Типы датчиков выравнивания кровати в 3D-печати!

Если вы похожи на меня и устали от необходимости вручную выравнивать кровать каждые пару отпечатков (не совсем, если вы получите надлежащие обновления, вы, вероятно, сможете выравнивать ее каждый месяц или около того), то вы можете рассмотреть получить датчик выравнивания кровати, чтобы помочь вам!

Есть несколько разных, и я расскажу о них в этом посте, а также дам вам обзор того, какие из них более универсальны, точнее, долговечны и т. люди должны искать.

Итак, без лишних слов, приступим!

Что делает автоматическое выравнивание кровати?

Платформа 3D-принтера обычно не остается выровненной для слишком большого количества отпечатков, и вам придется время от времени выравнивать ее вручную. Обычно это происходит с более дешевыми принтерами, такими как Ender 3, и хотя вы можете поменять местами регулировочные винты и увеличить время, в течение которого платформа остается в горизонтальном положении, вам, как правило, придется время от времени регулировать ее вручную.

Наличие правильно выровненной печатной платформы, вероятно, является наиболее важным фактором, когда речь идет об успешном отпечатке, который хорошо прилипает к платформе, поскольку правильное нанесение первого слоя — это то, что обычно делает ваш отпечаток или портит его.

К счастью, некоторые принтеры имеют встроенную функцию, называемую автоматическим выравниванием стола, которая гарантирует, что каждый раз, когда начинается новая печать, расстояние между печатным столом и соплом автоматически устанавливается на идеальную высоту, гарантируя, что каждый отпечаток прилипает к столу. должным образом, не слишком сильно раздавливая.

3D-принтеры с этой функцией автоматического выравнивания имеют датчик, расположенный рядом с кончиком печатающей головки, который измеряет расстояние между печатной платформой и соплом в определенных точках еще до того, как процесс печати начнется.

Затем принтер использует эту информацию для регулировки расстояния между соплом и станиной по всей поверхности, создавая своего рода «топографическую карту» печатной платформы, регулируя положение сопла по оси Z, чтобы более последовательно следовать поверхности печати. .

Самое замечательное то, что если у вас есть принтер, не оснащенный датчиком такого типа, вы можете установить его самостоятельно, и вам больше не придется вручную выравнивать платформу.

Автоматическое выравнивание платформы также очень помогает, если рабочий стол слегка искривлен, что характерно для многих принтеров, так как сопло перемещается вверх или вниз в зависимости от деформации рабочего стола.

Типы датчиков

Датчики автоматического выравнивания кровати бывают разных форм, размеров и цен. Давайте обсудим различные типы датчиков, разберемся в их технологии и сравним их плюсы и минусы, чтобы помочь вам выбрать лучший вариант для вас, поскольку некоторые из них хорошо работают на большинстве типов строительных поверхностей, а некоторые — нет.

Емкостный

Емкостной датчик – это бесконтактный датчик, который работает путем измерения емкости, то есть количества энергии, которое может удерживать конденсатор, которая изменяется, когда его чувствительная поверхность находится рядом с объектом.

Емкостной датчик является одним из самых быстрых датчиков, и он работает как на металлических, так и на неметаллических поверхностях и даже на прозрачных, таких как стекло, поскольку он может обнаруживать любую поверхность, если его электрическая постоянная матрицы больше, чем у воздуха.

Недостатком использования одного из этих типов датчиков является то, что они очень чувствительны к изменениям температуры, влажности и типа поверхности. Любое незначительное изменение этих трех параметров повлияет на расстояние их обнаружения и, следовательно, на уровень кровати.

Я печатаю со стеклянной поверхностью в 99 % случаев, поэтому такой датчик мне подходит, но если вам нужно постоянно менять рабочую поверхность, я бы не рекомендовал этот тип датчика.

Индуктивный

Индуктивный датчик — это бесконтактный датчик, работающий по принципу электрической индуктивности. Проще говоря, он создает магнитное поле, которое изменяется, когда его чувствительная поверхность находится рядом с металлическим объектом (я думаю, вы уже догадались, что этот прибор будет работать только на металлических поверхностях).

Подобно емкостным датчикам, смещение по оси z индуктивных датчиков также необходимо отрегулировать, чтобы компенсировать любые изменения температуры и влажности, поэтому использование корпуса на самом деле не рекомендуется. Однако, если ваш принтер работает на открытом пространстве, индуктивные датчики работают достаточно хорошо.

Датчик физического эффекта Холла

Физический датчик Холла состоит из выдвижного пластикового штифта (содержащего магнит) и датчика Холла.

Чтобы обнаруживать поверхности, датчик должен фактически вступить с ними в физический контакт, который затем втягивает пластиковый штифт, что приводит к изменению магнитного поля. Это изменение улавливается датчиком Холла, который затем выражает его в вольтах.

Этот датчик остается незатронутым изменениями температуры и влажности, но он значительно медленнее, чем два предыдущих датчика, поскольку он имеет чрезвычайно простые механические движущиеся части, поэтому он с меньшей вероятностью выйдет из строя или сломается, и даже пластиковые зонды служат очень долго. они предназначены для того, чтобы гнуться и не ломаться.

BLTouch — один из таких датчиков, и причина его популярности в том, что он работает на любой поверхности и не зависит от температуры. Я бы настоятельно рекомендовал большинству людей использовать такую ​​настройку.

ИК-датчик (инфракрасный)

Инфракрасный (ИК) датчик представляет собой электронное устройство, которое измеряет и обнаруживает инфракрасное излучение в окружающей среде. Когда объект приближается к датчику, инфракрасный свет светодиода отражается от объекта и обнаруживается приемником.

Это небольшой бесконтактный датчик, который можно использовать для обнаружения дефектов на металлических и неметаллических поверхностях, а также он может работать на стеклянных поверхностях, но рекомендуется использовать матовую подложку.

В отличие от емкостных и индуктивных датчиков, датчики этого типа измеряют высоту до верхней поверхности стеклянной подложки, а не расстояние до опорной пластины, и идеально подходят для использования в условиях ограниченного пространства, например, под эффектором дельта-принтера.

Пьезодатчик

Пьезодатчик — это контактный датчик, аналогичный физическому датчику Холла, который либо прикрепляется к самому соплу, либо может быть размещен под печатным столом (обычно используется с принтерами Delta и гораздо реже).

Он работает по принципу пьезоэлектричества (электрический заряд, возникающий в определенных твердых материалах при воздействии на них давления), и его можно измерить как напряжение, пропорциональное давлению.

Пьезодатчики очень точны и точны, особенно тот, который установлен на хотэнде, и их можно использовать с любой поверхностью для печати, включая Printbite, PEI, Buildtak, стекло, алюминий и т. д.

Интеллектуальный эффектор Duet3D

Дуэт 3D Smart Effector предназначен только для дельта-принтеров и позволяет использовать хотэнд принтера в качестве Z-зонда для точного расчета расстояния между соплом и станиной с учетом любых дефектов на поверхности.

Это также упрощает подключение компонентов хотэнда (термистора, вентиляторов и картриджа нагревателя).

Какой из них более точен?

Емкостные, индуктивные датчики и датчики с физическим эффектом Холла довольно схожи с точки зрения общей точности, а емкостный датчик немного хуже. Интеллектуальный эффектор Duet 3D, ИК-датчик и пьезодатчик, установленный на горячем конце, немного точнее, причем пьезодатчик, установленный на горячем конце, является наиболее точным.

Однако интеллектуальный эффектор Duet 3D совместим только с дельта-принтерами, поэтому, если вы используете принтер Cartesian или Core X/Y, вы не сможете его использовать.

Как я только что упомянул, емкостный датчик не рекомендуется, если вам нужна точность, потому что он имеет самую низкую точность по сравнению с другими в списке.

Тем не менее, я бы порекомендовал датчик с физическим эффектом Холла (BLTouch и т. д.), так как им все равно, является ли ваша поверхность сборки стеклянной, магнитной и т. д., потому что у них есть датчик, который работает механически, что делает его самый универсальный.

Скорость зондирования

Индуктивные и емкостные датчики имеют самую высокую скорость измерения, потому что оба они являются бесконтактными датчиками, и им не нужно перемещаться вверх и вниз, чтобы установить физический контакт с печатным столом для получения идеального расстояния.

Долговечность

Все датчики достаточно долговечны. Теоретически те, у которых движущиеся части, например. Физический датчик Холла имеют больше шансов выйти из строя из-за износа, но на самом деле их механизмы чрезвычайно просты, а датчики спроектированы таким образом, чтобы гнуться, а не ломаться, что делает их очень прочными.

На мой взгляд, существует большая вероятность того, что вам придется заменить принтер до того, как возникнет необходимость в замене датчиков автоматического выравнивания платформы.

Универсальность?

Физический датчик Холла более универсален, чем кондуктивные и индуктивные датчики, потому что он может обнаруживать все поверхности, а его Z-смещение не зависит от изменений температуры и влажности.

Все датчики, за исключением интеллектуального эффектора 3D-дуэта, установленного на горячем конце и пьезодатчиков под кроватью, имеют отдельный датчик Z. Относительная высота сопла и зонда Z будет меняться, если печатающая головка наклоняется во время движения в плоскости XY, что приведет к очевидным изменениям высоты срабатывания в зависимости от положения XY. Установите зонд Z как можно ближе к соплу, чтобы свести к минимуму этот эффект.

ИК-датчики имеют здесь преимущество, поскольку они легкие и достаточно маленькие, чтобы их можно было установить ближе к соплу.

Лучший датчик автоматического выравнивания стекол

Датчики физического Холла, как правило, являются наиболее подходящими датчиками для стеклянных кроватей или любой другой неметаллической поверхности (хотя они также очень хорошо работают с металлическими поверхностями, поскольку они используют физический зонд для измерения расстояния между соплом и кроватью). Большинство датчиков хорошо работают со стеклянным дном, за исключением индуктивных, поскольку они не смогут обнаружить стекло.

ИЗАБЛ

EZABL — это емкостной датчик, который обеспечивает гальваническую изоляцию от материнской платы, защиту от перегрева и нулевой температурный дрейф. Работает с металлическими и неметаллическими поверхностями, в том числе прозрачными. При цене 65 долларов США это немного дороговато, но дополнительные расходы могут того стоить.

У него есть два недостатка; вам придется либо приобрести крепление датчика отдельно, либо распечатать его самостоятельно, а для обновления прошивки вам придется использовать Arduino IDE и загрузить ее через USB-порт 3D-принтера, но это не должно быть проблемой для опытных производителей, поскольку является одним из наиболее хорошо задокументированных и хорошо поддерживаемых датчиков, доступных в настоящее время.

BLTouch

BLTouch — это механический датчик, который, безусловно, является самым популярным датчиком автоматического выравнивания кровати, особенно для Ender 3. Его более новые версии состоят из следующих трех частей:—

<ол тип="1">

Встроенный микроконтроллер

Соленоидный переключатель

Физическая кнопка

В более старых версиях были датчики на эффекте Холла, но в более новых используется соленоидный переключатель в тандеме с микроконтроллером для обнаружения поверхностей, когда нажимная кнопка втягивается. Он может обнаруживать металлические и неметаллические поверхности, в том числе прозрачные (это очевидно, поскольку он работает механически, но я хотел убедиться, что вы получили информацию). Он стоит около 50 долларов США и подходит для начинающих, поскольку его легко установить, а для этого доступно множество обучающих видеороликов.

Набор для выравнивания UPtanium

Комплект автоматического выравнивания кровати Uptanium сочетает в себе лучшее из обоих миров. Как и EZABL, это емкостный датчик, но, как и BLTouch, он подходит для начинающих из-за более простой установки. Он электрически изолирует себя и может обнаруживать металлические и неметаллические поверхности. Это стоит

Единственным недостатком является то, что он продается по цене около 65 долларов США.

Одно важное соображение

Если ваш Z-датчик отделен от сопла, практически все ранее упомянутые датчики, кроме Smart Effector, и оба типа Piezo (Hotend и установленный на платформе), то, если печатающая головка наклоняется при движении в плоскости XY, относительная высота сопло и зонд Z также будут изменяться в зависимости от наклона, вызывая очевидные изменения высоты срабатывания в зависимости от положения XY.

Этот эффект можно уменьшить, установив датчик Z как можно ближе к соплу, но убедитесь, что датчик Z установлен правильно.

Заключение

Для большинства людей, особенно для тех, кто плохо знаком со всем миром 3D-печати и у которых нет такого большого опыта или знаний в области электроники и в том, как правильно устанавливать датчики, я бы рекомендовал использовать BLTouch, поскольку это устройство, которое было проверено многими разными людьми, и это просто работает! Кроме того, установка очень проста по сравнению с остальными.

Надеюсь, эта информация была полезной!

Хорошего дня!

Ознакомьтесь с разделом рекомендуемых продуктов

Мы создали раздел рекомендуемых продуктов, который позволит вам избавиться от догадок и сократить время, затрачиваемое на поиски того, какой принтер, нить накала или обновления приобрести, поскольку мы знаем, что это может быть очень сложной задачей и обычно приводит к путанице. .

Мы выбрали лишь несколько 3D-принтеров, которые, по нашему мнению, подходят как для начинающих, так и для продвинутых пользователей, и даже для экспертов, что упрощает принятие решения, а нити, а также перечисленные обновления были протестированы нами и тщательно отобраны. , чтобы вы знали, что любой из них будет работать так, как задумано.