Właśnie wydaliśmy nowe firmware 6.0.0 dla XL, w którym wprowadziliśmy nową unikalną funkcję o nazwie Phase Stepping (korekcja sekwencji fazowej)! Może ona zmniejszyć wibracje silnika w XL o ponad 96%, co skutkuje wyciszeniem całej drukarki, a także poprawą jakości druku! Redukcja hałasu jest tak zauważalna, że prawdopodobnie nie uwierzysz własnym uszom po jej zakończeniu! Ogólnie rzecz biorąc, jest to bardzo przydatna funkcja, którą wielu użytkowników XL już chwali. 🙂

​​W tym artykule wyjaśnimy, jak działa Phase Stepping (nie mylić z Phase Shifting ze Star Treka), czym różni się od Input Shapera i jak osiągnęliśmy tak dużą zmianę za pomocą aktualizacji firmware.

Jak to działa?

Proces Phase Stepping dokładnie analizuje każdy silnik w drukarce XL, mierzy jego specyficzne odchylenia i kalibruje, aby prawidłowo reagował na sygnał ze sterownika silnika. Jeśli silnik jest sterowany oryginalnym, niezmodyfikowanym sygnałem, mogą wystąpić wibracje, które następnie przenoszą się na całą konstrukcję drukarki, powodując nieprzyjemny hałas, a także drobne niedoskonałości na wydrukach. Mogą one pojawiać się jako ciągłe, nie znikające formacje małych fal. Funkcja Phase Stepping może temu zapobiec, rozwiązując trzy problemy za pomocą jednej kalibracji!

Możesz obejrzeć film, w którym Jo objaśnia i demonstruje funkcję Phase Stepping z pomiarem poziomu hałasu, przed i po kalibracji, a różnica jest bardzo znacząca. Nie trzeba dodawać, że na potrzeby filmu wybraliśmy najgłośniejszą XL, jaką mogliśmy znaleźć. 🙂

A komu to potrzebne?

Pytanie brzmi: a dlaczego (silniki w ogóle rezonują)? Silniki są jednymi z najważniejszych części drukarki 3D, a ich bezbłędne działanie dzięki precyzyjnie ustalonym krokom jest podstawowym czynnikiem decydującym o ostatecznej jakości wydruku. Jednak są one również jednymi z najbardziej złożonych komponentów maszyny i chociaż korzystamy ze sprawdzonego dostawcy części wysokiej jakości, ze względu na tolerancje produkcyjne i inne czynniki, jakość produkcji niektórych z nich może nieznacznie się różnić.

Odchylenia te mogą być bardzo małe, więc silnik nie jest w żaden sposób wadliwy, ale ostatecznie wspomniane odchylenia mogą mieć dość duży wpływ na jego wydajność. Taki silnik może mieć pewne drobne niedoskonałości, takie jak niedokładny kształt uzębienia lub nieco inne uzwojenie cewki, powodując nieprawidłową reakcję na standardowy sygnał ze sterownika silnika. Może to następnie powodować wibracje i szumy przy pewnych prędkościach.

Spróbujmy!

Jesteśmy pewni, że od razu zechcesz wypróbować tę nową funkcję! Nie ma problemu, wszystko czego potrzebujesz to XL z najnowszym firmware 6.0.0. Funkcja Phase Stepping nie wymaga również żadnych specjalnych warunków środowiskowych, więc drukarka może pozostać na półce, biurku lub w innym miejscu, w którym stoi, bez konieczności zmiany czegokolwiek.

Jedyną rzeczą, która nie jest zalecana, to praca nieskalibrowanej drukarki obok tej, na której jest uruchomiona kalibracja lub nawet kalibrowanie dwóch drukarek obok siebie w tym samym czasie. Groziłoby to wzajemnym zakłócaniem się drukarek, co znacznie pogorszyłoby ogólne wyniki.

Artefakty na wydrukach wyeliminowane przez Phase Stepping

Następnie możesz przejść do kalibracji, którą uruchomisz z menu drukarki -> Sterowanie-> Kalibracje i testy -> Kalibracja Phase Stepping. Po uruchomieniu procedury drukarka zbazuje osie, a następnie rozpocznie kalibrację. Każdy silnik będzie kalibrowany oddzielnie, a kalibracja zajmie około minuty na oś. Podczas procesu możesz usłyszeć, jak silnik stopniowo staje się cichszy, co jest całkiem satysfakcjonujące. 🙂

Po pomyślnym zakończeniu kalibracji wyniki redukcji drgań zostaną wyświetlone na ekranie drukarki. Tutaj możesz zobaczyć, jaką procentową redukcję amplitudy drgań uzyskano dla każdej osi. Wyniki mogą przekroczyć ponad 96%. Należy jednak pamiętać, że wartość ta reprezentuje redukcję wibracji, a nie samego szumu. Hałas jest znacznie zredukowany przez udaną kalibrację, ale oczywiście nie o tak wysoki współczynnik. Tak czy inaczej, wynik z pewnością mile Cię zaskoczy!

Ekran wyników kalibracji – jak widać, redukcja amplitudy drgań jest bardzo znacząca

Kolejną wspaniałą rzeczą jest to, że kalibracja jest procesem jednorazowym i pozostanie w drukarce praktycznie na zawsze, nawet jeśli przeniesiesz ją do innej lokalizacji lub umieścisz na innej powierzchni roboczej – chyba że oczywiście wprowadzisz jakieś poważniejsze zmiany, takie jak wymiana silników – wtedy konieczna jest ponowna kalibracja. Jeśli zmienisz paski lub zmodyfikujesz ich naprężenie, kalibracja nie jest konieczna, ale jest wysoce zalecana, ponieważ chociaż kalibrujemy przede wszystkim silniki, które mają największy wpływ na ogólny poziom hałasu, kalibracja częściowo kompensuje również interakcję silnika z resztą konstrukcji drukarki, w tym z paskami.

Poza tymi zmianami, kalibracja powinna pozostać niezmienna w każdych warunkach. Potencjalnym problemem, który mógłby spowodować konieczność ponownej kalibracji, byłoby wystawienie drukarki na działanie wysokich temperatur. Wymagałoby to jednak przeniesienia drukarki z, na przykład, gorącego miejsca, bezpośrednio na słońcu do mroźnego. Jeśli więc nie planujesz przenosić swojej drukarki z Arrakis na Hoth, wszystko powinno być w porządku. 😀 Jednak ze względu na rzetelność, chcieliśmy również poruszyć tę kwestię.

Funkcja Phase Stepping jest dostępna tylko w XL. Rozumiemy, że prawdopodobnie ciekawi Cię dostępność jej na innych naszych drukarkach, jednak jest zbyt wcześnie, aby stwierdzić, czy będzie to miało zauważalny wpływ ze względu na różnice w konstrukcji drukarek.

Tryb Stealth vs Phase Stepping vs Input Shaper

Zmniejszenie hałasu emitowanego przez drukarkę jest jednym z naszych długoterminowych celów. Jak zapewne już wiesz, nasza MK3 ma zintegrowany tryb Stealth, który wykorzystuje technologię StealthChop firmy Trinamic, która redukuje „wycie” silników. W wersji firmware 6.0.0 zaimplementowaliśmy tak zwany tryb Stealth również w XL, choć działa on inaczej. Ogranicza on pewne maksymalne prędkości silników, przy których występuje ich „wycie”. Ma to wpływ tylko na ruchy jałowe, więc chociaż całkowity czas drukowania zostanie nieznacznie wydłużony, prędkość ruchów drukujących pozostanie taka sama. W połączeniu z funkcją Phase Stepping, tryb Stealth robi porządną różnicę.

Demonstracja redukcji poziomu hałasu – obejrzyj wideo i posłuchaj!

Warto również omówić różnicę między Phase Stepping i Input Shaper – obie te technologie koncentrują się na tłumieniu wibracji, jednak każda z nich rozwiązuje różne rodzaje wibracji. Input Shaper tłumi wibracje, które występują, gdy drukarka przyspiesza i zwalnia. Może to prowadzić do ringingu/falowania w narożnikach wydruku. Fale pojawiają się i stopniowo zanikają. Na te wibracje wpływa konstrukcja drukarki (jej wytrzymałość, waga głowicy drukującej, napięcie pasków itd.) lub prędkość i „nierównomierność” przyspieszeń. Oznacza to, że Input Shaper jest konieczny do szybkiego drukowania z zachowaniem wysokiej jakości.

Z drugiej strony, Phase Stepping prowadzi do redukcji wibracji, które są powodowane przez same silniki, chociaż rozprzestrzeniają się po całej konstrukcji drukarki. Wibracje te występują, gdy drukarka porusza się ze stałą prędkością (tutaj Input Shaper nie ma wpływu), a tłumienie wibracji prowadzi do redukcji fal, które nie znikają stopniowo i mają długość poniżej 0,8-1 mm (dokładna liczba zależy od kierunku ruchu).

Nasi deweloperzy kontynuują pracę nad każdym modelem drukarki nawet wiele lat po premierze – a XL nie jest wyjątkiem.

Udanego (i cichego) drukowania!