Impresora 3D con nivelación automática.
La nivelación automática de la cama es una función cada vez más popular en las impresoras 3D, pero ¿la necesita? ¡Lea sobre lo que es, los métodos y más!
Una de las cosas más importantes que debe verificar antes de comenzar una impresión es que la cama esté nivelada. Una cama desnivelada significa que la distancia entre la boquilla y la placa de construcción cambia en diferentes puntos y puede generar problemas con la adhesión de la impresión y la calidad de la primera capa.
La mayoría de las impresoras 3D económicas, como la Ender 3 V2 , logran una cama nivelada a través de la nivelación manual, donde el usuario gira los tornillos de la cama. Sin embargo, la nivelación automática de la cama (ABL) es otra opción que puede reducir la cantidad de esfuerzo que tiene que poner para nivelar la cama y ayuda a obtener resultados más consistentes.
El firmware de la impresora ejecuta la nivelación automática de la cama y utiliza un dispositivo de sonda para medir la distancia desde el cabezal de impresión hasta la placa de construcción en diferentes puntos de la cama. Dependiendo de cómo configure su firmware, la impresora aplica estas distancias como desplazamientos o compensaciones durante la impresión (de diferentes maneras según el método específico utilizado). Esto intenta garantizar que la boquilla permanezca equidistante sobre la placa de construcción y, por lo tanto, pueda lograr una buena primera capa.
En este artículo, repasaremos si ABL “vale la pena” o no. Para explorar esta pregunta, compararemos la nivelación manual y ABL, así como también revisaremos una serie de métodos específicos de nivelación de firmware, utilizando el popular firmware de la impresora 3D Marlin como referencia. Por último, repasaremos algunos sensores (sondas) ABL populares.
Nivelación manual frente a ABL
Para comprender si necesita la nivelación automática de la cama para su impresora 3D, puede ser útil comparar ABL con la nivelación manual tradicional de la cama.
Sin embargo, antes de entrar en eso, es importante tener en cuenta que ABL en realidad no nivela la cama como con la nivelación física manual de la cama. En cambio, ABL compensa una placa de construcción desnivelada o desigual dentro del firmware de la impresora. La impresora usa las medidas tomadas por la sonda ABL para cambiar dinámicamente la altura del cabezal de impresión para mantener la boquilla a la misma distancia sobre la cama en todo momento.
Ahora que está claro, repasemos algunos factores diferentes.
COSTO
Para empezar, ABL es naturalmente más caro que la nivelación manual. Debido a que la mayoría de las impresoras vienen equipadas con tornillos de nivelación manual en la placa de construcción, su costo es prácticamente cero. Mientras tanto, las impresoras con ABL suelen ser más caras, y para equipar una máquina con ABL, al menos necesitará comprar un sensor ABL, que puede costar entre $ 15 y $ 65.
CONSISTENCIA
Suponiendo que ambos se hagan correctamente, ni ABL ni la nivelación manual logran primeras capas “mejores” que la otra. Sin embargo, ABL suele ser más consistente, ya que lo dirige una computadora que usa sensores precisos en lugar de manos humanas que usan una hoja de papel (que se usa comúnmente para la nivelación manual).
TIEMPO Y ESFUERZO
Como era de esperar, los sensores ABL pueden hacer que sea mucho más fácil nivelar su impresora que la nivelación manual; todo lo que tiene que hacer para ejecutar una secuencia de nivelación es hacer clic en algunos botones en la interfaz de su impresora. ¡A menudo, es incluso el valor predeterminado antes de una impresión!
Sin embargo, configurar ABL puede ser algo difícil, ya que necesita configurar su firmware y el cabezal de impresión de su máquina para que funcione con el sensor ABL. Aún así, la nivelación manual es más fácil de entender porque simplemente implica subir o bajar cuatro esquinas del plano de la cama según su posición con respecto a la boquilla.
Nivelación de cama de malla
Si no puede decidir entre la nivelación de cama manual o automática, la nivelación de cama de malla podría ser para usted. La nivelación de la cama de malla está dirigida por el firmware, pero depende del usuario para realizar los ajustes, lo que significa que no requiere un sensor ABL.
Usando las medidas ingresadas por el usuario, el firmware construye una malla, es decir, una cuadrícula de puntos, cada uno con su propia “elevación”. Esta malla determina cómo se debe subir y bajar el cabezal de impresión dependiendo de dónde se encuentre en el plano XY.
Como era de esperar, la nivelación del lecho de malla es un método de nivelación basado en malla , de los cuales hay varios. Estos contrastan con los métodos basados en matrices , que se adaptan a la inclinación general de una cama en lugar de puntos específicos de elevación.
Naturalmente, los puntos en una malla seguirán el plano de una cama, por lo que los métodos basados en mallas pueden adaptarse parcialmente a la inclinación. Dicho esto, debido a que no intentan determinar la inclinación general, no la acomodan directamente rotando el sistema de coordenadas. Esto significa que una parte alta y recta en una cama muy inclinada puede imprimir hacia arriba, en relación con la impresora, pero salir ligeramente torcida.
En teoría, los métodos basados en mallas también pueden tener efectos indeseables con lechos particularmente alabeados. Por ejemplo, impreso en una cama con valles extremos o “cráteres”, un modelo con una parte superior plana puede exhibir las mismas caídas. Aquí es donde se debe activar la altura de desvanecimiento (o compensación de cama graduada), una configuración de firmware. Le dice al firmware que reduzca gradualmente la aplicación de compensaciones de compensación de malla.
TIPOS DE NIVELACIÓN DE LA CAMA DE FIRMWARE
Cuando se trata de la nivelación automática de la cama, hay algunos métodos específicos que puede elegir en su paquete de firmware (solo uno a la vez). Cada método procesa las medidas tomadas por la sonda ABL de su impresora de diferentes maneras y tiene sus propias ventajas y desventajas.
En esta sección, repasaremos cuatro métodos ABL populares disponibles en el firmware de Marlin, que incluyen nivelación de cama de 3 puntos, lineal, bilineal y unificada. Para cada método, describiremos brevemente cómo funciona y sus ventajas y desventajas.
3 puntos
En primer lugar, la nivelación de 3 puntos dirige la sonda ABL para medir la distancia desde el cabezal de impresión hasta la placa de construcción en tres puntos diferentes, todos con puntos de coordenadas preestablecidos especificados en la configuración del firmware.
La nivelación de 3 puntos es un método basado en matrices, lo que significa que es mejor para camas inclinadas (en lugar de deformadas). Usando los tres puntos especificados por el usuario (como coordenadas) en la cama, genera un plano inclinado (o matriz) que representa el ángulo de la cama. Como tal, se adapta a la inclinación general girando el sistema de coordenadas, lo que significa que una impresión alta y recta se imprimirá perpendicularmente a la superficie de construcción y posiblemente inclinada en relación con la impresora.
Una de las mejores partes de la nivelación de 3 puntos es que la secuencia de nivelación es muy rápida y puede especificar los tres puntos que desee en la cama.
Lineal
En segundo lugar, la nivelación de la cama lineal es un método de nivelación basado en una matriz que utiliza un algoritmo matemático de mínimos cuadrados para compensar una inclinación en una sola dirección en la cama de impresión. Se palpa un número específico de puntos en una cuadrícula rectangular (p. ej., 3 x 3). Al igual que con la nivelación de 3 puntos, este método basado en matriz rota efectivamente el sistema de coordenadas para que sea perpendicular a la cama.
Esto hace que la nivelación lineal sea excelente para compensar una cama inclinada y no deformada. Y aunque el plano obtenido a través de la nivelación de lecho lineal puede ser más preciso que la nivelación de 3 puntos, lleva más tiempo generarlo porque se usan más puntos para el cálculo.
Bilineal
Bilinear es uno de los métodos de nivelación de camas automáticas más populares. Al igual que la nivelación lineal, prueba el lecho en una cuadrícula de puntos (especificados). Sin embargo, a diferencia de la nivelación lineal, en lugar de crear un solo plano inclinado, la nivelación bilineal usa las medidas para crear una malla. Como tal, la nivelación bilineal se basa en mallas, generando una topología virtual de la cama.
Esto hace que la nivelación bilineal sea una excelente opción para placas de construcción que están deformadas en múltiples puntos y en múltiples direcciones (p. ej., con múltiples protuberancias). Las inclinaciones severas de la cama, por otro lado, no serán compensadas fuertemente.
Nivelación de cama unificada
Por último, la nivelación de cama unificada (UBL) es una función de nivelación de firmware que es similar a la nivelación bilineal, pero con una combinación de la nivelación de cama de malla discutida anteriormente. UBL puede usar un sensor ABL, pero aún puede ingresar las medidas manualmente y ajustarlas. Aunque UBL implica muchos puntos, las impresiones seguirán saliendo desiguales en función de la compensación necesaria para la cama, así que haga todo lo posible para obtener una cama plana real (nivelación manual) antes de hacer su malla.
UBL generalmente involucra una cuadrícula mucho más grande que cualquier otra opción de nivelación, ya que las mallas UBL están destinadas a ser a largo plazo, razón por la cual puede editarlas manualmente. La función UBL de Marlin también viene con algunas herramientas integradas, como el almacenamiento de múltiples mallas, lo cual es excelente si tiene numerosas placas de construcción, y la validación de mallas, que imprime una impresión de prueba de nivelación.
Sensores ABL populares
Si ha decidido que desea una impresora con nivelación automática de la cama o si desea actualizar su máquina actual para que tenga esta función, necesitará un sensor ABL. Hay muchos tipos diferentes de sensores ABL, como efecto Hall y capacitivos, y muchos productos individuales para cada estilo. A continuación, hemos repasado algunos de los sensores ABL más populares, describiendo qué son y cómo se pueden usar:
- BLTouch: Los sensores BLTouch son quizás el sensor ABL más popular, conocido por su confiabilidad, compatibilidad y facilidad de uso. El sensor en sí es un sensor de efecto hall físico (toca la cama). Hay muchas configuraciones de firmware disponibles y montajes imprimibles que le permiten agregar este dispositivo a su impresora.
- EZABL Pro: presentado por la empresa de impresión 3D TH3D , el EZABL Pro es un sensor capacitivo, lo que significa que puede detectar superficies metálicas y no metálicas sin siquiera tocarlas. El EZABL Pro también es bastante fácil de usar y confiable, aunque su compatibilidad de firmware y hardware es más limitada que la del BLTouch.
- SuperPINDA: el sensor SuperPINDA es un sensor de nivelación automática por inducción (PINDA) de Prusa de alta calidad que se ve en la Prusa i3 MK3S+. Como sensor inductivo , el SuperPINDA puede detectar superficies metálicas sin contacto directo, y es bastante preciso y confiable al hacerlo. El SuperPINDA también es bastante económico y viene preconfigurado en la versión de firmware de Marlin de Prusa.
Pensamientos finales
Como hemos demostrado, en realidad no hay un ganador claro cuando se trata de la nivelación automática de la cama frente a la nivelación manual. Debe decidir qué tipo de nivelación desea utilizar en función de lo que desea y necesita para su impresora.
Si es nuevo en la impresión 3D o es reacio a la complejidad, es posible que desee seguir con la nivelación manual de la cama porque es más fácil de configurar y usar. La nivelación manual de la cama también es una excelente opción para aquellos a quienes no les importan los minutos adicionales de preparación antes de las impresiones. De hecho, si no realiza ningún cambio en su configuración entre impresiones, incluso es posible realizar pequeños ajustes mientras su impresora coloca la falda de un modelo .
Si no le gusta nivelar manualmente su placa de impresión antes de cada impresión, entonces ABL podría ser para usted. ABL también es útil si desea tener primeras capas más consistentes pero no le importa ejecutar una secuencia de nivelación de múltiples puntos antes de cada impresión.
Por supuesto, incluso si desea utilizar ABL, tenga en cuenta si está basado en matriz o en malla. De cualquier manera, es bueno realizar la nivelación manual de la cama de vez en cuando, y si es lo último, considere si la altura de desvanecimiento (o la compensación de la cama graduada) es necesaria para una impresión en particular.
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