Klipper Input Shaper am Anycubic i3 Mega X: Resonanzen messen und sauber einstellen

Klipper bietet mit Input Shaper eine der interessantesten Möglichkeiten, die Druckqualität bei höheren Geschwindigkeiten zu verbessern. Gerade bei einem älteren Cartesian-Drucker wie dem Anycubic i3 Mega X können Resonanzen bei schnellen Richtungswechseln sichtbar werden. Typische Folgen sind Ringing oder Ghosting an Kanten.

In diesem Artikel geht es darum, was Input Shaper eigentlich macht, wie ich an das Thema bei meinem Mega X herangehe und warum höhere Beschleunigungswerte nicht automatisch bessere oder schnellere Drucke bedeuten.

Was ist Input Shaper?

Beim Beschleunigen und Abbremsen entstehen mechanische Schwingungen im Drucker. Rahmen, Druckbett, Riemen und Druckkopf bilden dabei ein mechanisches System mit bestimmten Resonanzfrequenzen. Input Shaper verändert die Bewegungsbefehle so, dass diese Resonanzen möglichst wenig angeregt werden.

Warum der Mega X davon profitieren kann

Der Anycubic i3 Mega X bewegt ein vergleichsweise großes Druckbett auf der Y-Achse. Auf der X-Achse kommt das Gewicht des Druckkopfs hinzu. Bei meinem Umbau auf Direct Drive spielt dieses Gewicht eine noch größere Rolle. Genau deshalb lohnt es sich, X und Y getrennt zu betrachten.

Wer ebenfalls einen Direct-Drive-Umbau plant, findet dazu meinen Artikel Anycubic i3 Mega X auf Direct Drive mit BMG Extruder umbauen.

Vor dem Tuning: Mechanik zuerst

Input Shaper kann eine schlechte Mechanik nicht reparieren. Bevor ich Software-Tuning betreibe, kontrolliere ich deshalb zuerst die grundlegenden Punkte:

• Riemenspannung auf X und Y
• Spiel an Rollen, Lagern und Führungen
• feste Schraubverbindungen am Rahmen
• stabilen Sitz des Hotends und Extruders
• Kabelführung ohne unnötigen Zug am Druckkopf
• saubere Bewegung des Druckbetts

Wenn hier etwas locker ist, sollte die Ursache zuerst mechanisch behoben werden.

Resonanzen automatisch mit ADXL345 messen

Eine komfortable Variante ist ein Beschleunigungssensor wie der ADXL345. Er wird während definierter Testbewegungen am Drucker verwendet. Klipper kann daraus die Resonanzen der jeweiligen Achse analysieren und passende Shaper-Konfigurationen vorschlagen.

Wichtig ist die Montage: Der Sensor sollte möglichst fest mit dem Bauteil verbunden sein, dessen Bewegung gemessen wird. Eine wackelige Befestigung verfälscht die Messung.

X- und Y-Achse getrennt betrachten

Beim Bedslinger unterscheiden sich beide Achsen deutlich. Auf X bewegt sich hauptsächlich der Druckkopf, auf Y das komplette Druckbett samt Druckoberfläche und Bauteil. Deshalb sind unterschiedliche Resonanzfrequenzen völlig normal.

Nach Änderungen am Drucker – beispielsweise einem schwereren Direct-Drive-Extruder – lohnt sich eine erneute Messung. Die mechanischen Eigenschaften haben sich schließlich verändert.

Input Shaper ohne Sensor

Auch ohne Beschleunigungssensor lässt sich Input Shaper über Testdrucke abstimmen. Dabei werden Resonanzmuster gedruckt und anschließend ausgewertet. Das funktioniert, benötigt aber mehr Zeit und eine sorgfältige Beurteilung des Druckbilds.

Für ein dauerhaftes Klipper-Setup finde ich die Messung per Sensor angenehmer, weil Änderungen später reproduzierbarer überprüft werden können.

Beschleunigung nicht blind erhöhen

Nach erfolgreichem Resonanz-Tuning ist die Versuchung groß, Beschleunigung und Geschwindigkeit massiv anzuheben. Dabei entstehen schnell andere Grenzen: Extruder und Hotend müssen den notwendigen Materialfluss liefern, die Motoren dürfen keine Schritte verlieren und das Druckbett muss trotz seiner Masse kontrolliert bewegt werden.

Ich erhöhe Werte deshalb schrittweise und beurteile nicht nur die Druckzeit, sondern auch Kanten, Oberflächen, Maßhaltigkeit und Geräuschentwicklung.

Pressure Advance gehört ebenfalls zum Gesamtbild

Input Shaper und Pressure Advance lösen unterschiedliche Probleme. Input Shaper beschäftigt sich mit mechanischen Resonanzen, während Pressure Advance das Verhalten des Filamentdrucks im Extrusionssystem kompensiert. Für ein gut abgestimmtes Klipper-System sind beide Funktionen interessant.

Die Grundlage meines gesamten Setups beschreibe ich in Anycubic i3 Mega X mit Klipper: Mein Setup, Gründe und Erfahrungen.

Wann sollte neu gemessen werden?

Eine neue Abstimmung ist insbesondere sinnvoll, wenn sich die bewegte Masse oder Mechanik verändert. Dazu gehören ein neuer Extruder, ein anderes Hotend, Umbauten am Druckkopf, Änderungen am Druckbett oder größere mechanische Reparaturen.

Fazit

Input Shaper ist für mich kein Schalter für „High Speed Printing“, sondern ein Werkzeug, um die tatsächlichen mechanischen Grenzen des Druckers besser zu verstehen. Gerade beim Anycubic i3 Mega X können ein sauberer mechanischer Zustand, sinnvoll abgestimmte Resonanzkompensation und realistische Beschleunigungswerte deutlich mehr bringen als blind möglichst hohe Zahlen in die Konfiguration einzutragen.