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3D-Drucker

Pfeifende Stepper Motoren

Wenn TMC Stepper Treiber nerven

Normalerweise gestatten moderne TMC Treiber einen nahezu lautlosen Betrieb der Motoren, aber nur bei höheren Spannungen.
Rüstet man einen Drucker mit 12 Volt Betriebsspannung nach, kann man mit sehr hohen Pfeiftönen gequält werden. Besonders in den Momenten, wo die Achsen nicht bewegt werden, ist der Ton sehr nervend.
Bei meinen TMC2130 lag die Frequenz bei 11 kHz.
Wenn man den Drucker nicht endgültig in den Keller verbannen möchte, bieten sich folgende Möglichkeiten:

Umbau des Druckers auf 24 Volt

Lohnt sich vor allem, wenn der Controller 24 Volt toleriert. Die Extruder Heizung muss ebenfalls durch eine 24 Volt Version ersetzt werden. Die Lüfter eigentlich auch. Könnten aber über einen StepDown Wandler versorgt werden. Der größte Kostenfaktor wäre das Heizbett, sofern es sich nicht auch mit 24 Volt betreiben lässt.
Die Kosten wären wie folgt:

24v Netzteil20€
Extruder Heizung2€
Je Lüfter2€
StepDown Regler für 12 V (Lüfter, LED etc.)1€
Falls notwendig, 24V Controller, am besten 32 bit16€
Heizbett> 20€

Die Aktion würde sich nur bei Druckern mit hochwertiger Mechanik lohnen.

Erhöhung der Betriebsspannung

Die störenden Frequenzen variieren mit der Höhe der Versorgungsspannung. Verfügt der Drucker über eins der üblichen Netzteile im Metallgehäuse, findet sich dort ein Poti um die Spannung einzustellen. Mein Controller war ein MKS, welcher bis zu 24 Volt toleriert. Verdreht man das Poti in Richtung Maximum erreicht man 14 bis 15 Volt. Der Pfeifton verschiebt sich fast in den nicht hörbaren Bereich. Extruder-Heizung und Bett bekommen quasi eine Überspannung. Für das Bett sollte der PWM Wert in der Firmware reduziert werden. Für beide dürften auch neue PID Werte fällig sein. Die Verkabelung, eine Schwachstelle billiger Drucker, sollte das abkönnen. LED und Lüfter wurden über einen StepDown Wandler mit +12 Volt versorgt.

Fazit:
Ein Kompromiss. Der Lärm verschwindet nicht ganz.
Die Kosten sind aber fast Null. Erfordert etwas Arbeit bei Firmware und PID.

Stepper Abschaltung bei Inaktivität

Die Stepper bei längeren Pausen abzuschalten beseitigt nicht die Ursachen, lindert aber die Lärmbelästigung. Jede Achse kann einen eigenen Timeout bekommen. Es ergibt aber nur Sinn die X, Y-Achsen abzuschalten. Der Timeout muss auf jeden Fall größer als die Aufheizzeit des Druckers gewählt werden. Andernfalls würden sich die Achsen noch vor Druckbeginn abschalten. Auch dürfen im G-code keine Pausen eingebaut werden. Der Timeout lässt sich per G-code

Stepper X Y nach 60 s Inaktivität abschalten
M18 X Y S60

oder in der Configuration_adv.h setzen.

DEFAULT_STEPPER_DEACTIVE_TIME

Die Motoren an der z-Achse sollten immer eingeschaltet bleiben, da sich sonst der Tisch oder der Druckkopf nach unten bewegt.

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