Waarom een Filament Runout Sensor Cruciaal Is voor Betrouwbaar 3D Printen

Als je ooit een 3D-printbestand hebt gehad door filament op te zijn, begrijp je hoe frustrerend dat kan zijn. 3D-printen gebruikt thermoplastische filamenten die smelten wanneer ze worden verhit in plaats van te verbranden.

Het verzamelpunt van de printer bevat een verwarmingskamer die voedt op het filament, verhit tot het smeltpunt, en vervolgens uitgeperst door een metalen nozzle.

De configuratie is om te voeden, smelten en extruderen. Hier komt de filament runout sensor in beeld.

De sensoren sturen onmiddellijk een bericht naar de interne processor van de printer wanneer er een lege spool is.

Waarom Heb Je een Filament Sensor Nodig?

Een filamentsensor detecteert wanneer een spool leeg is of geen filament meer wordt gevoerd en rapporteert dit terug aan de interne processor van de printer.

Nadat de nieuwe spool is geladen, koppelt het filament aan de extruder, en het printproces kan voortgaan waar het gebleven was, wat zorgt dat je tijd en printmiddelen bespaart.

In het geval van een filament runout, geeft de sensor een signaal aan de printer om de print automatisch te stoppen, de overgebleven paar centimeters materiaal van de heatbreak te offloaden, en de X-carriage van het geprintte deel af te voeren.

Filament runout sensoren signaleren ook de gebruiker om de spool te vervangen en een nieuw filament aan te sluiten. Zodra deze slimme functie activeert, zorgt het ervoor dat je tijd bespaart door printongevallen te verminderen met een automatisch waarschuwingsmechanisme.

Slimme filamentsensoren zoals de BTT sensor (check op Amazon) detecteren false positives zoals laadfouten door de module heen. Daarnaast kan het nozzle verstoppingen, verstrengeling van verbruiksmaterialen, en abnormale extruder machine falen detecteren.

Sensor Upgrade Opties

Er zijn verschillende opties om uit te kiezen bij het upgraden van je sensoren, inclusief optische, mechanische en elektronische installatie.

Optische Oplossing

Je kunt een optische limietschakelaar gebruiken om het onderliggende probleem van ontbrekend printmateriaal te detecteren en te verhelpen. De functionaliteit van de schakelaar is gebaseerd op lichtafwijking, gericht op de ontvanger van de sensor.

Als de primaire functie van de schakelaar is om verschillende materialen te detecteren, raden we de installatie van een klemveer aan.

De optische oplossing betekent dat je een behuizing moet ontwerpen voor dezelfde. Vind hier een DIY-voorbeeld.

De Perimeter Switch moet worden geplaatst in de bak tussen de spool en de 3D-printer. Een PTFE-buizen gaat een lange weg om het filament door het printerframe te leiden met minimale wrijving. De mechanische opstelling zou na dit niveau compleet moeten zijn.

Mechanische Oplossing

De mechanische oplossing hangt af van de weerstand van printmateriaal dat door de schakelaar passeert om te functioneren. De afwezigheid van de weerstand activeert de schakelaar, die op zijn beurt de buzzer activeert.

De mechanische oplossing komt tegen een eerlijke prijs en is vrij betrouwbaar. Echter, je hebt een behuizing en een PTFE-buizen (check op Amazon) nodig om maximale prestaties te garanderen.

Demper

De Ender 3 heeft wel een nadeel, geluidsemissie! De 3D-printer piept elke keer dat je het LCD-scherm bedient.

Creality's engineeringteam kwam met een stille, gebruiksvriendelijke moederbord op de markt met voorgeïnstalleerde software om dit probleem te verlichten.

Als het moederbord niet je primaire zorg is, kun je kiezen voor een demper bevestigd aan de signaalzender op het LCD om de piepgeluiden te verhelpen.

SD Kaart Houder

De locatie van de micro SD-kaartpoort aan de onderkant van de Ender 3 is ongeschikt voor gebruikers met onstabiele motorhulp. In dergelijke gevallen van zelfprinten, pleiten we voor het gebruik van een kaarthouder met een adapterkabel vanaf de micro SD.

Hoe Test Je een Filament Runout Sensor?

De IR-sensor is een hybride oplossing die een IR-laser sensor combineert die geactiveerd wordt door een kleine mechanische hefboom. Je kunt de status van de sensor bekijken in het machine menu onder Info -> Sensor info:

• 1 – Filament geladen
• 0 – Filament niet geladen
• N/A – Sensor is niet geactiveerd of incorrect geïnstalleerd.

Na installatie en activering, als de sensorstatus N/A blijft, controleer de kabelverbindingen en het moederbord.

Het bord heeft een kabelconnector met een veiligheidsslot dat je moet vergrendelen bij het verbinden met het moederbord. De zwarte draad moet naar de Z-toren (voor) en de rode draad naar de PSU-connector van de printer (achter).

De sensorzijde van de kabelslot moet in dezelfde richting wijzen als de componenten op de chip. Controleer de kleurvolgorde en richting en zorg ervoor dat je draait op de huidige versie van de firmware.

Firmware koppelt hardware en software. Firmware speelt een zeer cruciale rol bij het verbinden van hardware en software.

In 3D-printen vindt deze procedure plaats door een G-code bestand van de software naar de printer te sturen, wat de firmware dwingt om te decoderen en een output te geven aan de rest van de componenten.

Firmware begrijpt het G-code commando "G2 X20 Y40" en stelt de output in op de stappenmotor. De motor stuurt de extruder naar "X=20 en Y=40".

De firmware zorgt ervoor dat dit proces naadloos verloopt. Anders zou de 3D-printer de G-code input niet begrijpen. Opnieuw, de firmware is doorgaans op maat gemaakt voor specifieke mainframe componenten zoals Marlin.

Heeft de Ender 3 een Filament Sensor?

Creality's Ender 3 springt eruit door zijn lage prijs en eenvoudige bouw. Echter, het mist een filament runout sensor. De meerdere versies hebben minimale wijzigingen, maar eenvoudige upgrades kunnen het best mogelijke resultaat geven.

Een filament runout sensor setup is een cruciale upgrade die je kunt uitvoeren. De overeenkomst van de extruders en de Z-as in de Ender 3 variaties zorgt ervoor dat veel sensoren en mounts goed passen bij de printers.

Hoe Kan Ik een Slimme Filament Runout Sensor Toevoegen aan Ender 3?

Er zijn slechts twee opties voor filament runout installatie op de Ender 3. De installatie kan optisch of mechanisch zijn, hoewel de installatiemethoden bijna identiek zijn voor beide limietschakelaars.

Optische Schakelaar

Als je kiest voor een optische schakelaar, zal je filament runout sensor meerdere onderdelen vereisen om transparant filament te printen. Multi-part sensoren gebruiken PTFE vanwege hun ingewikkeldere assemblage.

Daarentegen detecteren single part modellen geen transparant filament en zijn een goede keuze als je niet van plan bent transparant filament te gebruiken. Als alternatief kun je een gemonte sensor kopen die goed past bij de Ender 3.

Mechanische Schakelaar

De mechanische schakelaar komt met twee installatiecriteria: de schakelaar behuizing en de sensor behuizing.

De dubbele functionaliteit van de schakelaar behuizing is te bewonderen omdat het naast de rol van sensor ook fungeert als filamentgeleider. Deze behuizing is te verkiezen in toepassingen van grote limietschakelaars.

Koppel de kabel van je sensor aan het moederbord na het voltooien van je behuizing. Het go-to bord is pin 27, wat een foutloze workflow mogelijk maakt door solderen en snijden van draden te minimaliseren. Als je al pin 27 hebt, biedt Raspberry Pi (check op Amazon) meer efficiëntie.

Slimme filamentsensoren zoals de BIGTREETECH (BTT Slimme filamentsensoren) kunnen kleine modulefouten detecteren en fouten die ontstaan door abnormale extrusie, nozzle verstoppingen en consumptiemuddle.

Werkt Octoprint Met Filament Sensor?

Octoprint begon als software specifiek gemaakt om printers draadloos te controleren. Door de jaren heen is het een dominante kracht in de printindustrie geworden door een breed scala aan oplossingen aan te bieden.

Octoprint's plugins stellen je in staat om een filament runout sensor aan je printer toe te voegen. De plugins integreren slimme filamentsensoren met Raspberry Pi GPIO pinnen (check op Amazon).

Hoe Maak Je een Filament Runout Sensor? [DIY]

Om de juiste functionaliteit van een buzzer/beeper te garanderen, bevestig je goed geïsoleerde koperen kabels aan de schakelaar eind en de bron van de batterij.

Al deze bevestigingen moeten worden gedaan door solderen, en het hebben van de nieuwste firmware, zoals de marlin firmware, maakt het mogelijk om je printer te stoppen of te pauzeren als het goed gemonteerd is op de juiste pinnen op je controllerbord.

Vereisten

1. Een end-stop schakelaar
2. Een Sensor. Er is een diverse pool van sensoren om uit te kiezen. In tegenstelling tot de optische sensor, heeft de end-stop sensor zich als goedkoper en relatief makkelijker in te stellen bewijzen, wat veel harder is om te ontwerpen en in te stellen.
3. Behuizing. Een behuizing voor de schakelaar kan 3D-geprint worden om als housing te fungeren.
4. De Rest. Een buzzer, krimpbuizen, geïsoleerde kabels, hete luchtblazer, stroombron, 3D-printer om de behuizing te reproduceren, filament, schroeven en een solderdraad.

Het filament moet over de rol gaan en de verbinding blootleggen om de filament runout sensor te activeren. De filament rollover vrijwaart de mechanische schakelaar om de verbinding te sluiten, wat leidt tot de buzzer die een alarm creëert.

Sensor Upgrade Opties

Enkele van Ender 3's positieve kenmerken zijn de lage prijzen en eenvoudige hardware. De fabrikant heeft software en hardware geleverd, wat gemakkelijke vervanging van 3D-printers mogelijk maakt die continu printen automatiseren (optisch of mechanisch).

Conclusie

Ideaal, als je overweegt een printer te kopen, zorg ervoor dat je er een met een filament runout sensor krijgt. Als alternatief, als je printer niet met een voorgeïnstalleerde komt, kun je upgraden naar een slimme filamentsensor die slechts een paar euro's kost.

In het geval je kleine prints doet, kun je de levensduur van het filament voorspellen en heb je niet per se een filamentsensor nodig. Aan de andere kant, grote prints kunnen een sensor vereisen vanwege hun lange printuren.