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Velocità e Accelerazione – Come impostarle al meglio

Copertina Accelerazioni 3D WEB

Se dal test precedente non hai ancora smontato la stampante, bene è giunto il momento di trovare il valore di accelerazione ottimale. ATTENZIONE: come per il test precedente, noi ti consigliamo dei valori però non garantiamo che questi possano essere supportati dalla tua stampante. Se vuoi alzarli procedi a tuo riscio e pericolo!

Precisazione: molte volte si legge nei forum o su Facebook di mirabolanti stampe eseguite a 150/200 mm/s su pezzi non più grandi di 35 mm. Come potrete vedere più in basso, trovate tutti i grafici nei quali vedrete dopo quanti cm di movimento raggiungerete effettivamente la velocità impostata.

Dopo la prima fase “brusca” (il Jerk), il movimento della testina prosegue arrivando alla velocità costante attraverso una rampa di accelerazione (e decelerazione quando si ferma): questo valore va scelto sempre in base alla robustezza del telaio della tua stampante. Un valore indicativo di 1000 mm/s^2 è indicato per ottenere stampe ottime con macchine dotate di un telaio non robustissimo. Quanto è il massimo che posso raggiungere? Beh difficile a dirlo sulla carta, vanno fatti necessariamente diversi test in quanto ogni stampante è diversa dall’altra. E ti dirò di più, il precedente test fatto sul Jerk, influenza anche questo test che farai oggi per determinare la tua massima velocità di stampa.

Esistono due tipologie di velocità (e accelerazioni) impostabili, quella in fase di stampa e quella mentre la testina si muove senza estrudere (magari per passare da un oggetto all’altro sul piano). L’obiettivo è cercare di minimizzare i tempi di stampa mantenendo però una qualità sufficiente e senza vibrazioni: una volta impostato il jerk quando è che mi accorgo che non è bene andare oltre? Molto semplice… fino a quando la stampante non “perde passi” (ovvero il motore fa slittare la cinghia sulla puleggia) oppure quando ritieni che compaiano troppe vibrazioni sulle pareti dritte. In quest’ultimo caso si può risolvere il problema della “salmon skin” utilizzando dei TL-Smoother oppure dei driver come i TMC2100 o superiori.

Ricorda bene, potrai avere anche la miglior meccanica in circolazione e sparare la tua stampante a 250 mm/s ma…. hai mai pensato che il limite principale possa essere dato dal tipo di filamento utilizzato? Nel test che vedrai qui sotto, l’aumento di velocità porterà sicuramente a non far più estrudere l’ugello. Dai nostri test, oltre ai 150 mm/s non siamo andati: la stampante viaggiava senza problemi ma l’estrusore e il materiale non ci stavano più dietro (non estrude più). E qui entrano in gioco materiali particolari e dedicati alle stampe ad alta velocità, ma fidati… è gran difficile che si stampi a 90/100 mm/s costantemente!

Appurato questo concetto vediamo ora quali sono i comandi da inserire nello start g-code oppure in mezzo alle righe di qualche layer nel gcode:

  • M205 X Y Z imposta il valore del JERK (mm/s) di ogni singolo asse. Questo valore va inserito nello start gcode, possibilmente nella primissima riga. http://marlinfw.org/docs/gcode/M205.html
  • M203 X Y Z indica quale velocità massima può raggiungere la tua stampante per ogni singolo asse. Viene espressa in mm/s, se inserita nello start gcode bypassa il valore inserito in fase di compilazione firmware. Questo valore è bene metterlo nello start g-code subito dopo i codici G28 o G29 (se presente). Attenzione: mettendo M203 X300 Y300 vuol dire che stiamo dando un “fondo scala” a 300 mm/s come velocità ma la vera feedrate (velocità di stampa) verrà decisa dallo slicer. Quindi se in fase di slicing impostate 300 mm/s come velocità, ma a firmware avete impostato una velocità massima raggiungibile di 100 mm/s, non raggiungerete mai la velocità target impostata. http://marlinfw.org/docs/gcode/M203.html
  • M201 X Y Z imposta l’accelerazione per ogni singolo asse durante i movimenti di stampa http://marlinfw.org/docs/gcode/M201.html . Se desideri impostare una accelerazione differente tra stampa e movimenti a vuoto puoi usare il comando M204 P R T http://marlinfw.org/docs/gcode/M204.html

Il TEST

Per capire quanto puoi spingere sull’acceleratore bisogna necessariamente fare un test. Potrai farlo sia con filamento inserito in estrusione che “a vuoto”. Io ti consiglio la prima via anche per capire fino a che velocità può estrudere il materiale; la seconda è principalmente un modo per capire fino a quanto resiste meccanicamente la stampante. Come detto inizialmente, è inutile fare questi test su pezzi piccoli: a questo link https://goo.gl/rDDozz potrai scaricare la nostra “L” che ti aiuterà a testare la velocità e accelerazione. PER I NOSTRI PATRONS, come per il test del JERK, abbiamo già preparato per te i gcode pronti da mettere in stampa (non garantiamo il funzionamento…). Al link sopra trovi tutto, ti basterà mettere in stampa e regolarti di conseguenza.

Se vuoi usare l’STL e crearti il gcode ecco i parametri che ti consigliamo (e che abbiamo utilizzato):

Nozzle: 0.4 mm
Top layer: 0
Bottom Layer: 3
Loop/perimetri: 2
Infill: 0%
Speed: 60 mm/s – COSTANTE nessuna riduzione sui loop esterni
JERK: usa un valore compreso tra i 10 e i 20 mm/s
Materiale: utilizzate PLA semplice

La “L” ha una lunghezza di 150 mm per asse e una altezza di 40 mm. Il test si sviluppa su 4 fasi a velocità e accelerazioni crescenti; per comodità sono state inserite delle tacchette di riferimento che ti aiuteranno a capire quando varieranno i parametri. Per fare tutto ciò in un’unica stampa devi utilizzare il software Simplify3D e creare 4 processi distinti nelle 4 altezze (10/20/30 e 40 mm) impostando per ogni livello una velocità di stampa diversa (nel video viene spiegato in dettaglio come fare). Se non hai questo software puoi comunque testare la velocità semplicemente stampando diversi oggetti variando ogni volta le impostazioni.

Nota bene: nello start g-code ricorda di inserire (possibilmente dopo i comandi G28 e G29) il comando M205 X Y per impostare il Jerk ad un valore compreso tra 10 e 20 mm/s e poi inserisci il comando M203 X200 Y200 per comunicare alla stampante che il nuovo fondo scala di velocità sarà 200 mm/s (bypassando così eventuali velocità più basse impostate di fabbrica). NON ESAGERATE.

Nei nostri gcode abbiamo poi inserito (a mano) in corrispondenza di ogni cambio processo di stampa, il comando M201 X Y per far variare anche l’accelerazione. Per chi lavora mono-processo potrà inserire tranquillamente questo valore nello start g-code.

Ecco i nostri valori :

  • 0-10 mm
    Accelerazione = 1000 mm/s^2
    Velocità = 60 mm/s
  • 0-20 mm
    Accelerazione = 2000 mm/s^2
    Velocità = 80 mm/s
  • 0-30 mm
    Accelerazione = 3000 mm/s^2
    Velocità = 100 mm/s
  • 0-40 mm
    Accelerazione = 4000 mm/s^2
    Velocità = 150 mm/s

A 150 mm/s la macchina andava ancora molto bene senza perdere passi (Sharebot Q) però il materiale ha smesso di uscire. Sintomo che la velocità massima raggiungibile da quello specifico PLA è di circa 100 mm/s effettivi. La Q sarebbe andata anche oltre i 200 mm/s senza problemi !

Varia i parametri a piacere ma fai attenzione a non esagerare troppo! Come detto all’inizio ti allego anche le varie simulazioni fatte sui grafici di Prusa Calculator https://www.prusaprinters.org/calculator/ che ti aiuteranno a capire effettivamente dopo quanto la tua stampante raggiungerà la velocità impostata.

Comparazione velocità 3D

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