Abbiamo appena rilasciato la nuova versione del firmware 6.0.0 per le stampanti XL, in cui introduciamo una nuova funzione esclusiva chiamata Phase Stepping! Questo può ridurre le vibrazioni dei motori della XL di oltre il 96%, con il risultato di rendere silenziosa l’intera stampante e di migliorare la qualità di stampa! La riduzione del rumore è così marcata che probabilmente non crederai alle tue orecchie una volta terminata l’operazione! Nel complesso, si tratta di una funzione molto utile che molti utenti di XL già apprezzano. ??

??In questo articolo ti spiegheremo come funziona il Phase Stepping (da non confondere con il Phase Shifting di Star Trek), come si differenzia dall’Input Shaper e come abbiamo ottenuto un cambiamento così radicale con un semplice aggiornamento del firmware.

Come funziona?

Il processo di Phase Stepping analizza a fondo ogni motore della stampante XL, misura la sua deviazione specifica e la calibra per rispondere correttamente al segnale del driver del motore. Se il motore è controllato da un segnale originale e non modificato, possono verificarsi delle vibrazioni che successivamente si diffondono nell’intera struttura della stampante, causando un rumore fastidioso e anche piccole imperfezioni sulla stampa. Queste ultime possono apparire come delle piccole onde continue che non scompaiono. Il Phase Stepping può evitare tutto questo, risolvendo tre problemi con una sola calibrazione!

Potete vedere il video in cui Jo spiega e dimostra la funzione Phase Stepping con la misurazione del livello di rumore, prima e dopo la calibrazione, e la differenza è molto significativa. Inutile dire che, ai fini del video, abbiamo scelto l’XL più rumorosa che siamo riusciti a trovare. 🙂

Perché è necessario?

La domanda è: perché i motori entrano in risonanza? I motori sono una delle parti più importanti di una stampante 3D e il loro funzionamento impeccabile con passaggi precisi è il punto fondamentale che determina la qualità di stampa finale. Tuttavia, sono anche tra i più complessi e, sebbene utilizziamo un fornitore di lunga data con componenti di alta qualità, a causa delle tolleranze di fabbricazione e di altre variabili, la qualità di produzione di alcuni di essi può diventare leggermente differente.

Queste discrepanze possono essere molto piccole, quindi il motore non è in alcun modo difettoso, ma alla fine possono influire notevolmente sulle sue prestazioni. Un motore di questo tipo può presentare alcune piccole imperfezioni, come una forma imprecisa del dente o un avvolgimento della bobina leggermente diverso, che lo portano a rispondere in modo errato al segnale standard del driver del motore. Tutto questo può quindi causare vibrazioni e rumori a determinate velocità..

Proviamolo!

Siamo certi che vorrete provare subito questa nuova funzione! Non c’è problema, tutto ciò che serve è la vostra stampante XL con il firmware 6.0.0 più recente. Inoltre, il Phase Stepping non richiede condizioni ambientali particolari, per cui la stampante può rimanere su uno scaffale, una scrivania o un’altra posizione in cui viene collocata, senza bisogno di ulteriori intertventi.

L’unica cosa che si sconsiglia è di avere una stampante non calibrata in funzione accanto a una stampante in fase di calibrazione, o addirittura di avere due stampanti in fase di calibrazione l’una accanto all’altra nello stesso momento. In questo modo le stampanti rischierebbero di interferire l’una con l’altra, peggiorando notevolmente il risultato complessivo della calibrazione.

Artefatti di stampa eliminati con il Phase Stepping

È possibile procedere alla calibrazione, che può essere eseguita dal menu -> Controllo -> Calibrazioni & Test -> Calibrazione Phase Stepping. Una volta avviato il processo, la stampante eseguirà la procedura di homing e quindi inizierà la calibrazione. Ogni motore viene calibrato separatamente e la calibrazione richiede circa un minuto per asse. Durante il processo, è possibile sentire il motore diventare gradualmente più silenzioso, il che è molto soddisfacente. ??

Una volta completata correttamente la calibrazione, i risultati della riduzione delle vibrazioni vengono visualizzati sullo schermo della stampante. Qui è possibile vedere di quanti punti percentuali è stata ridotta l’ampiezza delle vibrazioni per ciascun asse. E i risultati possono superare oltre il 96%. Tuttavia, ricordate che questo valore rappresenta la riduzione delle vibrazioni, non del rumore in sé. Il rumore si riduce significativamente con una calibrazione corretta, ma ovviamente non di una percentuale così alta. In ogni caso, il risultato vi sorprenderà piacevolmente!

Schermata con i risultati della calibrazione Phase Stepping: come si può vedere, la riduzione dell’ampiezza delle vibrazioni è molto consistente.

Un altro aspetto positivo è che la calibrazione è un processo unico e durerà praticamente per sempre, anche se la stampante viene spostata in un’altra posizione o collocata su una scrivania diversa, a meno che, naturalmente, non vengano apportate modifiche importanti alla stampante, come la sostituzione dei motori, nel qual caso è necessaria una nuova calibrazione. Se si cambiano le cinghie o se si modifica la loro tensione, la calibrazione non sarà necessariamente indispensabile, ma è altamente raccomandata, perché sebbene la calibrazione riguardi principalmente i motori che hanno il maggiore impatto sul livello di rumorosità complessivo, la calibrazione compensa anche parzialmente l’interazione del motore con il resto della struttura della stampante, comprese le cinghie.

A parte queste modifiche, la calibrazione dovrebbe rimanere stabile in tutte le condizioni. Un problema potenziale che potrebbe rendere necessaria una ricalibrazione è l’esposizione della stampante a variazioni di temperatura elevate. Tuttavia, ciò richiederebbe di spostare la stampante, ad esempio, da un luogo caldo alla luce del sole a un luogo gelido. Quindi, se non avete intenzione di spostare la vostra stampante da Arrakis a Hoth, dovreste essere a posto. In ogni caso, per completezza, abbiamo voluto menzionare anche questo punto.

Il Phase Stepping è disponibile solo sulla XL. Ci rendiamo conto che probabilmente siete curiosi di sapere se è disponibile sulle altre stampanti. Tuttavia, è troppo presto per dire se avrebbe un effetto apprezzabile a causa delle differenze nella costruzione della stampante.

Stealth mode vs Phase Stepping vs Input Shaper

La riduzione del rumore della stampante è uno dei nostri sforzi a lungo termine. Come probabilmente già sapete, la nostra stampante MK3 ha una modalità Stealth integrata che utilizza la tecnologia StealthChop di Trinamic, che riduce il “fruscio” dei motori. Nella versione firmware 6.0.0 abbiamo implementato la cosiddetta modalità Stealth anche nella stampante XL, sebbene funzioni in modo diverso. In questo caso limita alcune velocità massime del motore alle quali si verifica il “fruscio” dei motori XL. La modalità Stealth influisce solo sui movimenti di spostamento, quindi anche se il tempo di stampa complessivo aumenterà leggermente, la velocità dei movimenti di stampa rimarrà invariata. In combinazione con il Phase Stepping, la modalità Stealth fa davvero la differenza.

Dimostrazione della riduzione del livello di rumore, guardate il video e ascoltate voi stessi!

Inoltre, è opportuno soffermarsi sulla differenza tra Phase Stepping e Input Shaper: entrambe queste tecnologie si concentrano sulla soppressione delle vibrazioni, ma ognuna di esse risolve tipi diversi di vibrazioni. Input shaper è in grado di eliminare le vibrazioni che si verificano quando la stampante accelera e decelera. Ciò può provocare anelli/onde negli angoli della stampa. Le onde si manifestano e scompaiono gradualmente. Queste vibrazioni sono influenzate dalla struttura della stampante (la sua robustezza, il peso della testina di stampa, la tensione delle cinghie e così via) o dalla velocità e dalla “ruvidità” delle accelerazioni. Ciò significa che l’Input Shaper deve essere in grado di stampare velocemente e allo stesso tempo con alta qualità.

Il Phase Stepping, invece, si concentra specificamente sulle vibrazioni, che sono causate dai motori stessi, anche se si diffondono nell’intera struttura della stampante. Queste vibrazioni si verificano quando la stampante si muove a velocità costante (in questo caso l’Input shaper non ha alcuna influenza) e la cancellazione delle vibrazioni porta a una riduzione delle onde, che non scompaiono gradualmente e che hanno una lunghezza d’onda inferiore a 0,8-1 mm (il numero esatto dipende dalla direzione del movimento).

I nostri sviluppatori continuano a lavorare su ogni modello di stampante anche anni dopo la sua uscita, e la XL non fa eccezione.

Buona (e silenziosa) stampa!