Grundläggande 3D-utskrift: Vad är Microstepping

Stegmotorer är drivkraften bakom de flesta av de rörliga delarna i en 3D-skrivare. Varje axel har en stegmotor som styr dess rörelse, och en fjärde driver extrudern. Denna typ av elmotor tillåter exakt kontroll över hur långt motorn svänger. Detta uppnås genom att aktivera en av ett antal elektromagnetiska spolar som attraherar en magnetisk del av motorkärnan och vrider den. Nästa spole aktiveras sedan för att fortsätta dra runt motorkärnan. Detta mönster gör att skrivaren kan kontrollera exakt hur långt motorn snurrar. Ju fler steg en motor har desto mindre är dess minsta rotationsavstånd. Många moderna stegmotorer har 200 steg per varv eller 1,8 grader per steg. Det är dock möjligt att göra mindre rörelser med hjälp av mikrostepping.

Stegmotorer driver all rörelse i en 3D-skrivare. Bildkälla: Automate.org

Microstepping

Mikrostepping är en process där den elektriska strömmen som skulle skickas till en spole delas upp mellan spolarna. Med noggrann hantering av strömdifferentialen, och därmed magnetfältet, är det möjligt att balansera motorkärnan mellan hela steg. Antalet möjliga mikrosteg per steg som en motor kan utföra visas vanligtvis som en bråkdel såsom 1/10. Detta exempel indikerar att stegmotorn har 10 distinkta mikrosteg per steg. Med modern hårdvara och firmware kan vissa stegmotorer uppnå 1/256 steg.

Du ser vanligtvis inte ett högt antal mikrosteg i 3D-skrivare, eftersom mikrostegningen minskar vridmomentet eller vridkraften. I en 3D-skrivare ska rörliga delar vara väl oljade och fritt rörliga. men det finns fortfarande friktion även om du regelbundet underhåller din skrivare. Om vridmomentet är för lågt kan motorn inte tillförlitligt övervinna friktionen med ett enda mikrosteg. Oförmågan att exakt utföra rörelsen eliminerar effektivt fördelen med den extra precisionen. Det gör faktiskt saken värre, eftersom skrivaren nu inte riktigt vet hur långt motorn faktiskt har vänt. I den verkliga världen använder de flesta 3D-skrivare 1/16 eller 1/32 steg som en bra balanspunkt. Vissa skrivare erbjuder full 1/256 stegning, detta är dock inte en särskilt vanlig funktion.

Där det är möjligt är hela steg bättre, eftersom de erbjuder hela mängden vridmoment, distans och hastighet. Microstepping erbjuder dock en extra precisionsnivå som annars inte går att uppnå, vilket kan resultera i jämnare utskrifter. Har du några tips för säker användning av microstepping? Låt oss veta nedan.