3D-Drucker mit Klipper optimieren
Mit der 3D-Druck-Firmware Klipper lässt sich die Druckzeit erheblich verkürzen, denn damit kann der Drucker mit erheblich höherem Tempo arbeiten.
- Heinz Behling
Falls Sie schon einmal der fast unwiderstehlichen Verlockung nachgegeben und einem 3D-Drucker bei der Arbeit zugeschaut haben, wissen Sie: Hotend und Drucktisch sind ständig in Bewegung, um Schicht für Schicht etwas Neues entstehen zu lassen. Dabei wechseln sie häufig die Richtung, müssen beschleunigen und abbremsen und das auch noch möglichst schnell. Dabei kommt der Printer oft heftig ins Schwingen, was man als Wellenmuster (ringing) erkennen kann. Damit diese Resonanzschwingungen nicht überhandnehmen, arbeiten die Drucker von Haus aus nicht mit der maximal möglichen, sondern einer deutlich geringeren Geschwindigkeit, die eine Kompromisslösung aus Druckqualität und Druckzeit darstellt. Daher dauert ein Druck für gewöhnlich viele Stunden.
Mit der 3D-Druck-Firmware Klipper kann die Druckzeit erheblich verkürzt werden, denn damit kann der Drucker mit erheblich höherem Tempo betrieben werden. Wie man einen Drucker auf Klipper umrüstet, haben Sie bereits erfahren. Das Schwingungsproblem umgeht Klipper dadurch, dass es die den Druck steuernden GCODE-Dateien analysiert und Bewegungen erkennt, die zur Schwingungsanregung führen würden. Die Steuerbefehle für solche Bewegungen werden dann geändert an den Drucker geleitet und so die Resonanzerregung verhindert oder zumindest stark verringert. Diese Funktion heißt input shaper und ist ziemlich rechenintensiv. Deshalb ist für Klipper auch ein leistungsstärkerer Prozessor notwendig, meist wird dazu ein Raspberry Pi benutzt.
Dazu muss Klipper jedoch die Resonanzfrequenzen der X- und Y-Achsen des Druckers kennen (die Z-Achse spielt keine Rolle, da hier beim Druck kaum Bewegungen stattfinden). Dabei genügen keine Werksangaben, denn die Frequenzen sind Geräte-individuell: Vor allem die Gewichte der bewegten Teile, die Reibung in den Lagern und auch die Standfläche des Druckers beeinflussen die Resonanz. Wie Sie diese Frequenzen durch Probedrucke und Messen per Lineal bestimmen können, haben Sie bereits erfahren. Dieses Verfahren ist zwar einfach und genügt bereits, deutlich schneller mit dem Printer zu drucken. Die Genauigkeit ist aber nicht hoch genug, um wirklich das Optimum aus dem Gerät herauszuholen.
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