[GUIDA] Vibrazioni della stampante e difetti prodotti – Regolazione del Jerk

In questo articolo, discuteremo di un gruppo di problemi relativi alle stampanti che operano con tecnologia FDM ( Fused Deposition Modeling, Modellazione a Deposizione Fusa ). Più precisamente l’impatto del parametro Jerk sulla nostra stampante e sulle nostre stampe.

Molto probabilmente vi sarà capitato di stampare un modello che sembrava essere perfetto ( visto in uno slicer o in un software per la modellazione ) ed aver notato, poi, nella stampa, alcuni difetti.

Innanzitutto quindi, è necessario stabilire se il vostro problema può o meno appartenere alla categoria di problemi che in questo articolo cercheremo di capire e risolvere. Nell’immagine che segue viene mostrato il confronto tra un modello che non presenta difetti ( modello più chiaro a sinistra ) e uno che presenta alcuni difetti ( modello più scuro a destra ).

Guardate la lettera X e notate come, da un lato della lettera, sia possibile notare dei segni paragonabili a “un’eco”. Anche uno dei lati del modello presenta lo stesso difetto.

Confrontate poi gli spigoli della parte squadrata dei due modelli. Noterete che gli spigoli si presentano in modo diverso nei due modelli.

Problema Hardware

Definire il problema meccanico potrebbe essere difficile. Se ad esempio dovessimo guidare la nostra automobile di notte, nel buio più totale, con un solo faro, potremmo farlo, ma forse sarebbe meglio diminuire la velocità. Ovvero, anche se l’automobile non è in condizioni ottimali, la si può guidare comunque. Ma non la si può guidare come la si potrebbe guidare se tutti e due i fari fossero funzionanti. Si ricorre quindi ad un compromesso.

Meccanicamente sarebbe opportuno controllare (la meccanica della stampante deve sempre essere in ordine, altrimenti, risolvere questo tipo di problemi comuni alle stampanti, potrebbe risultare impossibile) :

1. Tensione e stato cinghia (la cinghia non deve essere elastica, non deve essere né troppo tesa, né troppo allentata)
2. Giochi meccanici (cuscinetti, boccole, viti, chiocciole, guide, parti consumate in generale)
3. Stato del telaio e della stampante in generale (tensione ed eventuali giochi delle viti)

Teoricamente la testina della stampante ( asse X, ovvero, l’asse dove è montato l’ugello ) dovrebbe lavorare cosi:

Ma potrebbe fare qualcosa di simile a questo. La testina supera il punto di arrivo finale a causa di un problema meccanico. Qui il problema è esagerato, ma mostra bene l’effetto:

Problema software

In questo caso il software slicer non sembra essere direttamente responsabile del problema. Lo si può invece “configurare” per mitigare o addirittura risolvere il problema.

Risoluzione

Quando la testina inizia a muoversi, non si muove immediatamente alla velocità “finale”. Ad esempio se un modello dovesse essere stampato a 60mm al secondo ( 60mm/Sec ), la sua stampa inizierebbe in un punto, deciso dal modello e dallo slicer e si muoverebbe verso un nuovo punto accelerando all’inizio per poi decelerare mentre il punto finale si avvicina.

Se cosi non fosse tutta la struttura della stampante ne risentirebbe, tanto da poterla vedere, in qualche modo, oscillare.

Se usassimo ancora una volta l’automobile per fare un’esempio e se ad esempio, partendo da fermi, dovessimo fare una partenza improvvisa, saremmo premuti contro il sedile, oppure se si dovesse frenare bruscamente potremo essere addirittura sbalzati fuori dalla vettura !

Questo significa che cambi istantanei di velocità, e soprattutto, verso direzioni diverse, non sono ammessi ( o quasi ).

In questo caso la soluzione adatta a risolvere il problema sembra sia quella di impostare un valore per il parametro Jerk minore di quello impostato di default.

Detto questo, l’unico modo efficiente per risolvere il problema, è fare delle stampe di prova, modificando il parametro poco alla volta ( step di +10 -10, un valore comune è 20 ) e confrontare ogni volta i risultati. Il modello dell’immagine è stato appositamente creato per questo scopo. Lo potete trovare QUI.

Se il parametro Jerk sarà troppo basso è probabile che gli spigoli vivi vengano arrotondati e/o mostrino altri difetti. Se troppo alto, potrebbe creare “pericolose” oscillazioni. Tenete comunque presente che l’obbiettivo è ottenere un cubo che somigli il più possibile a quello più chiaro.

Nota: Il parametro Jerk o strappo è una definizione in fisica… ma nel caso delle stampanti 3D viene utilizzato per indicare ( dato che è il firmware a gestire il comportamento della stampante ) il valore massimo del cambio istantaneo di velocità.

Come modificare il parametro Jerk

1. Dal controller della stampante. E’ possibile che la vostra stampante offra, tra le voci del menu, la possibilità di modificare questo parametro. ( Non è necessario salvare il nuovo valore nella memoria EPROM. Tuttavia se non lo fate e se seguite questo metodo, dopo ogni accensione della stampante sarete costretti a reimpostarlo )
2. Utilizzando le istruzioni Gcode. Se il vostro slicer offre la possibilità di aggiungere istruzioni Gcode ad inizio stampa, allora potrete aggiungere il comando M205. Firmware diversi, opzioni del comando diverse. QUI trovate la descrizione completa del comando e la relativa compatibilità con il vostro firmware.
3. Modificando il firmware. E’ la procedura più lunga e più complicata. Non tutti sanno come scaricare, configurare, compilare, trasferire un firmware nella propria stampante, ed in effetti, non è proprio una cosa di tutti i giorni. Inoltre questo potrebbe essere possibile solo su stampanti non professionali ,nelle quali cambiare il firmware potrebbe far decadere istantaneamente la garanzia. Utilizzando procedure diverse che variano da firmware a firmware nonché da stampante a stampante.

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