Typen von Bettnivellierungssensoren im 3D-Druck!

Wenn Sie wie ich es satt haben, das Bett alle paar Drucke manuell zu nivellieren (nicht wirklich, wenn Sie die richtigen Upgrades erhalten, können Sie es wahrscheinlich jeden Monat oder so nivellieren), dann sollten Sie darüber nachdenken Holen Sie sich einen Bettnivellierungssensor, der Ihnen hilft!

Es gibt ein paar verschiedene und ich werde in diesem Beitrag darüber sprechen und Ihnen einen Überblick darüber geben, welche vielseitiger, präziser, langlebiger usw. sind, und ich werde Ihnen auch meine Meinung dazu sagen, welche ich am meisten denke Leute sollten gehen.

Also, ohne weitere Umschweife, fangen wir an!

Was bewirkt die automatische Bettnivellierung?

Das Bett eines 3D-Druckers bleibt normalerweise nicht für zu viele Drucke nivelliert und Sie müssen es hin und wieder manuell neu nivellieren. Dies passiert im Allgemeinen bei billigeren Druckern wie dem Ender 3, und obwohl Sie die Nivellierschrauben austauschen und die Zeit verlängern können, in der das Bett nivelliert bleibt, müssen Sie es im Allgemeinen von Zeit zu Zeit manuell anpassen.

Ein richtig nivelliertes Druckbett ist wahrscheinlich der wichtigste Faktor für einen erfolgreichen Druck, der gut auf dem Bett haftet, da die richtige erste Schicht im Allgemeinen über Ihren Druck entscheidet.

Glücklicherweise verfügen einige Drucker über eine integrierte Funktion namens Auto Bettnivellierung, die sicherstellt, dass jedes Mal, wenn ein neuer Druck gestartet wird, der Abstand zwischen dem Druckbett und der Düse automatisch auf die perfekte Höhe eingestellt wird, wodurch sichergestellt wird, dass jeder Druck auf dem Bett haftet richtig, ohne dabei zu sehr gequetscht zu werden.

3D-Drucker mit dieser automatischen Nivellierungsfunktion verfügen über einen Sensor in der Nähe der Spitze des Druckkopfs, der den Abstand zwischen Druckbett und Düse an bestimmten Punkten misst, bevor der Druckvorgang überhaupt beginnt.

Der Drucker verwendet diese Informationen dann, um den Abstand zwischen der Düse und dem Bett über die gesamte Oberfläche anzupassen, wodurch eine Art „topografische Karte“ des Druckbetts erstellt wird, wobei die Z-Position der Düse angepasst wird, um der Bauoberfläche konsistenter zu folgen .

Das Tolle ist, dass Sie, wenn Sie einen Drucker haben, der nicht mit dieser Art von Sensor geliefert wird, selbst einen installieren können und das Bett nie wieder manuell nivellieren müssen.

Die automatische Bettnivellierung hilft auch sehr, wenn Sie eine leicht verzogene Bauplatte haben, was bei vielen Druckern der Fall ist, da sie die Düse nach oben oder unten bewegt, je nachdem, wo die Bauplatte verzogen ist.

Sensortypen

Die automatischen Bettnivellierungssensoren gibt es in allen Formen, Größen und Kosten. Lassen Sie uns die verschiedenen Sensortypen besprechen, ihre Technologie verstehen und ihre Vor- und Nachteile vergleichen, um Ihnen zu helfen, die beste Option für Sie herauszufinden, da einige auf den meisten Arten von Bauoberflächen gut funktionieren, während andere dies nicht tun.

Kapazitiv

Ein kapazitiver Sensor ist ein berührungsloser Sensor, der die Kapazität misst, d. h. wie viel Energie der Kondensator aufnehmen kann, die sich ändert, wenn seine Sensorfläche in die Nähe eines Objekts gebracht wird.

Ein kapazitiver Sensor ist einer der schnellsten Sensoren auf dem Markt und funktioniert sowohl auf metallischen als auch auf nichtmetallischen Oberflächen und sogar auf transparenten wie Glas, da er jede Oberfläche erkennen kann, solange seine elektrische Konstante größer als die von Luft ist.

Der Nachteil eines dieser Sensortypen besteht darin, dass sie sehr empfindlich auf Änderungen der Temperatur, Feuchtigkeit und des Oberflächentyps reagieren. Jede geringfügige Änderung dieser drei wirkt sich auf ihren Erfassungsabstand und damit auf die Höhe des Bettes aus.

Ich drucke zu 99 % mit einer Glasoberfläche, daher funktioniert diese Art von Sensor gut für mich, aber wenn Sie jemand sind, der die Bauoberfläche ständig austauschen muss, würde ich diese Art von Sensor nicht empfehlen. P>

Induktiv

Ein induktiver Sensor ist ein berührungsloser Sensor, der nach dem Prinzip der elektrischen Induktivität arbeitet. Einfach ausgedrückt, es erzeugt ein Magnetfeld, das sich ändert, wenn seine Sensorfläche in die Nähe eines metallischen Objekts gebracht wird (ich denke, Sie können sich inzwischen denken, dass dieses nur auf metallischen Oberflächen funktioniert).

Ähnlich wie bei kapazitiven Sensoren muss auch bei induktiven Sensoren der z-Offset angepasst werden, um Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen auszugleichen, weshalb die Verwendung eines Gehäuses nicht wirklich empfehlenswert ist. Wenn Sie Ihren Drucker jedoch im Freien betreiben, scheinen induktive Sensoren recht gut zu funktionieren.

Physischer Hall-Effekt-Sensor

Ein physischer Hall-Effekt-Sensor hat einen einziehbaren Kunststoffkolbenstift (der einen Magneten enthält) und einen Hall-Effekt-Sensor.

Um Oberflächen zu erkennen, muss der Sensor tatsächlich physischen Kontakt mit ihnen herstellen, der dann den Kunststoffstift zurückzieht, was zu einer Änderung des Magnetfelds führt. Diese Änderung wird vom Hallsensor erfasst, der sie dann in Volt ausdrückt.

Dieser Sensor bleibt von Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen unbeeinflusst, aber er ist erheblich langsamer als die beiden vorherigen Sensoren, da er extrem einfache mechanische bewegliche Teile hat, daher ist es weniger wahrscheinlich, dass er ausfällt oder bricht, und selbst die Kunststoffsonden halten seitdem sehr lange Sie sind so konzipiert, dass sie sich biegen und nicht brechen.

Der BLTouch ist eine dieser Arten von Sensoren, und der Grund, warum er so beliebt ist, ist, dass er auf jeder einzelnen Oberfläche funktioniert und weil die Temperatur ihn nicht beeinflusst. Ich würde den meisten Leuten dringend empfehlen, sich für diese Art von Setup zu entscheiden.

IR-Sensor (Infrarot)

Ein Infrarotsensor (IR) ist ein elektronisches Gerät, das Infrarotstrahlung in seiner Umgebung misst und erkennt. Wenn sich ein Objekt dem Sensor nähert, wird das Infrarotlicht der LED vom Objekt reflektiert und vom Empfänger erkannt.

Es handelt sich um einen kleinen berührungslosen Sensor, der zur Erkennung von Fehlern auf metallischen und nichtmetallischen Oberflächen verwendet werden kann und auch auf Glasoberflächen funktioniert, aber eine matte Rückseite wird empfohlen.

Im Gegensatz zu kapazitiven und induktiven Sensoren misst dieser Sensortyp die Höhe zur Oberfläche eines Glasbetts, nicht den Abstand zu einer Trägerplatte, und eignet sich ideal für den Einsatz bei beengten Platzverhältnissen, z. B. unter dem Effektor eines Deltadruckers.

Piezosensor

Ein Piezosensor ist ein Kontaktsensor, ähnlich einem physikalischen Hallsensor, der entweder an der Düse selbst angebracht ist oder auch unter dem Druckbett platziert werden kann (im Allgemeinen bei Delta-Druckern verwendet und viel seltener).

Es funktioniert nach dem Prinzip der Piezoelektrizität (die elektrische Ladung, die in bestimmten festen Materialien erzeugt wird, wenn sie Druck erfahren) und diese kann als Spannung gemessen werden, die proportional zum Druck ist.

Piezosensoren sind sehr präzise und genau, insbesondere diejenigen, die am Hotend montiert sind, und sie können mit jeder Druckoberfläche verwendet werden, einschließlich Printbite, PEI, Buildtak, Glas, Aluminium usw.

Duet3D Smart Effector

Der Duet 3D Smart Effector ist nur für Deltadrucker und ermöglicht die Verwendung des Hotends des Druckers als Z-Sonde, um den Abstand zwischen der Düse und dem Bett genau zu berechnen und sich um alle Unvollkommenheiten auf der Oberfläche zu kümmern.

Es vereinfacht auch die Verkabelung von Hotend-Komponenten (Thermistor, Lüfter und Heizpatrone).

Welcher ist genauer?

Kapazitive, induktive und physikalische Hall-Effekt-Sensoren sind in Bezug auf die Gesamtpräzision ziemlich ähnlich, wobei der kapazitive Sensor etwas schlechter ist. Duet 3D Smart Effector, IR-Sensor und am Hotend montierter Piezosensor sind alle etwas präziser, wobei der am Hotend montierte Piezo am genauesten ist.

Der Duet 3D Smart Effector ist jedoch nur mit Delta-Druckern kompatibel, wenn Sie also einen kartesischen oder Core X/Y-Drucker verwenden, können Sie ihn nicht verwenden.

Wie ich gerade erwähnt habe, wird der kapazitive Sensor nicht empfohlen, wenn Sie Präzision benötigen, da er im Vergleich zu anderen auf der Liste derjenige mit der geringsten Präzision ist.

Ich würde jedoch den Physical-Hall-Effekt-Sensor am meisten empfehlen (BLTouch usw.), da es diesen nicht wirklich interessiert, ob Ihre Bauoberfläche Glas, magnetisch usw. ist, da sie eine Sonde haben, die mechanisch arbeitet, was sie zum macht vielseitigste.

Sondierungsgeschwindigkeit

Die induktiven und kapazitiven Sensoren haben die höchste Abtastgeschwindigkeit, da es sich bei beiden um berührungslose Sensoren handelt, die nicht prüfen oder auf und ab fahren müssen, um physischen Kontakt mit dem Druckbett herzustellen, um den idealen Abstand zu erreichen.

Haltbarkeit

Alle Sensoren sind ziemlich langlebig. Theoretisch sind diejenigen mit den beweglichen Teilen, z. der physikalische Hall-Effekt-Sensor, haben eine größere Wahrscheinlichkeit, dass sie aufgrund von Verschleiß ausfallen, aber in Wirklichkeit sind ihre Mechanismen extrem einfach und die Sonden sind so konstruiert, dass sie sich biegen, anstatt zu brechen, was sie sehr langlebig macht.

Meiner Meinung nach besteht eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass Sie Ihren Drucker ersetzen müssen, bevor die Sensoren für die automatische Bettnivellierung ausgetauscht werden müssen.

Vielseitigkeit?

Der physikalische Hall-Effekt-Sensor ist vielseitiger als die konduktiven und induktiven Sensoren, da er alle Oberflächen erkennen kann und sein Z-Offset nicht von Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen beeinflusst wird.

Alle Sensoren außer dem 3D-Duett-Smart-Effektor, am Hotend montierten und unter dem Bett montierten Piezo-Sensoren verfügen über eine separate Z-Sonde. Die relative Höhe der Düse und der Z-Sonde ändert sich, wenn der Druckkopf kippt, während er sich in der XY-Ebene bewegt, was zu offensichtlichen Abweichungen in der Triggerhöhe mit der XY-Position führt. Montieren Sie die Z-Sonde so nahe wie möglich an der Düse, um diesen Effekt zu minimieren.

Die IR-Sensoren haben hier einen Vorteil, da sie leicht und klein genug sind, um näher an der Düse montiert zu werden.

Bester automatischer Bettnivellierungssensor für Glas

Physikalische Hallsensoren sind im Allgemeinen die am besten geeigneten Sensoren für Glasbetten oder andere nichtmetallische Oberflächen (obwohl sie auch mit metallischen Oberflächen sehr gut funktionieren, da sie eine physikalische Sonde verwenden, um den Abstand zwischen der Düse und dem Bett zu messen). Die meisten Sensoren funktionieren gut mit einem Glasbett, außer induktiven, da sie das Glas nicht erkennen können.

EZABL

EZABL ist ein kapazitiver Sensor, der eine elektrische Isolierung vom Motherboard, Schutz vor thermischem Durchgehen und Null-Temperaturdrift bietet. Es funktioniert mit metallischen und nichtmetallischen Oberflächen, einschließlich transparenter. Mit 65 $ ist es ein bisschen teuer, aber die zusätzlichen Kosten könnten es wert sein.

Es hat zwei Nachteile; Sie müssen die Sensorhalterung entweder separat kaufen oder selbst ausdrucken, und um die Firmware zu aktualisieren, müssen Sie Arduino IDE verwenden und sie über den USB-Anschluss des 3D-Druckers hochladen, aber das sollte für erfahrene Hersteller kein Problem darstellen ist einer der am besten dokumentierten und am besten unterstützten Sensoren, die derzeit erhältlich sind.

BLTouch

BLTouch ist ein mechanischer Sensor und definitiv der beliebteste Sensor für die automatische Bettnivellierung, insbesondere für den Ender 3. Seine neueren Versionen bestehen aus den folgenden drei Teilen:-

1. Integrierter Mikrocontroller
2. Magnetschalter
3. Physische Stecknadel

Die älteren Versionen hatten Hall-Effekt-Sensoren, aber neuere verwenden einen Magnetschalter zusammen mit einem Mikrocontroller, um Oberflächen zu erkennen, wenn der Druckstift zurückgezogen wird. Es kann metallische und nichtmetallische Oberflächen erkennen, einschließlich transparenter (das ist irgendwie offensichtlich, da es mechanisch funktioniert, aber ich wollte sicherstellen, dass Sie die Informationen erhalten). Es kostet etwa 50 US-Dollar und ist für Anfänger geeignet, da es einfach zu installieren ist und viele Anleitungsvideos dazu online verfügbar sind.

UPtanium Nivellierkit

Das automatische Bettnivellierungskit von Uptanium bietet das Beste aus beiden Welten. Genau wie EZABL ist es ein kapazitiver Sensor, aber auch wie BLTouch ist es aufgrund der einfacheren Installation für Anfänger geeignet. Es isoliert sich elektrisch und kann metallische und nichtmetallische Oberflächen erkennen. Es kostet

Der einzige Nachteil ist, dass es für etwa 65 US-Dollar verkauft wird.

Eine wichtige Überlegung

Wenn Ihre Z-Sonde von der Düse getrennt ist, im Wesentlichen alle zuvor erwähnten außer dem Smart Effector und beiden Piezo-Typen (Hotend und Bett montiert), dann wenn der Druckkopf kippt, während er sich in der XY-Ebene bewegt, dann die relativen Höhen von Die Düse und die Z-Sonde variieren ebenfalls mit der Neigung, was zu offensichtlichen Variationen in der Triggerhöhe mit der XY-Position führt.

Dieser Effekt kann reduziert werden, indem die Z-Sonde so nahe wie möglich an der Düse montiert wird, aber stellen Sie so sicher wie möglich, dass die Z-Sonde richtig installiert ist.

Schlussfolgerung

Für die meisten Menschen, insbesondere diejenigen, die neu in der gesamten 3D-Druckwelt sind und nicht so viel Erfahrung oder Wissen über Elektronik und die richtige Installation der Sonden haben, würde ich empfehlen, sich für den BLTouch zu entscheiden, da es sich um ein Gerät handelt wurde von vielen verschiedenen Leuten getestet und das funktioniert einfach! Außerdem ist die Installation im Vergleich zu den anderen super einfach.

Ich hoffe, diese Informationen waren hilfreich!

Ich wünsche Ihnen einen schönen Tag!

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