Mesh bed leveling - Калибровка нагревательной платформы без всяких датчиков

Для хорошей адгезии и качественной печати необходимо как можно лучше выровнять нагревательную платформу. Она выравнивается подкручиванием винтов, расположенных на 4 краях платформы. Такое выравнивание подходит для большинства случаев, но иногда бывает так что нужна идеально выровненная нагревательная платформа. Физически это сделать довольно трудно, поскольку не только сама платформа может в определенных местах иметь небольшие, незаметные для глаза сгибы, а еще и стекло может иметь определенные неравенства. 

Чтобы нивелировать все эти микро-неровности можно использовать программную компенсацию кривизны стола. Есть несколько способов это сделать. Одним из самых простых является Mesh Bed Leveling (далее MBL).

Сначала мы разберемся с тем, как это вообще работает и что собой представляет MBL. Затем рассмотрим как его настроить в прошивке, ну а после этого перейдем к практическому применению.

Как мы уже ранее разобрались - нагревательная платформа может иметь определенную микро-кривизну. Она является незаметной для человеческого глаза, особенно если вы правильно откалибровали нагревательную платформу. Но при печати больших деталей становится заметно что в определенных местах расстояние между соплом и нагревательной платформой больше и поэтому адгезия в этих местах слабее, а в других - наоборот. Во время калибровки нагревательной платформы вы выравнивали ее по 4-х точках, тогда как MBL позволяет это сделать по гораздо большему количеству точек - например, по 25-и. То есть вся нагревательная платформа разделяется условно на 25 секторов и в каждом из них ось Z опускается/поднимается так, чтобы расстояние между соплом и стеклом была одинаковым. Затем во время печати 3д-принтер будет учитывать все неровности в каждой точке и поднимать/опускать сопло в нужных местах. Таким образом удастся получить идеально ровный первый слой и значительно поднять качество печати. 

Для того, чтобы измерять расстояние между соплом и нагревательной платформой можно воспользоваться одним из тех предметов, которым вы калибровали ось Z: листок бумаги А4, калибровочные щупы или микрометр-индикатор часового типа. Ваша задача - в каждой точке опустить/поднять сопло так, чтобы расстояние между ним и стеклом было одинаковым. Тогда эти данные о кривизне нужно сохранить в EEPROM и при печати моделей 3д-принтер будет учитывать эти данные.  

В нашей версии прошивки Marlin уже включен MBL по 25 точкам, поэтому вы сразу можете начать его настраивать (если вы хотите изменить его настройки, то ниже описано как это сделать).

Обратите внимание! Перед началом настройки MBL необходимо прогреть хотенд и нагревательную платформу до рабочих температур. Они должны быть прогреты до конца настройки компенсации.

Для того, чтобы начать выравнивание воспользуйтесь возможностями дисплея 3д-принтера: 

Главное меню -> Prepare -> Bed leveling -> Level bed

После этого 3д-принтер переедет в позицию «Дом». По завершению "парковки" на экране 3д-принтера будет надпись "Click to begin". Нажав на энкодер сопло переместится в первую точку. Теперь возьмите то, чем вы будете измерять расстояние (бумага, щуп или микрометр) и прокручивая энкодер на дисплее за/против часовой стрелки вы будете поднимать/опускать ось Z и соответственно сопло. Когда настроите нужное расстояние между соплом и нагревательной платформой нажмите на энкодер и сопло переедет в следующую точку. Так же сделайте в последующих 24-х точках. Важно чтобы в каждой из них расстояние между соплом и стеклом была одинаковым. 

По завершению калибровки 3д-принтер снова перейдет в положение "Дом". А вам нужно будет сохранить все настройки в EEPROM.

Для этого зайдите в меню 3д-принтера Control-> Store Settings (или введите через Repetier-host G-code  M500

Чтобы проверить правильность настройки MBL подключитесь к 3д-принтеру и введите в меню управления команду G29 S0

 Вы должны увидеть что-то вроде того , что показано на картинке 1.

Изобр. 1. Карта кривизны нагревательной платформы

Это "карта" кривизны нагревательной платформы. Для того чтобы 3д-принтер ее использовал при печати необходимо в файл (его можно открыть в "Блокноте") с G-code нужной вам модели после команды 

G28; home all axes

 добавить команду: 

M420 S1; 

Данная команда включает MBL при печати этой модели. 

Чтобы протестировать правильность настройки MBL можно напечатать тестовую модель: полностью залитый прямоугольник толщиной в 1 слой, который покрывает всю рабочую зону нагревательной платформы или воспользоваться командой G26 и 3д-принтер сам напечатает тестовую модель (об настройках этой команды написано ниже).

Если во время этого теста заметите, что в некоторых местах вам не удалось идеально подогнать MBL, то можно эти значения откорректировать с помощью команды: 

G29 S3 X3 Y3 Z0.042

Где Х3, Y3 - координаты точки, которую нужно исправить, и Z0.042 - значение которое нужно установить в этой точке. Чтобы проверить правильность исправления воспользуйтесь командой

 G29 S0 

Более подробно о MBL и его команды можно прочитать здесь.

Ну а сейчас мы рассмотрим параметры прошивки, которые отвечают за настройки MBL. Все они находятся в файле "Configuration.h" Найдите в данном файле категорию "Mesh", в котором есть такие параметры:

  #define MESH_INSET 0 // отступы от края платформы

  #define GRID_MAX_POINTS_X 5 // количество точек для замера, Макс-7, рекомендуется 5

  #define GRID_MAX_POINTS_Y GRID_MAX_POINTS_X // построение квадратной сетки с одинаковым количеством точек по оси Х и Y

Для теста MBL можно воспользоваться и стандартными средствами. Команда G26 отвечает за печать тестовой сетки на нагревательной платформе. Чтобы настроить параметры печати конфигурационном файле следует найти такие значения: 

#define G26_MESH_VALIDATION

  #if ENABLED (G26_MESH_VALIDATION)

    #define MESH_TEST_NOZZLE_SIZE 0.4 // диаметр сопла

    #define MESH_TEST_LAYER_HEIGHT 0.2 // толщина тестового слоя

    #define MESH_TEST_HOTEND_TEMP 240.0 // (° C) температура хотенду во время тестового печати

    #define MESH_TEST_BED_TEMP 110.0 // (° C) температура нагревательной платформы во время тестового печати

Mesh bed leveling поможет вам печатать идеальные детали, главное не забывайте включать его с помощью команды M420 S1; которая добавляется в G-code модели после команды G28.

Также рекомендуем вам обратить внимание на статью, в которой описано как провести PID-калибровку температуры нагревательной платформы и хотэнда. Ну а если вы не нашли у нас на сайте необходимую вам информацию, то вот статья в которой вы найдете дополнительные ресурсы на которых есть много информации для любителей 3д-печати.