[3D-Drucker] Z-Achse inkonsistent während Druckvorgängen

[Müs Lee]

Hallo zusammen, ich habe ein sehr seltsames Problem mit meinem Anycubic Mega X, dem ich seit Wochen nicht auf die Schliche komme. Vielleicht hat hier ja jemand einen Geniestreich parat


Also: Die Z-Achse meines Mega X benötigt seit ein paar Wochen plötzlich mehr als die standardmäßigen 800 Schritte, um auf den korrekten Verfahrweg zu kommen. Komisch genug, dass das sich über Nach ändert. Mit 800 Schritten ist ein Kalibrierwürfel bswp. nur knappe 19mm hoch anstatt 20mm. Mit den eingestellten 840 Schritten in Z ist die Höhe des Kalibrierwürfels zwar in Ordnung, allerdings wird ein Benchy mit der gleichen Einstellung mit 49.5mm zu hoch - 48mm ist das Soll. Es scheint, dass die ersten 10mm eines Drucks in der XY-Ebene (parallel) etwas gestaucht werden, während der Rest in die Länge gezogen werden muss, um die Sollhöhe zu errreichen.

Es scheint keinen konsistenten Wert der Abweichung - weder relativ noch absolut - zu geben. Wenn die Achse über das Menü oder Pronterface manuell verfahren wird, stimmt die Höhe genau mit dem geforderten Wert überein (bspw. 100mm-200mm gemessen mit Messschieber oder Metalllineal). X und Y sind absolut problemlos. Bisher versucht habe ich:

• verschiedene Firmwareversionen
• Motortreiber zwischen TMC2208 und A4988 hin- und herwechseln
• Vref beider Treiberarten erhöhen/verringern
• Treiberkühlung verbessert (92mm Noctualüfter anstelle des originalen Lüfters bzw. anstelle eines Lüftertunnels mit 40x20-Lüfter)
• Rahmen auf Verzug überprüft
• Trapezgewindespindeln, Führungen und Messingmuttern auf Schmutz oder unstetige Bewegung kontrolliert und geschmiert (abseits von leichtem axialen Spiel in der rechten Messingmutter und geringfügiges Rappeln bei schneller Runterbewegung kein Problem, während eines Drucks kommt das nicht vor)
• Slicer getauscht (Prusaslicer vs. Cura)
• Riemen gespannt
• alle Slicereinstellungen kontrolliert

Anderes, weniger wichtiges Problem:
Desweiteren sind die Wanddicken zu dick, er extrudiert bspw. bei einem Wanddickentest im Vasenmodus 0.6mm Linienbreite anstatt 0.5mm, wie im Slicer vorgegeben. Interessanterweise stimmen die E-steps des Extruders (bei geforderten 100mm werden auch genau 100mm extrudiert). Wenn die Flowrate im Slicer entsprechend von 100% auf 83.3% verringert wird, ist der Rest des Drucks gnadenlos unterextrudiert. Bei 100% rappelt die Düse desöfteren gegen die Layerwülste des Infills. Die Drucke wie bspw. ein Benchy sehen passabel aus, aber ganz korrekt läuft es nicht ab.

Das deutet auf den ersten Blick auf ein mechanisches Problem hin, aber es lässt sich ums Verrecken nix feststellen. Mein nächster Verdacht wäre das Mainboard (schlecht kontrollierbar), ein Kabelbruch (beidseitig? unwahrscheinlich) oder lose Stecker. Wenn jemand eine Idee hat, immer her damit - ich bin komplett ratlos und frickele seit Wochen dran. Firmware ist Knutwurst 1.20, andere Mods sind ein Hemera-Extruder, ein BL Touch und ein 5015-Lüfter zur Bauteilkühlung. Wer eine Idee hat, immer her damit.

 

[Ponger]

Ich hab gerade ähnliche Probleme. Hast du mal dein Filament vermessen und geschaut wie dick es im Mittel ist ? Das war zumidnest bei mir ein ausschlaggebender Faktor der die Qualität beeinflusst

 

[Müs Lee]

Nein, aber beide Probleme treten unabhängig vom Filament auf.

 

[Hilfsheinz]

Vielleicht kann es auch am ausgeleiherten Transport des Filament liegen. Ich kenn mich zwar überhaupt damit nicht aus, aber könnte zumindest an einem Transportrad, Abbremsung/Stockung/Zug an der Abwicklung liegen. Auch kann es wegen der Bewegung des Druckkopfes am Transport stocken/hängenbleiben und dies Toleranzen verursachen. Dabei wäre es zu prüfen ob waagerecht, senkrecht, vor, zurück und dergleichen in den einzelnen Abschnitten zu Stockungen führt. Es kann auch sein das ein zusätzlicher Verbraucher im Stromanschluß Stromschankungen verursacht, z.B. ein einschaltender Lüfter selbst oder eine Lüfter/Komponente die zuviel Strom aufnimmt in der Schaltung, oder das Netzteil nicht genügend liefert. Es muß ja schließlich auch aufgeheizt werden und da kommt es zu mehr oder weniger Stromaufnahme. Am besten wäre es Antrieb, Heizung oder Lüfter in einzelnen Netzteilen zu betreiben was aber sinnigerweise der Einfachheit nicht von Werk aus ausgiebig getestet ist. Ein Gerät wird produziert und verkauft, fertig.
Ich will mal ein grobes Beispiel nennen. Ich produzierte Druckerzeugnisse die ich mit einem Schrumpfhaubenautomaten in Schlauchfolie verpacken musste. Dieses Gerät konnte um die 1000 bis 2800 Watt im Betrieb aus der Steckdose verbrauchen. An der Doppelsteckdose war auch eine Paketwaage mit bis zu 50KG dauerhaft mit einem kleinen Netzteiltrafo wo nur 9Volt an das Gerät liefert. Wurde nichts gewogen war alles in bester Ordnung mit dem Folieneinscheißen am andern Schrumpfhaubenautomaten. Also Haube auf, Druckerzeugnis in die Schrumpffolie legen, Haube zu und von außen die Restfolie abziehen die durch einen umliegenden Glühdraht kurzzeitig erhitzt wurde. Mitten in der Produktion wird kurz was auf die Waage gestellt um zu wiegen und schon nur diese winzig kleine Stromschwankung reichte aus um den Glühdraht nicht richtig aufzuheizen bzw. die Folie konnte man nicht richtig entfernen am Schrumpfhaubenautomaten. Ich steckte den Stromanschluß an eine andere Steckdose und der Schrumpfhaubenautomat und ich hatten ihre Ruhe.

 

[Müs Lee]

Vielleicht kann es auch am ausgeleiherten Transport des Filament liegen. Ich kenn mich zwar überhaupt damit nicht aus, aber könnte zumindest an einem Transportrad, Abbremsung/Stockung/Zug an der Abwicklung liegen. Auch kann es wegen der Bewegung des Druckkopfes am Transport stocken/hängenbleiben und dies Toleranzen verursachen.

Grundsätzlich ja, aber die Rolle rollt freigängig und das Filament ist auch nicht verzwirbelt. Das würde sich aber nur in der XY-Ebene bemerkbar machen und nicht in Z-Richtung, bzw. würde das Filament im Extremfall nicht weiter im Extruder gefördert werden. Es wird aber weiterhin konsistent extrudiert.

Es kann auch sein das ein zusätzlicher Verbraucher im Stromanschluß Stromschankungen verursacht, z.B. ein einschaltender Lüfter selbst oder eine Lüfter/Komponente die zuviel Strom aufnimmt in der Schaltung, oder das Netzteil nicht genügend liefert. Es muß ja schließlich auch aufgeheizt werden und da kommt es zu mehr oder weniger Stromaufnahme

Korrekt, doch ist es schlecht mit der Tatsache vereinbar, dass nur die ersten ~10mm in Z gestaucht sind und der Rest in Ordnung ist. Geheizt und gelüftet wird dagegen permanent.

Am besten wäre es Antrieb, Heizung oder Lüfter in einzelnen Netzteilen zu betreiben was aber sinnigerweise der Einfachheit nicht von Werk aus ausgiebig getestet ist.

Puh, das ist leider schwer machbar.

 

[Michael-Menten]

Marlin hat die Funktion bed leveling unterschiede auf den ersten x mm auszugleichen.

Wichtiger die Frage wie misst? Bügelmessschraube oder Schublehre?

 

[Müs Lee]

ABL ist an mit dem BLTouch, aber damit hat es nichts zu tun. Die Höhe der Stücke passt einfach nicht. Gemessen wird mit einer Schublehre, wobei es bei den gravierenden Unterschieden eh egal ist, da es mit dem bloßen Auge gut sichtbar ist. Frühere Benchys und Kalibrierwürfel waren stets genau auf dem Sollmaß.

 

[Michael-Menten]

Wenn man mit der Schublehre kalibriert wird das nichts. Die hat keinen definierten anpressdruck und damit misst du immer was anderes.
Das Feature nennt sich bed level fade height und macht exakt das: die ungleichheiten des bettes auf den ersten x mm des drucks ausgleichen. Von daher wie ist dein Bett absolut eingestellt?

 

[Müs Lee]

Wenn man mit der Schublehre kalibriert wird das nichts. Die hat keinen definierten anpressdruck und damit misst du immer was anderes.

Ob jetzt 19.00 oder 19.04 dabei rauskommen ist vollkommen egal, es ist ein Millimeter zu wenig beim Kalibrierwürfel und anderthalb zu wenig beim Benchy. Das lässt sich genau so gut mit dem Lineal feststellen, mit dem bloßen Auge oder mit Pi*Daumen. beisst die Maus keinen Faden ab.

Das Feature nennt sich bed level fade height und macht exakt das: die ungleichheiten des bettes auf den ersten x mm des drucks ausgleichen. Von daher wie ist dein Bett absolut eingestellt?

Ist mir wohlbekannt. Das hat vorher mit manuellem Leveling bzw. auch mit Mesh Bed Leveling tadellos funktioniert, also so krumm und schief ist das Bett zum Glück nicht. Lediglich in der Mitte gibt es eine leichte Erhöhung. Trotzdem ist mir unklar, warum du dich so sehr daran aufhängst. Es geht nicht um das Bett und auch nicht um den Messschieber. Der erste Layer klebt wunderbar auf dem Bett.

Was ich testen werde, ist die Fadehöhe auf 0.4mm oder so zu beschränken. Die steht nämlich momentan auf 10mm, was wunderbar mit den grob 10mm an gequetschter Höhe zusammenpasst.

 

[Cynob]

Das Bett wird nicht schief sein - sonst wär der Würfel krumm und nicht nur zu klein.
Wie lange druckst du mit dem Drucker schon? Ich behaupte jetzt mit meinem bescheidenen Wissen mal das es sich um Schrittverluste handelt. Hast du mal ne µ-Uhr drangehalten und geschaut ob er immer gleich viel pro Step fährt?

 

[Müs Lee]

Der Drucker lief etwa 5 Monate tadellos, auch mit allen Modifizierungen. Schrittverluste waren der erste Verdacht, weswegen ich die Referenzspannung der TMC2208-Treiber nach oben und unten (0.9-1.15V) anpasste, die originalen A4988 einbaute und das gleiche tat (0.45-0.55V), und die Kühlung verbesserte (großer Lüfter vors Mainboard, Wärmeleitkleber für die Kühlkörper). Alle Maßnahmen führten zu dem exakt gleichen Ergebnis wie vorher. Beim manuellen Verfahren passen die Verfahrwege über 200mm auf den halben Millimeter genau, besser kann ich es mit dem Stahllineal nicht ablesen.

 

[Cynob]

Ok,
und wie sieht der GCode aus welchem du der Kiste fütterst?

 

[Müs Lee]

Anfangs- und Endcode?

G21;
M107;
G90 ; use absolute coordinates
M82 ; extruder absolute mode
M140 S{material_bed_temperature} ;Start heating bed
G28 ;home all axes
M190 S{material_bed_temperature} ;wait for bed temperature
M280 P0 S160; BLTouch alarm release
G4 P100; delay for BLTouch
G29 ;auto bed leveling
G1 Z10 F1000 ; lift print head
G1 X200 Y0 F4000 ; go to start pos
M420 S1 Z10;use mesh leveling on first 10mm
M104 S{material_print_temperature} ;Start heating extruder
M109 S{material_print_temperature} ;Wait for hotend to reach temp before proceeding
G92 E0; zero the extruded length

M107
G91 ;relative positioning
G1 E-3 F300 ;retract the filament
G0 Z+5 ;move Z up
G28 X0; home X
G90; absolut positioning
G0 Y290 F2000
M84; steppers off
M104 S0; turn off extruder
M140 S0; turn off bed
M300 S220 P500
M300 S233 P500
M300 S247 P500
M300 S261 P1000

 

[Cynob]

Hey,
schmeiss mal Zeile 13
"M420 S1 Z10;use mesh leveling on first 10mm"
raus - dann sollte es laufen

Edit: die Zeile 10 brauchste dann auch nicht mehr.
"G29 ;auto bed leveling"

 

[Michael-Menten]

In seltenen Fällen brauchst du dann noch Bett leveling einschalten.

Nochmal: fade height ist nur ein Problem wenn das Bett (kann eine perfekte Ebene/Fläche sein) schief eingebaut ist (gekippte Ebene) z.B. eine Seite 3 mm Höher als die andere.
Wenn der Drucker es nicht direkt anzeigt lass G29 laufen und kopiere den USB/Seriellen output. Gibt auch Webseiten die das graphisch aufbereiten.

 

[Müs Lee]

...

Wie interessant, dass du das ansprichst. Ich habe vorhin mal einen Kalibrierwürfel mit M420 S1 Z1 versucht anstatt Z10, und es kam nur ein Plastikpfannkuchen raus. Sprich, die Z-Achse wurde noch viel stärker komprimiert. Mit Z0 rammte die Düse ins Druckbett. Wir haben also die Quelle gefunden. Morgen werde ich es mal mit Z100 oder so verwenden und testen, ob der Drucker viel zu weit nach oben verfährt oder ob das eventuell Abhilfe verschafft. Notfalls fliegt das Leveling bzw. Fade Height raus. Komisch dennoch, dass das passiert. Das kann ja nur ein Firmwareproblem sein.

In seltenen Fällen brauchst du dann noch Bett leveling einschalten.

Was meinst du genau? G29 ist ja an und prinzipiell funktionsfähig, wenn auch momentan fehlerbehaftet.

Nochmal: fade height ist nur ein Problem wenn das Bett (kann eine perfekte Ebene/Fläche sein) schief eingebaut ist (gekippte Ebene) z.B. eine Seite 3 mm Höher als die andere.

Nein, nicht nur. Auch Senken und Erhebungen des Druckbetts werden dadurch ausgeglichen, was das ursprüngliche Ziel war. Das ist aber nicht weiter schlimm und kann ggf. rausgeschmissen werden. Die Lagedifferenz links/rechts und vorne/hinten ist eigentlich OK, werde ich morgen aber mal prüfen.

 

[RobZ-]

Habt ihr das hier durchgeschaut?

http://print.theporto.com/posts/how-to-calibrate-your-3d-printer-for-accurate-printing/
https://teachingtechyt.github.io/calibration.html

 

[Cynob]

Mit Z100 wirste auch komische Effekte haben,
setze doch einfach vor die Zeile ein ; damit es überlesen wird.

 

[Müs Lee]

@Robz: Schon lange, das Problem liegt woanders

@Cynob: Ja, u.A. das war der Plan. Dann muss ich wohl die Fadeheight in der Firmware deaktivieren, oder nicht? Ansonsten wäre die womöglich doch noch aktiv.

 

[Müs Lee]

So, mit M420 S1 Z1000 kam der Würfel genau auf seinen Sollwert. Ich versuche noch weitere Kombinationen um rauszufinden, wie sie das Ergebnis beeinflussen. Ach ja, die Differenz l/r und v/h des Druckbetts ist nicht so dramatisch:

      0      1      2      3      4
 0 +0.363 +0.425 +0.450 +0.354 +0.075
 1 +0.382 +0.444 +0.511 +0.445 +0.191
 2 +0.423 +0.558 +0.612 +0.555 +0.279
 3 +0.395 +0.500 +0.573 +0.500 +0.224
 4 +0.336 +0.479 +0.511 +0.413 +0.097