Wir haben gerade eine neue Firmware-Version 6.0.0 für die XL-Drucker veröffentlicht, mit der wir eine neue einzigartige Funktion namens Phase Stepping einführen! Damit können Motorvibrationen Ihres XL um mehr als 96% reduziert werden, was dazu führt, dass der gesamte Drucker leiser wird und auch die Druckqualität verbessert wird! Die Geräuschreduzierung ist so spürbar, dass Sie Ihren Ohren wahrscheinlich nicht trauen werden, wenn es fertig ist! Alles in allem eine sehr praktische Funktion, die viele XL-Benutzer bereits loben .🙂

In diesem Artikel erklären wir Ihnen, wie Phase Stepping funktioniert (nicht zu verwechseln mit Phase Shifting aus Star Trek), wie es sich von Input Shaper unterscheidet und wie wir eine so große Veränderung mit nur einem Firmware-Update erreicht haben.

Wie funktioniert es?

Das Phase Stepping-Verfahren analysiert jeden Motor Ihres XL-Druckers gründlich, misst seine spezifische Abweichung und kalibriert ihn, damit er korrekt auf das Signal des Motortreibers reagiert. Wird der Motor durch ein unverändertes Originalsignal gesteuert, kann es zu Vibrationen kommen, die sich anschließend in der gesamten Struktur des Druckers ausbreiten und ein unangenehmes Geräusch sowie kleine Unregelmäßigkeiten auf dem Druck verursachen. Diese können als kontinuierliche, nicht verschwindende Formationen von kleinen Wellen erscheinen. Das Phase Stepping kann all dies verhindern und löst drei Probleme mit einer einzigen Kalibrierung!

Sehen Sie sich das Video an, in dem Jo die Funktion Phase Stepping erklärt und mit der Messung des Rauschpegels vor und nach der Kalibrierung demonstriert. Der Unterschied ist sehr deutlich. Natürlich haben wir für das Video den lautesten XL ausgewählt, den wir finden konnten. 🙂

Warum ist das nötig?

Die Frage ist: Warum schwingen Motoren überhaupt? Motoren sind eines der wichtigsten Teile eines 3D-Druckers, und ihr einwandfreier Betrieb mit präzisen Schritten ist der grundlegende Punkt, der die endgültige Druckqualität bestimmt. Sie gehören jedoch auch zu den komplexesten Teilen, und obwohl wir einen langjährig bewährten Lieferanten mit qualitativ hochwertigen Teilen verwenden, kann die Produktionsqualität einiger von ihnen aufgrund von Fertigungstoleranzen und anderen Einflüssen geringfügig abweichen.

Diese Abweichungen können sehr gering sein, so dass der Motor in keiner Weise defekt ist, aber sie können letztlich einen ziemlich großen Einfluss auf seine Leistung haben. Ein solcher Motor kann einige kleine Unvollkommenheiten aufweisen, wie eine ungenaue Zahnform oder eine leicht abweichende Spulenwicklung, wodurch er falsch auf das Standardsignal des Motortreibers reagiert. Dies kann dann Vibrationen und Geräusche bei bestimmten Geschwindigkeiten verursachen.

Lassen Sie es uns ausprobieren!

Wir sind uns ziemlich sicher, dass Sie diese neue Funktion sofort selbst ausprobieren möchten! Kein Problem, alles was Sie brauchen, ist Ihr XL-Drucker mit der neuesten Firmware 6.0.0. Für das Phase Stepping sind auch keine besonderen Umgebungsbedingungen erforderlich, so dass der Drucker auf einem Regal, einem Schreibtisch oder an einem anderen Ort stehen bleiben kann, an dem er aufgestellt ist, ohne dass zusätzliche Schritte erforderlich sind.

Das Einzige, was nicht empfohlen wird, ist, einen nicht kalibrierten Drucker neben einem Drucker laufen zu lassen, der gerade kalibriert wird, oder sogar zwei Drucker gleichzeitig nebeneinander zu kalibrieren. Dadurch besteht die Gefahr, dass sich die Drucker gegenseitig stören, was das Gesamtergebnis der Kalibrierung erheblich beeinträchtigen würde.

Druck-Artefakte, die durch Phase Stepping eliminiert werden

Anschließend können Sie mit der Kalibrierung fortfahren, die Sie über das Druckermenü Steuerung -> Kalibrierungen & Tests -> Phase Stepping Kalibrierung ausführen können. Sobald Sie den Vorgang starten, führt Ihr Drucker die Referenzfahrt durch und beginnt dann mit der Kalibrierung. Jeder Motor wird separat kalibriert und die Kalibrierung dauert etwa eine Minute pro Achse. Während des Vorgangs können Sie hören, wie der Motor allmählich leiser wird, was sehr befriedigend ist. 🙂

Sobald die Kalibrierung erfolgreich abgeschlossen ist, werden die Ergebnisse der Vibrationsreduzierung auf dem Bildschirm des Druckers angezeigt. Hier können Sie sehen, um wie viel Prozent die Vibrationsamplitude für jede Achse verringert wurde. Und die Ergebnisse können mehr als 96% betragen. Denken Sie jedoch daran, dass dieser Wert die Reduzierung der Vibrationen darstellt, nicht das Geräusch selbst. Das Geräusch wird durch eine erfolgreiche Kalibrierung deutlich reduziert, aber natürlich nicht um einen so hohen Prozentsatz. So oder so, das Ergebnis wird Sie sicherlich angenehm überraschen!

Ergebnisbildschirm der Phase Stepping Kalibrierung – wie Sie sehen können, ist die Verringerung der Vibrationsamplitude sehr deutlich

Eine weitere großartige Sache ist, dass die Kalibrierung ein einmaliger Vorgang ist und so gut wie ewig hält, selbst wenn Sie den Drucker an einen anderen Ort oder auf einen anderen Schreibtisch stellen – es sei denn, Sie machen größere Änderungen am Drucker, z.B. den Austausch von Motoren – dann ist eine Neukalibrierung erforderlich. Wenn Sie die Riemen austauschen oder ihre Spannung ändern, ist die Kalibrierung nicht unbedingt erforderlich, aber sehr empfehlenswert, denn obwohl wir in erster Linie die Motoren kalibrieren, die den größten Einfluss auf den Gesamtgeräuschpegel haben, kompensiert die Kalibrierung auch teilweise die Interaktion des Motors mit der restlichen Druckerkonstruktion, einschließlich der Riemen.

Von diesen Änderungen abgesehen, sollte die Kalibrierung unter allen Bedingungen stabil bleiben. Ein potenzielles Problem, das eine Neukalibrierung erforderlich machen könnte, wäre, wenn der Drucker hohen Temperaturschwankungen ausgesetzt wird. Dazu müsste der Drucker jedoch z.B. von einem heißen Ort im Sonnenlicht an einen kalten Ort gebracht werden. Wenn Sie also nicht vorhaben, Ihren Drucker von Arrakis nach Hoth zu transportieren, sollte das kein Problem sein. 😀 Der Vollständigkeit halber möchten wir aber auch diesen Punkt erwähnen.

Phase Stepping ist nur auf dem XL verfügbar. Wir verstehen, dass Sie wahrscheinlich neugierig auf die Verfügbarkeit auf unseren anderen Druckern sind. Es ist jedoch noch zu früh, um zu sagen, ob es aufgrund von Unterschieden in der Druckerkonstruktion einen spürbaren Effekt haben würde.

Stealth-Modus vs. Phase Stepping vs. Input Shaper

Die Verringerung der Geräuschentwicklung des Druckers ist eines unserer langfristigen Ziele. Wie Sie wahrscheinlich bereits wissen, verfügt unser MK3-Drucker über einen integrierten Stealth-Modus, der die StealthChop-Technologie von Trinamic nutzt, die das „Wimmern“ der Motoren reduziert. In der Firmware-Version 6.0.0 haben wir den sogenannten Stealth-Modus auch in den XL-Drucker implementiert, obwohl er anders funktioniert. Hier werden bestimmte maximale Motorgeschwindigkeiten begrenzt, bei denen das „Heulen“ der XL-Motoren auftritt. Er wirkt sich nur auf die Fahrbewegungen aus, so dass sich zwar die Gesamtdruckzeit leicht erhöht, die Geschwindigkeit der Druckbewegungen aber gleich bleibt. In Kombination mit Phase Stepping macht der Stealth-Modus wirklich den Unterschied aus.

Demonstration der Geräuschpegelreduzierung, sehen Sie sich das Video an und hören Sie es selbst!

Es lohnt sich auch, den Unterschied zwischen Phase Stepping und Input Shaper zu erörtern – beide Technologien konzentrieren sich auf die Unterdrückung von Vibrationen, aber jede von ihnen löst unterschiedliche Arten von Vibrationen. Input Shaper unterdrückt die Vibrationen, die entstehen, wenn der Drucker beschleunigt und verlangsamt. Dies kann zu Klingeln/Wellen in den Ecken des Drucks führen. Die Wellen treten auf und verschwinden allmählich. Diese Vibrationen werden durch die Konstruktion des Druckers (seine Steifigkeit, das Gewicht des Druckkopfes, die Spannung der Riemen usw.) oder durch die Geschwindigkeit und die „Rauheit“ der Beschleunigungen beeinflusst. Das bedeutet, dass Sie den Input Shaper brauchen, um schnell und gleichzeitig mit hoher Qualität drucken zu können.

Phase Stepping hingegen konzentriert sich speziell auf die Vibrationen, die durch die Motoren selbst verursacht werden, obwohl sie sich über die gesamte Druckerkonstruktion verteilen. Diese Vibrationen treten auf, wenn sich der Drucker mit konstanter Geschwindigkeit bewegt (hier hat der Input Shaper keinen Einfluss), und die Vibrationsunterdrückung führt zu einer Reduzierung der Wellen, die nicht allmählich verschwinden und eine Wellenlänge von unter 0,8-1mm haben (die genaue Zahl hängt von der Bewegungsrichtung ab).

Unsere Entwickler arbeiten auch Jahre nach der Markteinführung noch an jedem Druckermodell – und der XL ist da keine Ausnahme.

Frohes (und leises) Drucken!