Продолжение поста «3D принтер дома, это инструмент»⁠⁠8

Часть вторая. Апгрэйд.

Завершив установку Hero Me Gen7 на оригинальный хотэнд спустя некоторое время использования принтера в таком новом виде я столкнулся с парой новых проблем:

1. При использовании для печати всего стола вентиляторы, охлаждающие филамент, работали только когда печать происходила в правом дальнем квадрате стола. Как только хотэнд перемещался за середину стола в левый передний квадрат, то вентиляторы выключались.

2. Иногда печать вообще запарывалась из-за ошибки термистора.

Вторая проблема уже была критичной, т.к. печать просто не работала.

После извлечения и внимательного изучения хотэнда выяснилось, что один из проводов термистора просто переломился пополам внутри толстого прозрачного нейлонового изолятора в том месте, где провод регулярно изгибался при перемещении хотэнда. В какой-то момент контакт просто размыкался. Произойти это могло через 5 минут после начала печати или спустя 3 часа. Печать завершалась с ошибкой температуры.

При близком изучении провода, идущего на 2 вентилятора охлаждения филамента выяснилась точно такая же история. Провода изгибались при движении хотэнда и спустя какое-то время просто ломались.

Стоковый хотэнд у Creality Ender-5 Plus минималистичен и может разогреться до температуры 240°C. При максимальной температуре стола 110°C это покрывает печать стандартными филаментами типа PLA/PLA+, PETG, ABS, ASA и их CF версиями с углеродными волокнами.

К этому моменту я искал подходящий филамент для печати моего проекта и дошёл до экспериментов с ePA от eSUN, который печатался в диапазоне 230-260°C. Печатался он так себе, не смотря на то, что перед этим 12 часов сушился в сушилке из которой и печатался.

Вкупе с невозможностью добавить информацию о новых смещениях CRTouch сенсора и печатающей головки в стандартное firmware принтера без отката к более старому коду на плате и на тачскрине это привело к решению заменить плату/экран и хотэнд вместе.

После изучения альтернатив и просмотра обзоров на разные платы выбор пал на BIGTREETECH SKR MINI E3 V3.0:

И совместимый с ним дисплей BIGTREETECH TFT35 V3.0.1:

Решающим стал формфактор платы, которая просто устанавливалась в корпус на место родной 8-битной Creality, и интегрированные TMC2209 драйвера для всех управляющих двигателями выходов. Другой вариант был BIGTREETECH SKR V1.4 Turbo Control Board, которая получалась дороже из-за приобретаемых отдельно TMC2209 драйверов и для установки в корпус принтера требовалось напечатать адаптер + каким-то образом сделать выносы для microSD карты и USB-B:

После того, как я посмотрел видео на канале Kersey Fabrications, где он выпиливает новые отверстия в корпусе для того, чтобы вывести USB и microSD с этой платы наружу - этот вариант отпал 🤔

Единственным полезным преимуществом SKR V1.4 Turbo перед SKR MINI E3 V3.0, как я потом понял, является наличие пятого независимого выхода E1, который в случае принтера с двумя винтами, управляющими осью Z, к которым относится и мой Ender-5 Plus, можно использовать как второй управляющий выход, на который можно посадить один из управляющих винтами двигателей и управлять ими независимо друг от друга.

Это разблокирует в Marlin команду G34 - Auto Z alignment, которую можно добавить в последовательность действий перед началом печати, для быстрой проверки выравненности стола.

SKR MINI E3 V3.0 имеет 4 независимых выхода. 2 управляющих Z на самом деле просто спаренные выходы одного драйвера и не дают возможности управлять двигателями независимо. Оглядываясь назад, я бы предпочёл иметь независимый выход для второго Z двигателя и команду G34 под рукой.

Оригинальная плата от Creality имела необжатые силовые провода, закрученные под винты как есть:

Пришлось немного доработать для новой платы:

Больше всего пришлось повозиться с подключением 5 проводов от CRTouch:

После нескольких экспериментов я заремиксил оригинальный кожух для экрана от Kersey Fabrications, сделав крепление на 4 винта, вместо 2-х в оригинале:
https://www.printables.com/model/799680-ender-5-plus-cr-10s-...

Забегая вперёд скажу, что в режиме тачскрина экран, как оказалось, имеет ряд глюков и при длительной печати может наглухо зависнуть или вообще перезагрузить принтер посреди печати. Но для меня свистоперделки и не были особо важны - я просто использую режим Marlin:

Дальше занялся новым хотэндом. Выбор пал на Trianglelab TCHC TR6 Hotend Ceramic Heat Core. Вариант со стандартным соплом V6:

Хотэнд имеет круговой керамический нагреватель и встроенный термистор. Максимальная температура нагрева - 285°C, что позволяет работать и с ePA и даже с нейлоном! 285°C максимум потому, что силиконовый носок начинает плавиться при 290°C...

Однако выяснилось, что даже в последнюю версию Hero Me Gen7.4 не влезает радиатор нового хотэнда. Пришлось и тут немного заремиксить, чтобы верхнее ребро нормально вошло:

https://www.printables.com/model/798336-hero-me-7-screw-moun...

После монтажа хотэнда и платы нужно было переходить к внесению всей новой информации в код Marlin для компиляции и установки нового актуального firmware. На тот момент последней версией Marlin была 2.1.2.1.

Первое, что я сделал - увеличил в прошивке размер стола до 360х360мм. Реальный стол всё равно был порядка 380х380мм и при ровном расположении поверхности для печати на нём это не создавало никаких проблем, зато позволяло упростить жизнь в слайсере, иногда жаловавшимся, что деталь вылезает за пределы.

Дальше я смог наконец-то добавить правильные смещения для печатающей головки и сенсора.

Следующим шагом стало изменение количества точек сканирования поверхности стола с 4х4 до 7х7. Теперь карта стола стала выглядеть примерно так:

Также основной вентилятор теперь не был всегда включен с момента включения принтера, а включался только после превышения хотэндом температуры в 50°C.

Пришлось ещё повозиться с подключением CRTouch на контакт Z-stop на плате, но довольно быстро с помощью Visual Studio Code я смог скомпилировать новую прошивку для Marlin!

В процессе выяснилось, что причиной первых неудачных попыток установки новой прошивки было то, что я использовал microSD карту объёмом 4Gb. Как я прочитал потом на форумах, для плат BTT не рекомендуется использовать microSD карты больше 2Gb. Короче, я купил потом пару карт по 1Gb на AliExpress специально для использования с этим принтером.

После успешной начальной настройки новой прошивки, я, чтоб два раза не вставать, взялся за настройку Linear Advance и добавил свежевычисленный K-фактор.

Имея свободные плату-акселерометр ADXL345 и шину SPI на новой плате с питанием 3V3 я взялся за настройку Input Shaping'а, который в базовом варианте поддерживается в новой версии Marlin.

Но для проведения тестирования и вычисления значений для Input Shaping'а одного Marlin, даже самой последней версии, будет маловато. Для проведения тестирования нужен Klipper. Пришлось достать старый, но 64-битный, ноут Dell и установить на него последний Ubuntu, установить локальный сервер Klipper, сконфигурировать его, скомпилировать прошивку свежего Klipper и установить его на новую плату, подключить ноут по USB к принтеру и запустить тесты резонансов для осей X и Y. Потом обработать собранные результаты и сгенерировать наглядные картинки с данными для конфигурации Klipper и/или Marlin:

Сразу оговорюсь, что Marlin 2.1.x поддерживает только алгоритм ZV, в то время как Klipper поддерживает все 5 алгоритмов.

После внесения информации для алгоритма ZV в Marlin я собрал новую прошивку и установил её на плату.

Продолжение следует.