Ajuste de PID de impresora 3D. ¡Guía de calibración útil!

Obtener impresiones 3D de alta calidad requiere que use una impresora 3D que funcione bien. Además, necesita una versión de software de impresora compatible.

Aún así, su elección de filamento marcará la diferencia, ya que debe ser apropiado para sus necesidades de impresión 3D.

Calibración de PID

Significativamente, el siguiente paso antes de comenzar a imprimir es obtener los valores PID de su impresora 3D correctamente.

El objetivo principal de la calibración PID o el ajuste PID es garantizar que ajuste la reacción del controlador PID a los cambios del punto de referencia y minimizar la variabilidad del error de control.

En otras palabras, la configuración de PID ayuda a los controladores PID a mantener los valores de proceso medidos de un punto de referencia o el valor deseado.

Si controla la temperatura de la boquilla y las variaciones de temperatura de la cama de impresión, seguramente aumentará la calidad de impresión.

Ajuste del PID de la impresora 3D. ¿Qué es exactamente?

El avance tecnológico de la impresión 3D, como el firmware Marlin, se destaca en el control de calor de la impresora 3D. Elimina la necesidad de controlar las temperaturas del extremo caliente y de la cama de impresión encendiendo y apagando el calentador.

En su lugar, utiliza un enfoque de ajuste de potencia variable para un control de salida de potencia más innovador y preciso.

PID se refiere a Proporcional, Integral y Derivado. Por lo tanto, el ajuste PID de la impresora 3D controla cómo su impresora se adapta a los ajustes de temperatura de impresión de la cama caliente y la extrusora o el extremo caliente.

Si ejecuta con éxito el ajuste PID, estos parámetros permiten que el extremo caliente y la cama caliente de su impresora 3D disfruten de una temperatura más uniforme y estable.

Una temperatura estable óptima permite que los elementos calefactores funcionen de la mejor manera. Por lo tanto, mejoran la calidad de impresión.

¿Qué es un ajuste PID?

Las impresoras 3D funcionan a través de componentes de calefacción. El extremo caliente de la impresora y la cama calentada siguen siendo los dos elementos calefactores de la impresora más reconocibles.

El calor producido por la boquilla de la impresora y la cama calentada necesita nuevos valores de PID cada vez que se vuelve inestable e inconsistente.

Como tal, debe utilizar la tecnología PID para estabilizar la temperatura del elemento calefactor.

Entonces, ¿qué significa P, I, D?

Proporción (P) representa la relación entre la temperatura real y la temperatura solicitada.

Integral (I) representa el valor de error observado al comparar las temperaturas reales y esperadas del proceso de calentamiento.

Finalmente, Derivada (D) indica la velocidad a la que la temperatura real sube por encima o por debajo de la temperatura solicitada.

¿Cómo funciona el calentamiento PID?

El panel de control de la máquina del firmware acepta los valores P, I y D. En otras palabras, puede manipular los tres valores para iniciar el ajuste automático de PID .

El algoritmo calcula cómo su impresora calentará el elemento calefactor.

¿Cómo calibro mi PID para impresión 3D?

Si su impresora 3D experimenta muchas variaciones en las temperaturas de impresión del extremo caliente y la cama caliente, sus impresiones terminarán con artefactos, líneas y otros desafíos similares.

La mejor manera de evitar variaciones de temperatura de los elementos calefactores es realizar un autotuning de PID.

Aún así, la mayoría de las impresoras tienen un software como Marlin que incluye la función de "sintonización automática de PID finalizada". Es una pestaña que indica o señala la finalización del ajuste PID.

Si está calibrando impresoras manualmente, siga un comando de software que lo ayude a ajustar PID la temperatura del extremo caliente.

El firmware envía comandos de código G que permiten que la máquina logre los mismos resultados que habrá recibido de una impresora automática.

Si está utilizando las impresoras Prusa originales, debe verificar la versión que posee yendo al menú de ayuda. Será mejor si actualiza con frecuencia el software de su impresora.

Antes de comenzar a calibrar su impresora, asegúrese de levantar su extremo caliente a unos diez centímetros de la plataforma de impresión. Luego ve al menú principal.

A continuación, muévase para seleccionar la pestaña de calibración PID. Seleccione el valor de temperatura del extremo caliente que usa con más frecuencia en su impresión.

Posteriormente, la impresora ejecutará la calibración PID automáticamente. Al final del proceso, la temperatura de la boquilla subirá y bajará varias veces, generalmente en cinco ciclos.

Después de los cinco ciclos de variaciones de temperatura del extremo caliente, las temperaturas se estabilizan y, en este punto, está listo para comenzar con la impresión 3D.

¿Cómo se ajusta el PID de la cama de una impresora 3D?

Para calibrar o ajustar PID una cama de impresora 3D, use el software para enviar comandos de código G al firmware de su impresora. OctoPrint y Pronterface son software capaces de transmitir códigos G a las impresoras.

En primer lugar, ejecute el comando M303 en el terminal de código G del software. Le permite acceder al firmware de su impresora.

En segundo lugar, obtenga e ingrese los valores calibrados, luego guarde la configuración de PID. El ajuste automático de PID y el almacenamiento de la configuración eliminan la necesidad de repetir el ajuste automático de PID.

El terminal emite una alerta de inicio de autoajuste de PID cuando se ejecuta el comando. El letrero significa el comienzo del proceso que se ejecutará durante unos minutos antes de concluir.

Valores PID

• M303 representa el comando principal que activa la calibración automática de PID
• S60 representa la temperatura requerida de la cama de calor
• C10 indica el número de ciclos en los que fluctúa la temperatura del elemento calefactor antes de estabilizarse finalmente.
• U1 significa reemplazo automático de las temperaturas existentes de la cama de calor con los nuevos valores.
• Al final del proceso de autoajuste, guarde los nuevos valores. El firmware de la impresora conserva la configuración de PID para su uso posterior.

¿Cómo se utiliza el ajuste automático de PID?

Debe iniciar el proceso de autoajuste utilizando las señales de inicio/parada. Deje que el proceso se ejecute durante un período para completar el experimento de respuesta de frecuencia.

Posteriormente, transfiera los valores sintonizados desde el bloque a su controlador PID.

Proceso paso a paso para iniciar el proceso de ajuste automático

• Ingrese una histéresis dependiendo de la cantidad de ruido proveniente del PV. Puede comenzar desde 1.0%.
• Establezca el modo de su impresora en autotuning
• El ajuste del SP debe dar lugar a un valor de sintonización de PID ligeramente superior o inferior al PV
• Luego seleccione el método de control que puede ser PI o PID
• Seleccione la pestaña "Iniciar sintonización"

¿Cuánto tarda el ajuste automático de PID?

Si presupone que su tiempo de retardo es de cuatro minutos, el sintonizador PID tardará 20 minutos en sintonizarse. Además, un tiempo de retraso de más de unos pocos minutos en otros métodos de sintonización hace que el sintonizador PID tarde mucho tiempo, incluso horas, en autosintonizar PID.

Sin embargo, el autoajuste de Marlin tarda aproximadamente cinco minutos, incluso si lo activa durante seis ciclos. Compruebe su pantalla LCD; muestra temperaturas que se disparan más allá del punto de ajuste y luego vuelven a caer gradualmente.

Fluctuará un par de veces. Al final, disfruta de constantes precisas para los números P, I y D en la ecuación. Estas constantes normalmente se denominan constantes KP, KI y KD.

¿Cómo sintonizas Marlin con PID?

Para sintonizar PID, Marlin, primero confirme la versión de Marlin de su impresora. Tenemos versiones de Marlin como Marlin 1.X o 2X1. Garantiza que utilice los comandos correctos o compatibles para la versión específica.

Conecte su terminal G-Code con el terminal de firmware de la impresora. Asegúrese de obtener los comandos PID correctos de su empresa de firmware.

Elija el encabezado que desea PID, por ejemplo, E1. Haga un seguimiento eligiendo el número de ciclos de calentamiento. Los ciclos de calentamiento se refieren al número de veces que la impresora calienta el elemento calefactor hacia y desde el valor objetivo.

Tuning PID Marlin Hot End

• Ingrese M303 E para el número de calentador y C para el número de ciclos antes de enviar usando la terminal de código G
• Luego, espere a que el terminal complete el número de ciclos establecido
• Ingrese el comando M301, luego coloque P (valor KP), I (valor KI) y D (valor KD), que representan valores constantes, y envíe el comando.
• Finalmente, envíe el comando M500 para guardar y retener sus nuevos valores en la placa base del firmware.

PID Tuning Cama Térmica Marlin

• Conecte el terminal de código G a su terminal de firmware
• Identifica la versión de Marlin
• Ingrese E-1 para Marlin 1.x y EBED para Marlin 2.X
• Decida el número de ciclos; cuantos más ciclos elija, más preciso y más largo será el tiempo de ajuste de PID
• Ingrese M303 E, S y C, que representa los comandos de autoajuste PID
• Una vez que la terminal termine el ciclo, ingrese los valores P, I y D que generó la impresora. Los valores serán constantes KP, KI y KD
• Ingrese el comando M304, luego coloque los valores constantes generados
• Finalmente, envíe el comando M500 para guardar y almacenar la nueva configuración en la placa base de la impresora

Configuración de PID de Ender 3

Puede sintonizar automáticamente su Ender 3 con el software Pronterface. Es un software que le permite controlar su impresora desde su computadora personal (PC). Solo necesitas tener una PC y un cable USB para flashear tu firmware.

Para sintonizar PID Ender 3, abra el software. El menú principal le ofrecerá un área para elegir su PUERTO y velocidades de transmisión.

En particular, Ender 3 tiene una tasa de baudios de 115200 a menos que se indique lo contrario. Así que elige la opción para tu impresora y conéctate.

Utilice la ventana del terminal para enviar el M303 E0, S225 y C10 para iniciar el ajuste de PID. Tendrá diez ciclos antes de completar el ajuste.

Mostrará la alerta “PID Autotune Finished” al finalizar el ajuste de PID. Luego elija los valores de PID generados que debe usar.

Use el comando M301 para ingresar los nuevos valores seguido del comando M500 para guardar y almacenar la nueva configuración de PID.

Ajuste de PID Octoprint

• El proceso de ajuste PID de Octoprint es similar al ajuste PID de otro software, pero con variaciones menores. Abra Octoprint después de conectar el código G al terminal de firmware de la impresora.
• Ve a la pestaña de la terminal.
• Marque las casillas de verificación de supresión de mensajes.
• Ingrese M303, E0, E230, C10 para comenzar el autoajuste
• El búfer expulsará los mensajes suprimidos
• Después de completar el proceso, ingrese los nuevos valores en su impresora
• Guarde y almacene nuevas configuraciones de PID usando el comando M500

Conclusión

Lograr una alta calidad de impresión 3D sigue siendo el objetivo de todos los usuarios de impresoras 3D. Sin embargo, la boquilla del extrusor y los cambios repentinos de temperatura de la cama calentada son perjudiciales para una mejor calidad de impresión.

Por lo tanto, el ajuste de PID es útil para regular y estabilizar el extremo caliente y la temperatura de la cama de calor.