalność jest ważniejsza, niż się wydaje
Przed zamontowaniem czujnika oceniałem rezultat przede wszystkim na podstawie wyglądu pierwszej warstwy.
Oczywiście taka metoda nadal jest przydatna. Ostatecznie to właśnie jakość wydruku pokazuje, jak dobrze skonfigurowana jest drukarka.
Jest jednak pewien problem.
Jeśli po kolejnej regulacji pierwsza warstwa wygląda lepiej lub gorzej, nie zawsze wiadomo, co dokładnie się zmieniło.
Być może chodzi o położenie stołu. Być może o wysokość dyszy lub inne parametry.
Kiedy pojawiły się powtarzalne pomiary, łatwiej było oddzielić regulację położenia stołu od pozostałych czynników.
Mogłem sprawdzić powierzchnię, wprowadzić zmianę i ponownie wykonać pomiar.
W ten sposób konfiguracja stała się bardziej kontrolowanym procesem.
I chociaż czujnik nie usunął wszystkich wad konstrukcji, pozwolił znacznie ograniczyć liczbę prób regulacji na ślepo.
Czujnik nie jest uniwersalnym rozwiązaniem
Warto tutaj zaznaczyć jedną rzecz.
Montaż czujnika nie oznacza, że można od tej chwili zapomnieć o mechanice drukarki.
Jeśli konstrukcja jest niewystarczająco sztywna, prowadnice mają luzy lub poszczególne podzespoły nie działają prawidłowo, pomiar powierzchni nie usunie tych problemów.
Czujnik pomaga jedynie uzyskać informacje o położeniu stołu.
Natomiast to, jak prawidłowo drukarka będzie potrafiła wykorzystać te informacje, zależy od jej stanu mechanicznego i konfiguracji.
Dlatego nie traktowałem montażu czujnika jako ostatecznego rozwiązania wszystkich problemów Graber i3.
Było to raczej kolejne narzędzie, które pozwalało mi iść dalej.
I, jak się okazało, całkiem przydatne.
Co zmieniło się po montażu?
Najważniejszym rezultatem nie była dla mnie żadna konkretna funkcja Klipper, lecz możliwość uzyskiwania stabilnych pomiarów.
Teraz mogłem kontrolować położenie stołu w czterech punktach i oceniać efekty regulacji znacznie pewniej niż wcześniej.
Proces konfiguracji stał się bardziej zrozumiały i przewidywalny.
Nie oznaczało to, że drukarka nagle zmieniła się w nowoczesną, bardzo precyzyjną maszynę.
Nadal był to stary Graber i3 ze swoimi cechami konstrukcyjnymi i niedoskonałościami.
Ale teraz miałem narzędzie, którego wcześniej bardzo mi brakowało.
Właśnie takie z pozoru niewielkie zmiany stopniowo sprawiały, że przywracanie drukarki do życia stawało się bardziej świadomym procesem.
Zamiast bez końca próbować uzyskać rezultat metodą prób i błędów, zacząłem otrzymywać dane, na których mogłem się oprzeć.
Co dalej?
Montaż czujnika był ważnym etapem modernizacji Graber i3, ale zdecydowanie nie ostatnim.
Podczas dalszej pracy z drukarką nadal odkrywałem niedoskonałości, które chciałem poprawić.
Jednym z kolejnych obszarów była oś Z.
W konstrukcji drukarki zastosowano dwa silniki i postanowiłem zmienić sposób sterowania nimi, aby uzyskać większe możliwości konfiguracji.
Wymagało to zmian w elektronice oraz konfiguracji Klipper.
Ale o tym opowiem już w następnym artykule.