Vous moulez rapidement mais les surfaces présentent des vagues et des artefacts ? Les angles sont-ils arrondis ou présentent-ils un excès de matière ? Input Shaper et Pressure Advance sont les deux fonctions du firmware qui transforment la qualité d'impression à grande vitesse. Disponibles sur Klipper et RepRapFirmware (avec des noms légèrement différents), elles sont ce qui sépare une impression médiocre à 200 mm/s d'une impression parfaite.
Input Shaper : éliminer les images fantômes
Le ghosting (ou ringing) est un artefact ondulatoire qui apparaît sur les surfaces après de brusques changements de direction, typiquement visible sous forme d'échos de bords et de lettres. La cause en est la résonance mécanique de l'imprimante : lorsque la tête change rapidement de direction, la structure vibre à sa fréquence naturelle et ces vibrations s'impriment sur l'impression.
L'Input Shaper mesure ces fréquences de résonance à l'aide d'un accéléromètre (ADXL345) monté sur la tête d'impression, puis applique un filtre logiciel qui compense les vibrations en modifiant le profil d'accélération. Résultat : des surfaces lisses, même à grande vitesse.
Comment calibrer l'Input Shaper
Monter l'accéléromètre ADXL345 sur la tête d'impression (sur Klipper via SPI, sur RepRapFirmware supporté nativement sur les cartes Duet3D avec accéléromètre intégré). Exécuter le test de résonance à partir du micrologiciel (SHAPER_CALIBRATE sur Klipper, M593 sur RRF). Le micrologiciel analyse les fréquences mesurées et suggère le type de mise en forme optimal (MZV, EI, ZV) et la fréquence de coupure. Appliquez les valeurs suggérées dans la configuration. Imprimez un cube test pour vérifier la disparition du ghosting.
Pressure Advance : des angles parfaits
L'avance de pression (PA) compense le délai entre la commande d'extrusion et la sortie effective du matériau de la buse. Lorsque la tête accélère, le PA augmente la pression à l'avance ; lorsqu'elle décélère, il la réduit à l'avance. Sans PA, les angles montrent un excès de matière (blobs) aux points de décélération et un manque de matière aux points d'accélération.
Comment calibrer l'avance de pression
Sur le Klipper : imprimez le gabarit d'étalonnage PA (tour avec la valeur PA augmentant de bas en haut). Observez à quelle hauteur les coins sont plus nets et la largeur d'extrusion plus constante. Cette valeur PA est la valeur optimale. Valeurs typiques : 0,03-0,08 pour Direct Drive, 0,3-0,9 pour Bowden. Sur RepRapFirmware, le paramètre équivalent peut être configuré avec M572.
L'ordre est important
Il faut toujours calibrer d'abord la mise en forme d'entrée, puis l'avance de pression. La mise en forme d'entrée modifie le profil d'accélération, ce qui influence le comportement de la pression dans l'extrudeuse. Si vous calibrez le PA avant la mise en forme d'entrée, vous devrez le recalibrer par la suite.
Ce dont vous avez besoin
Pour le Input Shaper : un accéléromètre ADXL345 (disponible sur DHM-online), un montage temporaire sur la tête d'impression, et un firmware compatible (Klipper ou RepRapFirmware sur les cartes Duet3D). Pour le Pressure Advance : seulement le firmware compatible et un modèle de calibration (téléchargement gratuit).
Accéléromètres et cartes sur DHM-online
Sur DHM-online vous trouverez des accéléromètres ADXL345, des cartes Duet3D avec accéléromètre intégré, Raspberry Pi pour Klipper et tous les accessoires pour une installation complète. Voir aussi notre guide sur Raspberry Pi 5 pour Klipper sur le blog.
Mise en forme de l'entrée et avance par pression : optimisation pour une vitesse élevée
1. Qu'est-ce que le ghosting et comment l'Input Shaper le résout-il ?
Le ghosting (ou ringing) se manifeste par une série d'ondes ou d'échos sur la surface de la pièce, causés par les vibrations mécaniques de l'imprimante lors de changements soudains de direction. L'Input Shaper est un algorithme qui "prédit" ces vibrations et les annule en modulant les accélérations du moteur. À l'aide d'un accéléromètre ADXL345, le microprogramme identifie la fréquence de résonance naturelle de la machine et applique un filtre logiciel qui permet d'imprimer à des vitesses élevées sans compromettre l'esthétique de la surface.
2. Pourquoi l'avance de pression est-elle essentielle pour les angles d'impression ?
L'avance de pression (ou contrôle de pression) compense l'inertie du filament fondu à l'intérieur de l'extrudeuse. Sans cette fonction, la pression résiduelle dans la buse entraînerait un excès de matériau (blob) dans les coins, où la tête ralentit, et un manque de matériau au redémarrage. Un calibrage correct de la valeur PA permet d'obtenir des angles vifs, des parois uniformes et une fermeture parfaite de la partie supérieure layer, éliminant ainsi les "cicatrices" disgracieuses lors des changements de direction.
3. Quelle est la différence de calibrage entre les systèmes Direct Drive et Bowden?
La longueur de la trajectoire du filament influence considérablement les valeurs de l'avance à la pression. Dans les systèmes Direct Drive, où l'extrudeuse est au-dessus de la buse, les valeurs sont très faibles (généralement entre 0,02 et 0,08) car la réponse est presque immédiate. Dans les systèmes Bowden, en raison de la compression du filament dans le long tube en PTFE, les valeurs requises sont beaucoup plus élevées (0,3 à 0,9). Un calibrage précis est essentiel pour éviter une sous-extrusion ou un cordage excessif.
4. Comment l'accéléromètre ADXL345 est-il utilisé avec Klipper ?
L'accéléromètre est temporairement monté sur la tête d'impression (et parfois sur le plateau pour les imprimantes "bed slinger") et connecté aux broches SPI d'une carte Raspberry Pi ou d'une carte dédiée. En utilisant la commande SHAPER_CALIBRATE, le firmware déplace les axes à différentes fréquences, mesurant la réponse mécanique. Une fois les graphiques de résonance obtenus, Klipper suggère automatiquement des paramètres (tels que MZV ou EI) à entrer dans le fichier printer.cfg pour stabiliser la machine.
5. Pourquoi l'ordre de calibrage est-il important pour la qualité finale ?
Il est essentiel de toujours calibrer la mise en forme d'entrée d'abord, puis l'avance par pression. Comme la mise en forme d'entrée modifie la façon dont l'imprimante gère l'accélération et la vitesse, elle modifie également la dynamique de la pression à l'intérieur de la buse. Le fait d'effectuer les étalonnages dans l'ordre correct garantit que la valeur de l'avance à la pression est étalonnée en fonction du comportement de mouvement réel de la machine optimisée. Sur DHM-online, vous trouverez tous les composants matériels nécessaires, des accéléromètres aux cartes Duet3D, pour transformer votre imprimante en une machine à grande vitesse.
