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3D 打印中的床水平传感器类型!

如果你和我一样,厌倦了每隔几次打印就必须手动调平床(不是真的,如果你得到适当的升级,你可能可以每月左右调平一次),那么你可能想要考虑获取床水平传感器来帮助您!

有几个不同的,我将在这篇文章中讨论它们,并概述哪些更通用,更精确,耐用等,我也会给你我认为最重要的意见人们应该去。

所以,事不宜迟,让我们开始吧!

自动调平床有什么作用?

3D 打印机的床通常不会因为打印太多而保持水平,您必须不时手动重新调平。这通常发生在 Ender 3 等便宜的打印机上,即使您可以更换调平螺钉并增加床保持水平的时间,您通常也必须经常手动调整它。

要想获得一张能很好地粘在床上的成功打印件,拥有一个适当平整的打印床可能是最重要的因素,因为正确处理第一层通常是成败打印的关键。

幸运的是,一些打印机具有称为自动床调平的内置功能,可确保每次开始新打印时,打印床和喷嘴之间的距离会自动设置为完美的高度,确保每张打印件都粘附在床上适当地也不会被压扁太多。

具有这种自动调平功能的 3D 打印机在打印头尖端附近有一个传感器,该传感器在打印过程开始之前测量特定点的打印床和喷嘴之间的距离。

然后,打印机使用此信息来调整整个表面上喷嘴和床之间的距离,从而创建一种打印床的“地形图”,调整喷嘴的 Z 位置以以更一致的方式跟随构建表面.

最棒的是,如果您的打印机没有配备这种传感器,您可以自己安装一台,而无需再次手动调平床。

如果您有一个轻微翘曲的构建板(许多打印机都是这种情况),自动床调平也有很大帮助,因为它会根据构建板的翘曲位置向上或向下移动喷嘴。

传感器类型

自动床调平传感器有各种形状、尺寸和成本。让我们讨论不同的传感器类型,了解它们的技术并比较它们的优缺点,以帮助您找出最适合您的选择,因为有些传感器适用于大多数类型的构建表面,而有些则不能。

电容式

电容式传感器是一种非接触式传感器,它通过测量电容来工作,即电容可以容纳多少能量,当其感应面靠近物体时,电容会发生变化。

电容式传感器是目前最快的传感器之一,它适用于金属和非金属表面,甚至玻璃等透明表面,因为只要其芯片电常数大于空气,它就可以检测任何表面。

使用其中一种传感器类型的缺点是它们对温度、湿度和构建表面类型的变化高度敏感。这三者的任何细微变化都会影响它们的感应距离,从而影响床的水平。

我 99% 的时间都用玻璃表面打印,所以这种传感器对我来说效果很好,但如果你是需要不断更换构建表面的人,我不会推荐这种传感器。

感应

电感式传感器是一种基于电感原理工作的非接触式传感器。简单来说,当它的感应面靠近金属物体时,它会产生一个变化的磁场(我想你现在可以猜到这个磁场只适用于金属表面)。

与电容式传感器类似,电感式传感器的 z 轴偏移也需要调整以补偿温度和湿度的任何变化,这就是为什么不建议使用外壳的原因。但是,如果您的打印机在开放空间中运行,感应式传感器似乎工作得很好。

物理霍尔效应传感器

物理霍尔效应传感器具有可伸缩的塑料柱塞销(包含磁铁)和霍尔效应传感器。

为了检测表面,传感器必须实际与它们进行物理接触,然后缩回塑料销,从而导致磁场发生变化。这种变化被霍尔效应传感器检测到,然后以伏特表示。

该传感器不受温度和湿度变化的影响,但它比前两个传感器慢得多,因为它的机械运动部件非常简单,因此它不太可能发生故障或损坏,甚至塑料探针也可以使用很长时间它们旨在弯曲而不断裂。

BLTouch 是这些类型的传感器之一,它如此受欢迎的原因是因为它适用于每个表面,而且温度不会影响它。我强烈建议大多数人使用这种设置。

IR 传感器(红外线)

红外 (IR) 传感器是一种电子设备,可测量和检测周围环境中的红外辐射。当有物体靠近传感器时,LED 发出的红外光会从物体反射回来,并被接收器检测到。

它是一种小型非接触式传感器,可用于检测金属和非金属表面的缺陷,也可以在玻璃表面工作,但建议使用哑光背衬。

与电容式和电感式传感器不同,这种类型的传感器测量到玻璃床顶面的高度,而不是到背板的距离,它非常适合在空间受限的地方使用,例如在 delta 打印机的效应器下。

压电传感器

压电传感器是一种接触式传感器,类似于物理霍尔传感器,既可以连接到喷嘴本身,也可以放置在打印床下方(通常与 Delta 打印机一起使用,不太常见)。

它的工作原理是压电原理(某些固体材料在受到压力时产生的电荷),可以测量为与压力成正比的电压。

压电传感器非常精确,尤其是安装在热端上的传感器,可用于任何打印表面,包括 Printbite、PEI、Buildtak、Glass、Aluminium 等。

Duet3D 智能效果器

Duet 3D Smart Effector 仅适用于 delta 打印机,它允许打印机的热端用作 Z 探头,以准确计算喷嘴和床之间的距离,处理表面上的任何缺陷。

它还简化了热端组件(热敏电阻、风扇和加热器筒)的接线。

哪个更精确?

电容式、电感式和物理霍尔效应传感器在整体精度方面非常相似,电容式传感器稍差一些。 Duet 3D 智能效应器、IR 传感器和安装在热端的压电传感器都更加精确,其中安装在热端的压电传感器是最准确的。

但是,Duet 3D 智能效果器只兼容 Delta 打印机,所以如果您使用的是笛卡尔或 Core X/Y 打印机,您将无法使用它。

就像我刚才提到的,如果您需要精度,不建议使用电容传感器,因为与列表中的其他传感器相比,它是精度最低的传感器。

但是,我最推荐物理霍尔效应传感器(BLTouch 等),因为它们并不真正关心您的构建表面是否是玻璃、磁性等,因为它们有一个机械工作的探头,这使它成为最通用的一个。

探测速度

电感式和电容式传感器具有最高的探测速度,因为它们都是非接触式传感器,无需探测或上下循环以与印刷床进行物理接触以获得理想的距离。

耐用性

所有传感器都相当耐用。理论上,那些带有移动部件的,例如物理霍尔效应传感器,由于磨损而失效的可能性更大,但实际上,它们的机制非常简单,并且探头被设计为弯曲而不是断裂,因此非常耐用。

在我看来,在需要更换自动床调平传感器之前,您必须更换打印机的可能性更高。

多功能性?

物理霍尔效应传感器比导电和电感传感器更通用,因为它可以检测所有表面,并且其 Z 偏移不受温度和湿度变化的影响。

除 3D Duet 智能效应器、热端安装和床下压电传感器外,所有传感器都有单独的 Z 探头。如果打印头在 XY 平面中移动时发生倾斜,则喷嘴和 Z 探头的相对高度会发生变化,这将导致触发高度随 XY 位置的明显变化。将 Z 探头安装在尽可能靠近喷嘴的位置,以尽量减少这种影响。

红外传感器在这里有一个优势,因为它们重量轻且足够小,可以安装在靠近喷嘴的位置。

最好的玻璃自动床水平传感器

物理霍尔传感器通常是最适合玻璃床或任何其他非金属表面的传感器(尽管它们也非常适用于金属表面,因为它们使用物理探头来测量喷嘴和床之间的距离)。大多数传感器都可以与玻璃床配合使用,但感应式传感器除外,因为它们无法检测到玻璃。

EZABL

EZABL 是一种电容式传感器,可提供与主板的电气隔离、热失控保护和零温度漂移。它适用于金属和非金属表面,包括透明表面。 65 美元,有点贵,但额外的费用可能是值得的。

它有两个缺点;您必须单独购买传感器支架或自行打印,要更新固件,您必须使用 Arduino IDE 并通过 3D 打印机的 USB 端口上传,但这对于经验丰富的制造商来说应该不是问题,因为它是目前可用的记录最完善且支持最完善的传感器之一。

BLTouch

BLTouch 是一种机械传感器,绝对是最流行的自动床水平传感器,尤其是对于 Ender 3。它的新版本有以下三个部分:-

  1. 板载微控制器
  2. 电磁开关
  3. 物理图钉

较旧的版本具有霍尔效应传感器,但较新的版本使用螺线管开关与微控制器串联,以在图钉缩回时检测表面。它可以检测金属和非金属表面,包括透明表面(这很明显,因为它是机械工作的,但我想确保你得到信息)。它的价格约为 50 美元,适合初学者,因为它易于安装,而且网上有许多教学视频可供使用。

UPtanium 调平套件

Uptanium 自动床调平套件提供了两全其美的优势。与 EZABL 一样,它是电容式传感器,但也与 BLTouch 一样,由于安装更简单,因此适合初学者。它本身是电隔离的,可以检测金属和非金属表面。费用

一个缺点是它的售价约为 65 美元。

一个重要的考虑因素

如果您的 Z 探头与喷嘴分开,基本上所有前面提到的除了 Smart Effector 和两种压电类型(Hotend 和床安装),那么如果打印头在 XY 平面中移动时倾斜,则相对高度喷嘴和 Z 探头也将随倾斜而变化,从而导致触发高度随 XY 位置的明显变化。

这种影响可以通过将 Z 探头安装在尽可能靠近喷嘴的位置来减少,但要尽可能确保 Z 探头安装正确。

结论

对于大多数人来说,尤其是那些对整个 3D 打印世界不熟悉并且没有太多电子产品经验或知识以及如何正确安装探针的人,我建议使用 BLTouch,因为它是一种设备已经被许多不同的人测试过,而且效果很好!另外,与其他安装相比,安装非常简单。

我希望这些信息有用!

祝你有美好的一天!

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