Ringing mit Klipper Input Shaper beenden: So führen Sie die Resonanzkalibrierung durch

Klipper Input Shaper ist eine Resonanzkalibrierungsmethode, mit der Ringing- und Ghosting-Spuren reduziert werden, die durch die Bewegungen eines 3D-Druckers entstehen. Durch die Messung des Schwingungsverhaltens Ihres Druckers wird ein zum Bewegungssystem passender Filter ausgewählt. So können Sie die Druckgeschwindigkeit erhöhen und gleichzeitig die wellenförmigen Echos an den Wänden kontrollieren.

Warum entstehen Ringing und Resonanzen?

Ringing erkennen Sie an wiederkehrenden Wellenmustern rund um scharfe Ecken oder bei schnellen Bewegungen. Wenn der Druckkopf die Richtung ändert, schwingen Rahmen, Druckbett, Führungen oder Riemen kurzzeitig. Wird diese Schwingung auf die Druckoberfläche übertragen, entstehen an den Modellwänden linienförmige Spuren, die an ein Geisterbild erinnern.

Das Problem wird nicht ausschließlich durch die Software verursacht. Lockere Riemen, nicht fest montierte Riemenscheiben, ein schwerer Druckkopf und hohe Beschleunigungswerte können das Ringing ebenfalls verstärken. Deshalb sollten Sie auch bei Ihrem eigenen Drucker zunächst die mechanischen Kontrollen abschließen – genauso wie bei einem Modell, das für einen FDM 3D-Druckservice vorbereitet wird.

Wozu dient Klipper Input Shaper?

Input Shaper verändert die Bewegungsbefehle des Druckers nicht direkt, sondern passt deren zeitliche Abfolge so an, dass Schwingungen reduziert werden. Klipper misst, wie der Drucker auf bestimmte Frequenzen reagiert, und filtert den entsprechenden Frequenzbereich mithilfe eines geeigneten Shaper-Algorithmus.

• Reduziert Ringing-Spuren: Echoartige Linien rund um scharfe Ecken sind weniger sichtbar.
• Kann höhere Beschleunigungen ermöglichen: Die Druckzeit kann sich verkürzen, sofern die Qualität erhalten bleibt.
• Liefert druckerspezifische Ergebnisse: Da sich Montage und mechanischer Zustand selbst identischer Druckermodelle unterscheiden können, ist eine Messung wichtig.
• Erfordert eine Kalibrierung: Statt einen beliebigen Wert einzugeben, sollten die Resonanzfrequenzen gemessen werden.

Vorbereitung auf die Resonanzkalibrierung

Überprüfen Sie vor Beginn der Kalibrierung den mechanischen Zustand Ihres Druckers. Die X- und Y-Riemen sollten weder zu locker noch zu straff sein. Die Schrauben der Riemenscheiben müssen sicher auf den Motorwellen sitzen, und der Drucker darf auf seiner Standfläche nicht wackeln. Falls am Druckbett oder am Druckkopf während des normalen Betriebs Spiel auftritt, sollten Sie dieses ebenfalls beseitigen.

Die genaueste Methode ist die Verwendung eines mit Klipper kompatiblen Beschleunigungssensors. Sensoren wie der ADXL345 können die Schwingungen Ihres Druckers direkt messen. Wenn Sie keinen Sensor besitzen, können Sie Resonanz-Testdrucke anfertigen und visuell beurteilen. Dieser Ansatz ist jedoch langsamer und weniger präzise. Montieren Sie den Sensor entsprechend den Herstellerangaben und halten Sie das Kabel von beweglichen Teilen fern.

Input Shaper Schritt für Schritt einstellen

1. Sichern Sie die Klipper-Konfiguration. Erstellen Sie eine Kopie Ihrer aktuellen printer.cfg-Datei.
2. Richten Sie den Beschleunigungssensor ein. Überprüfen Sie die Sensoranschlüsse und die zugehörigen Klipper-Einstellungen.
3. Starten Sie die Resonanzmessung. Führen Sie für die X- und Y-Achse jeweils eine separate Messung durch. Die Achsenausrichtung des Sensors muss korrekt sein.
4. Prüfen Sie die empfohlenen Shaper-Werte. Klipper liefert auf Grundlage der Messergebnisse Empfehlungen für Frequenzen und Filter.
5. Speichern Sie die Einstellungen und fertigen Sie einen Testdruck an. Vergleichen Sie dasselbe Modell vor und nach der Kalibrierung.

Wenn das Ringing nach der Kalibrierung nicht zurückgegangen ist, wiederholen Sie die mechanischen Kontrollen. Eine zu hohe Beschleunigung, eine lockere Verbindung oder ein schwerer Druckkopf lassen sich nicht vollständig per Software verbergen, solange das Problem weiterhin besteht. Außerdem ist es nicht sinnvoll, Input-Shaper-Werte direkt auf einen anderen Drucker zu übertragen, da sich das Resonanzverhalten jeder Maschine unterscheidet.

Um die Ergebnisse zu verbessern, können Sie auch die grundlegenden Kontrollen aus dem Leitfaden zur Druckbettkalibrierung durchführen. Wenn Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität Ihres Teils ausreichend sind, können Sie für Ihren Produktionsbedarf ein schnelles 3D-Druckangebot anfordern und geeignetes Material sowie passende Druckeinstellungen gemeinsam bewerten.

Klipper Input Shaper ist keine alleinige Wunderlösung. In Kombination mit der richtigen mechanischen Wartung, Messungen und kontrollierten Tests ist es jedoch ein leistungsfähiges Kalibrierungswerkzeug, das Ringing wirksam reduziert.