HOWTO Leitfaden: Neues Filament einstellen

Yamie

fpv-racing-forum Flüchtling
#1
Ich erfasse hier mal für alle, wie ich ein neues Filament einstelle, weil einfach viele Probleme auf falsch eingestellte Filamente zurückzuführen sind. Dabei kann man eine einfache Checkliste abarbeiten um das zu verhindern.
Und bevor diese Informationen wieder in vielen kleinen Threads untergehen, schreibe ich hier einmal meinen Vorgang nieder.


#1 Inspektion
Zuerst einmal wird die neue Rolle inspiziert:
  • Ist die Wicklung in Ordnung, oder ist etwas verheddert
  • Ist der Filament Durchmesser gleichmäßig über die ersten paar Meter (Achtung, immer in 2 Richtungen messen)
  • Ist das Filament trocken genug oder zieht es stark Wasser? In dem Fall erstmal in die Trocknung


#2 Hersteller Angaben
Hierbei orientiere ich mich am Datenblatt vom Hersteller und schaue mich kurz um, was Andere dazu schreiben.
Aber Vorsichtig, Flow ist sehr abhängig von der Maschine, beim Bett die Oberflächentemperatur prüfen, je nach Material und Sensor schwankt dies stark. Genauso die Hotend Temperatur, die wenigsten Drucker haben hochwertige Sensoren und die aller wenigsten Anwender haben ihre dann noch kalibriert.
  • Der Flow muss kalibriert werden
  • Die Betttemperatur wird vom Hersteller übernommen und angepasst bis die Oberflächentemperatur erreicht ist
  • Die Hotendtemperatur wird erstmal auf das Hersteller Maximum gesetzt
Zum Flow komme ich im nächsten Punkt.

Bei der Betttemperatur ist die Betthaftung wichtig, darauf hat auch das Material vom Bett einen großen Einfluss. Je nach Material teste ich erst verschiedene Betten durch. Eine höhere Betttemperatur hilf bei der Haftung und erhöht auch die Temperatur in der Kammer, was gegen Warping helfen kann. Jedoch kann eine zu hohe Betttemperatur auch zu Problemen wie Curling oder schlechten Brücken führen. Eine unnötig hohe Betttemperatur kostet sonst nur Strom ;)

Zur Hotendtemperatur ist wichtig zu wissen. Die Herstellerangaben enden oft weit vor den "sicheren" Drucktemperaturen. Die meisten Filamente können also eine ganze Ecke heißer gedruckt werden, bevor sie degenerieren. Lange bevor man den Zeitpunkt erreicht kommen aber andere Probleme wie fehlende Details und "geschmolzene" Türme zum Vorschein. Das ist immer dann der Falle, wenn die Kühlung nicht hinterher kommt. Daher ist eine gute Kühlung für manche Filamente auch sehr wichtig. Bei anderen Filamenten leidet die Layerhaftung jedoch stark unter einer zu guten Kühlung, ebenso kann es dann auch wieder zum Warping führen.
Bei der Drucktemperatur kann man aber sagen, umso höher desto stärker die Layerhaftung, jedoch wird der Druck auch unsauberer.
Für die Fehlerdiagnose ist es jedoch wichtig, erstmal von einer mittleren bis hohen Temperatur zu starten. Für bessere Details, falls die Kühlung nicht ausreicht, kann man auch nachträglich noch mit der Temperatur herunter gehen.

Bei der Temperatur spielt auch noch die Art des Hotendes, sowie dessen Material und das des Nozzels eine Rolle.
Auch die Druckgeschwindigkeit wird dadurch beeinflusst. Im Idealfalls wird die Wärme sehr schnell an das Filament abgegeben und dieses ist vollständig erhitzt, bevor es das Nozzle verlässt. Das kann durch die richtigen Hotenden, Materialien und größere Meltzones begünstigt werden. Aber auch langsamere Geschwindigkeiten helfen. Hierbei besteht eine allgemeine Wechselwirkung.

Ich nutze nur vernickelte Kupfernozzel, aus dem selben Material ist auch der Heatblock.


Mein Dragon Hotend zählt zu den Fullmetal oder BiMetal Hotenden und hat eine recht große Meltzone, ohne PFTE Tube der bis auf das Nozzle geht.


Wenn das Filament während der Extrusion noch nicht vollkommen geschmolzen ist, wird der interne Stress sichtbar durch das "Aufrollen" oder "Knäuseln" des Filamentes. Ein ähnliches Phänomen kann aber auch bei teils verstopfen Nozzeln auftreten.

Aber grundsätzlich. Desto kälter man druckt umso schöner werden die Drucke, aber umso schlechter wird die Layerhaftung, da sucht man nur einen Sweetspot, der kann bei jedem anders sein, deswegen ist die Temperatur nicht so wichtig wie man denkt.
Wichtiger ist der Einfluss der Temperatur auf den Flow!
Für ca. 5°C steigt der Flow um 1-2%. Das hat viel größere Auswirkungen.



#3 Flow einstellen
Für den Flow ist es auch sehr wichtig die Linienbreite zu berücksichtigen. Hierbei gilt, durch ein 0,4mm Nozzel druckt man am besten eine 10-20% breitere Linie, also 0,44mm in meinem Fall. Das erhöht den Druck im Nozzel und führt zu einer besseren Layerhaftung.

Hierbei auch wieder stark abhängig von der Qualität vom Nozzel. Billige Messing-Nozzel sind nicht lange bei 0,4mm und oft eh weit davon entfernt ;)
Auch hier muss jeder selbst den richtigen Wert ermitteln, wie gesagt, für mich sind das 0,44mm.

Ist alles das erfüllt kommen wir nun zur Flow Kalibrierung:

Die könnte einfacher nicht sein, wir starten bei 100% Flow, drucken eine Testwand, stärke 2 und messen nach. Erwarten würden wir 0,88mm.
Sagen wir mal wir messen 0,92mm, so wird der neue Flow errechnet.

Flow = 0,88 / 0,92 *100 = ~96

Lieber etwas zu viel als zu wenig. Das einfach immer wiederholen wenn man mal was ändert. Wenn das Filament sich ändert, wenn sich die Temperatur ändert etc.....

Ich hab ein paar meiner Walltests angehangen, können aber auch schnell gezeichnet werden ;)



Dieser Test dient auch direkt als erster Benchmark für andere Druckfehler. Es lässt sich gut erkennen ob ein Filament trocken genug ist. Beim Druck von Nylon kommt es sogar zur Bildung von Wasserdampf am Nozzel, aber auch bei TPU kann zu viel Feuchtigkeit extreme Konsequenzen haben.

Hier ein Beispiel von A70 TPU:


Links neu aus der Tüte, rechts ordentlich getrocknet. Stringing und Blobs vermindern sich so extrem.
Deswegen ist es sehr wichtig, empfindliches Filament absolut trocken zu lagern, am besten mit Silicagel in einer luftdichten Kiste oder Tüte. Und auch ganz neues Filament kann zu nass sein. Das erstmal bei 50-60°C im Backofen oder Dörrofen für 8-12 Stunden trocknen, der Unterschied ist gewaltig.

Zur Lagerung vom Filament: Möglichst luftdicht und möglichst trocken, ich bevorzuge diese Box: https://www.amazon.de/Orthex-3462265-Smart-Store-grau/dp/B01FZZUYJG

Dazu dann 1-2kg Trockenperlen und einen einfachen Sensor um die Luftfeuchtigkeit zu prüfen.
https://www.amazon.de/gp/product/B00A3PTEPO
https://www.amazon.de/gp/product/B08LKTPSK6

Zusätzlich kann man auch noch direkt aus einer Drybox drucken. Das verhindert, dass das Filament während des Druckens wieder Wasser zieht; mehr dazu hier: Yamies Ender 3 Abenteuer


#4 Retraction
Dieser Punkt ist bei mir sehr schnell abgehakt, und für alle anderen sehr abhängig vom Drucker und Extruder.
Bei meinem DDE ist die Retraction nicht sehr hoch, manche Filamente mögen das ohnehin nicht.

Meine Retraction liegt meist um 2mm bei 50mm/s. Achtung, je nach Drucker und FW ist die Geschwindigkeit eh schon auf 30mm/s limitiert, was früher zu vielen Berichten geführt hat, mehr als 30mm/s macht keinen Unterschied....

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Wenn viele Fragen zur FW bestehen können wir dafür mal einen separaten Leitfaden erstellen.

Seit euch dem also bewusst, wenn ihr eure Retraction sucht. Dazu sind einfache Retraction Tests am besten geeignet. Wenn ihr dann neue Filamente mit sehr ähnlicher Flexibilität bekommt, könnt ihr euch schon an den bekannten Werten orientieren.

Aber auch bei Bowden Extrudern sollte die Retraction eher klein gewählt werden, den Fehler den es verhindern soll, gehen wir ohnehin mit Linear Advance an. Und eine zu hohe Retraction kann ebenfalls zu Blobs und Stringing führen, denn es kann dazu kommen, dass bei diesen Bewegungen zu viel Luft mit ins Nozzel gezogen wird.



#5 K-Value (Linear Advance)
Für ein neues Filament muss man auch immer noch Linear Advance einstellen. Man kann den K Value für jedes Filament in Cura per Plugin hinterlegen, muss dann vorab einmal kalibriert werden und behebt sehr viele Probleme.

Dabei handelt es sich um ein "neues" Feature von Marlin2.0 welches erst bei neueren 32Bit Boards unterstützt wird.
Ein Feature, welches ich nicht mehr wegdenken will. Der K Value dient zur Korrektur der Elastizität vom Filament um die Aufgabe der Retraction zu optimieren.
Der K Value ist wieder stark vom Filament und Drucker abhängig, kann also nur selbst ermittelt werden.

https://marlinfw.org/docs/features/lin_advance.html
https://marlinfw.org/tools/lin_advance/k-factor.html



Für die Kalibrierung werden ein paar Linien mit unterschiedlichen K Werten gezeichnet. Wählt dabei die Schrittweite, sowie die Startwerte aufgrund von Erfahrung mit ähnlichen Filamenten. Wer noch keine "Erfahrung" hat fängt halt bei 0 - 5 an in 0,20 Schritten und grenzt das danach genauer ein.

Gesucht wird der Wert, bei dem die Linie in einem gleichmäßig durchgeht und keine Knubbel oder dünnen Stellen hat.





In diesem Beispiel würde ich wohl einen Wert von 0,06 annehmen.



#6 Kontrolle und Anpassung der Drucktemperatur + Fehlersuche
Sind die vorangegangenen Schritte erfüllt kann man die ersten Teile drucken, oder man testet noch ein bisschen weiter um die Kühlung und die Drucktemperatur zu optimieren. Desto mehr Erfahrung man mit sich bringt, umso eher weiß man schon wohin die Reise geht. Ebenso sind diese Werte nicht in Stein gemeißelt und können sich mit der Zeit und den Baut teilen auch immer wieder ändern. Desto filigraner ein Druck ist, umso eher reduziert man die Temperatur etwas, wenn das Teil besonders stabil sein soll geht man etwas nach oben. Aber immer dabei mit berücksichtigen, dass die Temperatur einen großen Einfluss auf den Flow hat. Dieser muss dann ggf. nachjustiert werden.

Ebenso kann nun die Fehlersuche losgehen, falls noch etwas nicht klappt. Bei der Betthaftung muss das richtige Material bei der richtigen Temperatur gefunden werden.

Ich gebe hier mal eine Übersicht meiner Betten, Temperaturen und Kühlungen:

PLA&Wood - Ultrabase 65°C (normale Kühlung)
TPU A80&A95 - Ultrabase 50°C (viel Kühlung)
TPU D56&D75 - Ultrabase 70°C (viel Kühlung)
CPE - Pertinax 110°C (wenig Kühlung) // Nicht auf die Ultrabasedrucken, das bekommt ihr nie wieder ab ;)
Nylon - Pertinax (rauh) 130°C (keine Kühlung)
PC - Pertinax (rauh) 130°C oder geschliffenes PC bei 40°C (keine Kühlung) // Wenn das PC Bett zu heiß ist, wird auch das nie wieder abgehen
PCTPE - Pertinax (rauh) 90°C (keine Kühlung)
PP - PP Paketband 70° (normale Kühlung)
TPU A70 - Utrabase 80°C (wenig Kühlung)

Dann ist es noch wichitg, dass das Z Offset vom Bett stimmt. Hierbei kann ich jedem nur raten sich ein zuverlässiges ABL System anzuschaffen.


Wenn das Nozzel verstopft unbedingt nochmal den Flow und die Drucktemperatur überprüfen.
Das Nozzel auf Verunreinigungen prüfen und mal ein neues Nozzel testen.
Eventuell sind die Hotend PIDs falsch, dann diese tunen. Da es von Marlin ein Autotuning gibt ist das sehr einfach. Es wird jedoch ein Terminal benötig, sehr beliebt ist da Octorprint.

Fürs PID Tuning vom Hotend: M303

zB: M303 S220 C10

Das sind C10 für 10 Durchgänge und S220 für 220°C.

Es gibt auch ein Autotuning für das Bett, sofern es in der FW aktiviert ist: M303 E-1 C8 S80
In dem Fall E-1 für den Bettheitzer, C8 für 8 Durchläufe und S80 für 80°C.

Am Ende vom Hotend Tuning bekommt man dann PIDs, diese werden dann der FW übergeben, zB: M301 P20 I2 D52
Für das Bett sähe das so aus: M304 P28 I5.3 D98

Beides dann mit M500 speichern.


Je nach Filament können Verstopfungen aber auch andere Ursachen haben, zB. einen zu großen Gegendruck vom Nozzle.
Manchmal, weil versucht wird, zu schnell oder zu kalt durch ein zu kleines Nozzel zu drucken.
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Sowas führt dann sehr oft zu Chaos im Extruder:
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Das kann eben so durch einen zu hohen Anpressdruck vom Extruder selbst, oder einer schlechten Führung innerhalb erzeugt werden.

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Bei sehr geringen Platz im Extruder, kann das Filament durch zu starken Druck gequetscht werden, daher diesen nicht überspannen ;)

Ein anderes Problem, vor allem bei Metal Hotenden kann es sein, dass das Filament sich im Hals zum Coldend zu stark ausdehnt und stecken bleibt.
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Das kann auch an Verunreinigungen im Hals liegen, aber meist ist es auf einen zu hohen Filament-Durchmesser zurück zu führen.
Deswegen ist die Kontrolle zu Beginn auch sehr wichtig.

Ähnliches tritt bei einem ungenügend gekühlten Coldend auf, dabei spricht man dann von einem Heat Creep.

Abhilfe schafft bei diesen Fehlern immer ein PTFE Bowden Hotend:
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Während dieses auch für zu dicke Filamente Platz hat und die Wahrscheinlichkeit eines Heat Creeps reduziert, kommt es aber auch mit Nachteilen. Da hier wieder die Meltzone verkleinert wird, wird das Filament nicht mehr so effektiv erwärmt.
Der PTFE Schlauch degeneriert mit der Zeit und muss getauscht werden, desto höher die Temperatur umso schneller.
Allgemein sollte man mit einem PTFE Schlauch nicht zu heiß drucken. Auch hier gibt es Qualitätsunterschiede die sich auch noch anders bemerkbar machen können.

In einem zu weiten Schlauch, insbesondere bei Bowden Hotenden kann es dazu kommen, dass sich weiches Filament im Schlauch verkeilt.


Das kann vor allem auch bei lange Retraction Bewegungen auftreten. Denn das schnell Vor und Zurück begünstigt diesen Fehler sehr.

Ein weiters großes Problem von Bowden Hotenden ist, dass sie schnell mal undicht werden können und das Filament dann am Schlauch vorbei quilt. Deswegen ist besonders auf gute Fittings zu achten, die den möglichst grade abgeschnittenen PTFE Schlauch fest auf dem Nozzel halten.




Hiermit sollten wir jetzt schon mal grob die Grundsätze abgehakt haben und sind zeitgleich einige Fehler die auf falsch eingestelltes Filament zurück gehen eingegangen. Ich hoffe das wird dem ein oder anderen Hilfreich sein und wir können hier noch mehr zusammentragen.
 

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lion

Highpolisator
#3
Danke,
sehr gut erklärt.
 

Yamie

fpv-racing-forum Flüchtling
#5
@razupaltuff
Klar, gehe ich darauf gerne nochmal ein, jedoch will ich es nicht in den Leitfaden aufnehmen, denn streng genommen hat es nichts mit dem Filament zu tun.

Die E-Steps sind errechenbare Werte die sich aus der Schrittweite der Motoren und der Übersetzung auf die Achsen zusammensetzen. Früher mal, bevor man den Flow im Slicer einstellen konnte, wurden die Extruder E-Steps dazu verwendet den "Flow" zu "kalibrieren". Was zwar funktioniert, dann aber für jedes Filament immer wieder gemacht werden müsste. Ist jedoch deutlich umständlicher als einen Flow im Cura Profil abzulegen, denn die E-Steps sind Maschinenwerte, welche dann immer wieder im Drucker geändert werden müssen.

Daher nehmen wir einfach die Hersteller E-Steps, auch bei Nachrüst-Extrudern sind die E-Steps meist vom Hersteller mit angegeben, da die meisten eh, 1,8° Stepper Motoren im Einsatz haben. Und wer die auf 0,9° umrüstet, weiß ohnehin was er tut ;)

Leider ließt man heute noch oft, dass die E-Steps kalibriert werden müssen, das ist nicht richtig. Man kann sie kontrollieren, aber grundsätzlich sollten diese stimmen. Im Gegenteil, wenn man an denen rumschraubt kann das viele Folgefehler verursachen : /
Insbesondere, wenn man einen Testcube Druckt und dieser ist nicht 20mm sondern 19,5mm. Dann ist das kein Problem der E-Steps, sondern des Flows


Wenn also nicht genug Filament extrudiert wird, hängt das in erster Linie nicht an den Extruder E-Steps, es kann an zu viel Reibung, schlechten Halt auf dem Filament oder anderen Faktoren liegen. Auch wenn man kalt ohne Nozzle extrudiert.
 

Nic88

Gestrandeter des Fpv-Racing-Forums
#6
@razupaltuff
Klar, gehe ich darauf gerne nochmal ein, jedoch will ich es nicht in den Leitfaden aufnehmen, denn streng genommen hat es nichts mit dem Filament zu tun.

Die E-Steps sind errechenbare Werte die sich aus der Schrittweite der Motoren und der Übersetzung auf die Achsen zusammensetzen. Früher mal, bevor man den Flow im Slicer einstellen konnte, wurden die Extruder E-Steps dazu verwendet den "Flow" zu "kalibrieren". Was zwar funktioniert, dann aber für jedes Filament immer wieder gemacht werden müsste. Ist jedoch deutlich umständlicher als einen Flow im Cura Profil abzulegen, denn die E-Steps sind Maschinenwerte, welche dann immer wieder im Drucker geändert werden müssen.

Daher nehmen wir einfach die Hersteller E-Steps, auch bei Nachrüst-Extrudern sind die E-Steps meist vom Hersteller mit angegeben, da die meisten eh, 1,8° Stepper Motoren im Einsatz haben. Und wer die auf 0,9° umrüstet, weiß ohnehin was er tut ;)

Leider ließt man heute noch oft, dass die E-Steps kalibriert werden müssen, das ist nicht richtig. Man kann sie kontrollieren, aber grundsätzlich sollten diese stimmen. Im Gegenteil, wenn man an denen rumschraubt kann das viele Folgefehler verursachen : /
Insbesondere, wenn man einen Testcube Druckt und dieser ist nicht 20mm sondern 19,5mm. Dann ist das kein Problem der E-Steps, sondern des Flows


Wenn also nicht genug Filament extrudiert wird, hängt das in erster Linie nicht an den Extruder E-Steps, es kann an zu viel Reibung, schlechten Halt auf dem Filament oder anderen Faktoren liegen. Auch wenn man kalt ohne Nozzle extrudiert.
Guter Beitrag oben 👍🏼
Allerdings bezüglich den e-steps kann ich dir nicht ganz zustimmen Yamie...
Die e-steps sollten definitv beim Extruder kontrolliert und kalibriert werden. Nicht selten stimmen die original Werte nicht.
Zumal hier auch die Übersetzung des extruders mitspielt.
10cm müssen möglichst genau 10cm in der Förderung sein. Alles andere wäre falsch und führt zu Fehlersuche am falschen Ort.
Natürlich sollte zuvor eine einwandfreie Förderung des Filaments gewährleistet werden.
 

razupaltuff

Well-known member
#7
Klar, es sind zwei Gebiete und sachlich kann man es in unterschiedlichen Aufsätzen erklären. Meiner Meinung nach ist eine E-Step Kalibrierung die Grundvorraussetzung vor dem Filament einstellen.

Eigentlich habe ich das mal von dir so gelernt, deswegen habe ich das ja auch mit einem Augenzwinkern kommentiert. Ich will dich auf keinen Fall kritisieren. Deinen Aufsatz lese ich mit großem Respekt. Das ist eine bemerkenswerte Arbeit und Du bringst uns hier alle vorwärts. Wenn du es in zwei Kapitel unterteilen möchtest ist das dein Werk. Du bist vorne... alles gut.

Wirklich toll gemacht. :)

Edit:

Ich habe mir deine Erklärung noch ein zweites Mal gründlich durchgelesen, ich bin hin und her gerissen. Ja du hast recht und trotzdem sollte man es kontrollieren. Auch wenn die Hersteller ihre Grundeinstellung für die E-Steps gefunden haben. Wenn man in die Fehlersuche geht, um herauszufinden warum der Druck so schlecht geworden ist, dann sollte man es erwähnen und in Betracht ziehen.
 
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Yamie

fpv-racing-forum Flüchtling
#8
Auf e-Steps wollte ich hier wie gesagt nicht eingehen, da sie eigentlich nichts mit dem Filament zutun haben. In einem eigenen Thread, zB. "Aufbau und Kalibrierung eines 3D Druckers" wäre sowas besser aufgehoben. Aber weil ich das Problem verstehe und mich vielleicht auch etwas unverständlich ausgedrückt habe, versuche ich es nochmal :)

Also vorab, die e-Steps von X, Y und Z sollten, sofern keine mechanischen Schäden vorliegen immer konstant sein. An den e-Steps von E ändert sich theoretisch auch nichts, jedoch kann es hierbei vorkommen, dass sich Material abnutzt und im Laufe der Zeit die e-Steps nicht mehr stimmen.

Um das ganze nochmal zu verbildlichen:
Ein Schrittmotor magnetisiert abwechselnd die Spulen um einen "Schritt" zu machen:
1645659891357.png
Somit hat dieser keine flüssige Bewegung, sondern er "springt" bei jedem Schritt.
Zusätzlich kann man mit Software-Magie noch "Zwischenschritte" machen, dies erhöht die Auflösung weiter.

Ein regulärer 1,8° Schritt-Motor hat also 200 Schritte für eine volle Umdrehung von 360°.

Wird dieses nun direkt auf ein Rad mit dem Durchmesser 7,5mm übertragen:

U = d · π = 7,5 · π = ~23,56mm

U / 200 = ~0,118mm

Demnach ist ein Schritt eine Distanz von ~0,118mm

Nun verwenden die meisten Extruder jedoch eine Übersetzung um die Auflösung nebens Micro und Babysteps noch weiter zu erhöhen,
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Wenn wir bei einem BMG zB. die 3 zu 1 Übersetzung berücksichtigen. Werden die 200 Schritte für eine volle Umdrehung zu 600 Schritten.

In dem Fall liegt die Distanz von einem Schritt dann nur noch bei 0,039mm.


Im Falle der Z Achse werden meist Spindeln verwendet, hierbei kommt es dann auf die Steigung dieser an.
Bei X und Y haben wir meist Rollen, die Zahnriemen bewegen. Auch hierbei lässt sich die Übersetzung analog berechnen.

Die Spindel sollte, bis zum mechanischen Ausfall konstant sein. Bei den Riemen kann es da eher mal zu Problemen führen, jedoch sollten auch diese nicht schnell ausleiern. Und das würde auch eher zu verlorenen Schritten führen.
Beim Extruder sollten die Zahnräder auch sehr beständig sein, jedoch kann in manchen Fällen sich das Förderrad abnutzen, welches direkt Kontakt zum Filament hat.

Ich habe seit einiger Zeit die besonders gehärteten Räder von Triangellab drauf und denke nicht, dass diese sich innerhalb weniger Jahre abnutzen würden.

1645661305516.png

Also sollte sich an der mathematischen Übertragung nichts ändern.
Zudem greifen diese das Filament sicher und zuverlässig.

Und ich bin dafür sich, bei der ersten Kalibrierung des Druckers an den für den jeweiligen Extruder vom Hersteller errechneten Wert zu halten.

Bondtech gibt für seinen BMG Extruder einen e-Step von 415 an, TriangleLab gab mal einen von 420 an und beim Default E3 liegen sie bei 93.

Wie ich oben schrieb sollten diese ruhig mal kontrolliert werden, grade wenn neue Extruder oder andere Mods verbaut werden. Oder wenn der Flow auf einmal vollkommen woanders ist.

Aber das Problem was sich ergibt;
Auf die geförderte Länge des Filaments haben sehr viele weitere Faktoren eine Rolle, die oft dann nicht mehr viel mit dem Drucker zusammenhängen, und damit Variablen vom Filament sind. Aber um genau diese Variablen einzustellen haben wir den Flow.

Nicht jedes Filament hat gleich viel Oberflächenspannung oder die selbe Rauheit. Dadurch haben sie einen unterschiedlichen Reibungswiderstand im PTFE Schlauch, oder die Zähne vom Extruder können es unterschiedlich gut halten. Hier spielt dann auch der Anpressdruck vom Extruder eine Rolle, sowie der Filament Durchmesser. Auch Dual oder Single Gear kann insbesondere bei weicheren Filamenten sehr wichtig sein.

Ebenso kann sich auswirken, wie leicht sich das Filament von der Rolle abrollen lässt. Desto weniger Filament auf der Rolle umso leichter wird das, oder ist die Rolle eventuell auf einem sehr leichtgängigen Kugellager gelagert.

Und das sind nur Faktoren vor dem Hotend, im Hotend kann der Gegendruck steigen, mehr Reibung etc....

Wenn man dann durch ein heißes Nozzel versuch das ganze noch zu extrudieren steigt der Gegendruck weiter und nun spielt auch noch die Temperatur eine Rolle. Bei steigender Temperatur, einer besseren Wärmeübertragung oder größeren Meltzone ist der Gegendruck geringer, jedoch kann eine zu hohe Temperatur auch einem Heat Creep verursachen welche wieder die Reibung im Hals erhöhen kann.
Ebenso kann es sein, dass der Stepper Motor nicht genug Leistung hat und Steps überspringt.


Das sind schon eine Menge Faktoren, wenn man nur eine Art Filament von einem Hersteller druckt. Wenn es verschiedene Filamente, verschiedener Hersteller werden, die zu ganz unterschiedlichen Temperaturen oder sogar auf unterschiedlichen Hotenden gedruckt werden, ist es quasi unmöglich nur einen e-Step für den Extruder, richtig für alle Filamente zu kalibrieren.

Daher sage ich, e-Steps gehören zum Drucker Aufbau und der initialen Kalibration und Kontrolle, das muss wiederholt werden, wenn am Drucker Mods vorgenommen werden oder Teile getauscht werden, die darauf Einfluss haben. Aber nicht wenn wir neues Filament drucken.

Denn um all diese vom Filament abhängigen Variablen auszugleichen, kalibrieren wir den Flow :)


@Nic88 und @razupaltuff , ihr habt beide Recht, dass die e-Steps richtig eingestellt sein sollten. Jedoch können sogar falsch eingestellte Extruder e-Steps durch einen richtig kalibrierten Flow ausgeglichen werden.
Ich wollte hier aber wie gesagt nicht auf die Kalibrierung oder den Aufbau des Druckers an sich eingehen, sondern nur auf die Einstellung eines neuen Filaments :)
Und selbst wenn die Extruder e-Steps falsch kalibriert sind, kann man mit dieser Anleitung, alleine durch die Kalibration des Filamente das ausgleichen.

Das ich geschrieben habe, es sei nicht richtig, das e-Steps kalibriert werden müssten, bezog sich auf die Annahme, dass diese "korrekt" eingestellt seien. Denn in den letzten Jahren habe ich ständig mitbekommen und gelesen, dass Probleme durch einen falschen Flow, durch ein "neu Kalibrieren" der Extruder e-Steps behoben werden sollen. Das stimmt zwar, aber dann nur für das eine Filament, und bei allen anderen darf man dann den Flow neu kalibrieren.

Bevor wir einen Flow im Slicer eingeben konnten, war es möglich in den Start G Code, für das jeweilige Filament einen individuellen Extruder e-Step einzugeben um diese Unterschiede auszugleichen, aber mit dem Flow als eigenständigen Wert brauchen wir das nicht mehr.


Also e-Steps kontrollieren und dann in Ruhe lassen, das ist maschinenseitig, aber den Flow für jedes Filament separat einstellen :)


Wie man diese kontrolliert ist sehr oft beschrieben und gehört auch nicht hier hin. Wenn ihr das macht ist aber mein Tipp: Macht es ohne Hotend, denn dort sind die gravierendsten Unterschiede zwischen den Filamenten.

Wenn wir zum Drucker Aufbau, zur ersten Kalibrierung und zur Fehlersuche einen neuen Thread starten sollen, wäre das sicher auch ein nette Projekt. Aber ich glaube auch das findet man sehr oft.


Ich berichte hier auch aus einem etwas anderen Standpunkt, denn ich habe ~30 Rollen Filament hier von ~15 verschiedenen Herstellern und habe wohl auch schon doppelt so viele Rollen durch. Nicht mal bei dem gleichen Filament, in der gleichen Farbe vom gleichen Hersteller bleiben alle Variablen gleich. Wie beschrieben, das ändert sich sogar innerhalb einer Rolle.
Nicht jeder druckt solch eine Vielfalt an Filamenten, aber dieser Leitfaden, sollte jedem auf den Weg helfen, wenn man sich an neuen Filamenten versuchen will, oder auch nur Alte kontrolliert.
 

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Yamie

fpv-racing-forum Flüchtling
#9
Für die, die etwas tiefer in die Beispielrechnung vom Trianglelab Extruder eintauchen wollen habe ich das ganze hier nochmal grob berechnet.

Beim meinem Extruder von Triangle Lab hat das Nylon Rad 50 Zähne.
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Das Motor Gear hat 17 Zähne.
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Daraus ergibt sich eine Übersetzung von 2,94
Bei einem 1,8° Motor heißt das, 588 volle Steps für eine Umdrehung des Förderrades.

Hier wird es bei dem Dual Gear nun etwas kompliziert.
1645665999323.png

Aber berechnet wird der Wert dann aus dem Durchmesser des Rades inc. eines angenommenen Durchmessers vom Filament von 1,8.

So kommt man auf einen gesamten Durchmesser von 11,3.


Nun setzen wir das ganze in die Formel ein.

U = d · π = 11,3 · π = ~34,5mm
U / 588 = ~0,06mm

Hier geht es dann in die FW, also Marlin in meinem Fall: https://marlinfw.org/docs/gcode/M092.html
Da ist die Sprache von steps-per-unit, die Unit ist in Inches, sofern nicht anders gesetzt.
1 Zoll = 25,4 mm

Also:
(25,4 mm · 588) / (11,3 mm · π) = ~420

Hierbei kommt es an vielen Stellen zu Rundungen und Annahmen, alles hat etwas Spiel und die Mathematik ist nicht perfekt, aber es sollte das ganze etwas veranschaulichen :)
Wie schon beschrieben, der e-Step muss nicht perfekt sein, denn der Flow korrigiert diesen auch nochmal

Es ist aber deutlich einfacher und sicherer, das ganze nach zu messen, als es aus zu rechnen ;)

Dazu einfach denn "nackten" Extruder ein gleichmäßiges, festes und gut greifbares Stück Filament durchziehen lassen. Ohne Rolle, Hotend oder andere Faktoren.
 
Zuletzt bearbeitet:

Nic88

Gestrandeter des Fpv-Racing-Forums
#10
Auf e-Steps wollte ich hier wie gesagt nicht eingehen, da sie eigentlich nichts mit dem Filament zutun haben. In einem eigenen Thread, zB. "Aufbau und Kalibrierung eines 3D Druckers" wäre sowas besser aufgehoben. Aber weil ich das Problem verstehe und mich vielleicht auch etwas unverständlich ausgedrückt habe, versuche ich es nochmal :)

Also vorab, die e-Steps von X, Y und Z sollten, sofern keine mechanischen Schäden vorliegen immer konstant sein. An den e-Steps von E ändert sich theoretisch auch nichts, jedoch kann es hierbei vorkommen, dass sich Material abnutzt und im Laufe der Zeit die e-Steps nicht mehr stimmen.

Um das ganze nochmal zu verbildlichen:
Ein Schrittmotor magnetisiert abwechselnd die Spulen um einen "Schritt" zu machen:
Anhang anzeigen 186987
Somit hat dieser keine flüssige Bewegung, sondern er "springt" bei jedem Schritt.
Zusätzlich kann man mit Software-Magie noch "Zwischenschritte" machen, dies erhöht die Auflösung weiter.

Ein regulärer 1,8° Schritt-Motor hat also 200 Schritte für eine volle Umdrehung von 360°.

Wird dieses nun direkt auf ein Rad mit dem Durchmesser 7,5mm übertragen:

U = d · π = 7,5 · π = ~23,56mm

U / 200 = ~0,118mm

Demnach ist ein Schritt eine Distanz von ~0,118mm

Nun verwenden die meisten Extruder jedoch eine Übersetzung um die Auflösung nebens Micro und Babysteps noch weiter zu erhöhen,
Anhang anzeigen 186985
Wenn wir bei einem BMG zB. die 3 zu 1 Übersetzung berücksichtigen. Werden die 200 Schritte für eine volle Umdrehung zu 600 Schritten.

In dem Fall liegt die Distanz von einem Schritt dann nur noch bei 0,039mm.


Im Falle der Z Achse werden meist Spindeln verwendet, hierbei kommt es dann auf die Steigung dieser an.
Bei X und Y haben wir meist Rollen, die Zahnriemen bewegen. Auch hierbei lässt sich die Übersetzung analog berechnen.

Die Spindel sollte, bis zum mechanischen Ausfall konstant sein. Bei den Riemen kann es da eher mal zu Problemen führen, jedoch sollten auch diese nicht schnell ausleiern. Und das würde auch eher zu verlorenen Schritten führen.
Beim Extruder sollten die Zahnräder auch sehr beständig sein, jedoch kann in manchen Fällen sich das Förderrad abnutzen, welches direkt Kontakt zum Filament hat.

Ich habe seit einiger Zeit die besonders gehärteten Räder von Triangellab drauf und denke nicht, dass diese sich innerhalb weniger Jahre abnutzen würden.

Anhang anzeigen 186988

Also sollte sich an der mathematischen Übertragung nichts ändern.
Zudem greifen diese das Filament sicher und zuverlässig.

Und ich bin dafür sich, bei der ersten Kalibrierung des Druckers an den für den jeweiligen Extruder vom Hersteller errechneten Wert zu halten.

Bondtech gibt für seinen BMG Extruder einen e-Step von 415 an, TriangleLab gab mal einen von 420 an und beim Default E3 liegen sie bei 93.

Wie ich oben schrieb sollten diese ruhig mal kontrolliert werden, grade wenn neue Extruder oder andere Mods verbaut werden. Oder wenn der Flow auf einmal vollkommen woanders ist.

Aber das Problem was sich ergibt;
Auf die geförderte Länge des Filaments haben sehr viele weitere Faktoren eine Rolle, die oft dann nicht mehr viel mit dem Drucker zusammenhängen, und damit Variablen vom Filament sind. Aber um genau diese Variablen einzustellen haben wir den Flow.

Nicht jedes Filament hat gleich viel Oberflächenspannung oder die selbe Rauheit. Dadurch haben sie einen unterschiedlichen Reibungswiderstand im PTFE Schlauch, oder die Zähne vom Extruder können es unterschiedlich gut halten. Hier spielt dann auch der Anpressdruck vom Extruder eine Rolle, sowie der Filament Durchmesser. Auch Dual oder Single Gear kann insbesondere bei weicheren Filamenten sehr wichtig sein.

Ebenso kann sich auswirken, wie leicht sich das Filament von der Rolle abrollen lässt. Desto weniger Filament auf der Rolle umso leichter wird das, oder ist die Rolle eventuell auf einem sehr leichtgängigen Kugellager gelagert.

Und das sind nur Faktoren vor dem Hotend, im Hotend kann der Gegendruck steigen, mehr Reibung etc....

Wenn man dann durch ein heißes Nozzel versuch das ganze noch zu extrudieren steigt der Gegendruck weiter und nun spielt auch noch die Temperatur eine Rolle. Bei steigender Temperatur, einer besseren Wärmeübertragung oder größeren Meltzone ist der Gegendruck geringer, jedoch kann eine zu hohe Temperatur auch einem Heat Creep verursachen welche wieder die Reibung im Hals erhöhen kann.
Ebenso kann es sein, dass der Stepper Motor nicht genug Leistung hat und Steps überspringt.


Das sind schon eine Menge Faktoren, wenn man nur eine Art Filament von einem Hersteller druckt. Wenn es verschiedene Filamente, verschiedener Hersteller werden, die zu ganz unterschiedlichen Temperaturen oder sogar auf unterschiedlichen Hotenden gedruckt werden, ist es quasi unmöglich nur einen e-Step für den Extruder, richtig für alle Filamente zu kalibrieren.

Daher sage ich, e-Steps gehören zum Drucker Aufbau und der initialen Kalibration und Kontrolle, das muss wiederholt werden, wenn am Drucker Mods vorgenommen werden oder Teile getauscht werden, die darauf Einfluss haben. Aber nicht wenn wir neues Filament drucken.

Denn um all diese vom Filament abhängigen Variablen auszugleichen, kalibrieren wir den Flow :)


@Nic88 und @razupaltuff , ihr habt beide Recht, dass die e-Steps richtig eingestellt sein sollten. Jedoch können sogar falsch eingestellte Extruder e-Steps durch einen richtig kalibrierten Flow ausgeglichen werden.
Ich wollte hier aber wie gesagt nicht auf die Kalibrierung oder den Aufbau des Druckers an sich eingehen, sondern nur auf die Einstellung eines neuen Filaments :)
Und selbst wenn die Extruder e-Steps falsch kalibriert sind, kann man mit dieser Anleitung, alleine durch die Kalibration des Filamente das ausgleichen.

Das ich geschrieben habe, es sei nicht richtig, das e-Steps kalibriert werden müssten, bezog sich auf die Annahme, dass diese "korrekt" eingestellt seien. Denn in den letzten Jahren habe ich ständig mitbekommen und gelesen, dass Probleme durch einen falschen Flow, durch ein "neu Kalibrieren" der Extruder e-Steps behoben werden sollen. Das stimmt zwar, aber dann nur für das eine Filament, und bei allen anderen darf man dann den Flow neu kalibrieren.

Bevor wir einen Flow im Slicer eingeben konnten, war es möglich in den Start G Code, für das jeweilige Filament einen individuellen Extruder e-Step einzugeben um diese Unterschiede auszugleichen, aber mit dem Flow als eigenständigen Wert brauchen wir das nicht mehr.


Also e-Steps kontrollieren und dann in Ruhe lassen, das ist maschinenseitig, aber den Flow für jedes Filament separat einstellen :)


Wie man diese kontrolliert ist sehr oft beschrieben und gehört auch nicht hier hin. Wenn ihr das macht ist aber mein Tipp: Macht es ohne Hotend, denn dort sind die gravierendsten Unterschiede zwischen den Filamenten.

Wenn wir zum Drucker Aufbau, zur ersten Kalibrierung und zur Fehlersuche einen neuen Thread starten sollen, wäre das sicher auch ein nette Projekt. Aber ich glaube auch das findet man sehr oft.


Ich berichte hier auch aus einem etwas anderen Standpunkt, denn ich habe ~30 Rollen Filament hier von ~15 verschiedenen Herstellern und habe wohl auch schon doppelt so viele Rollen durch. Nicht mal bei dem gleichen Filament, in der gleichen Farbe vom gleichen Hersteller bleiben alle Variablen gleich. Wie beschrieben, das ändert sich sogar innerhalb einer Rolle.
Nicht jeder druckt solch eine Vielfalt an Filamenten, aber dieser Leitfaden, sollte jedem auf den Weg helfen, wenn man sich an neuen Filamenten versuchen will, oder auch nur Alte kontrolliert.

Sehr gut Yamie 👍🏼
 
FPV1

Banggood

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