Home Praxis & Maker Praxisbericht: Firmware Update und Linear Advance beim Prusa i3 MK2S

Praxisbericht: Firmware Update und Linear Advance beim Prusa i3 MK2S

In diesem Bericht werde ich erklären, wie das Firmware Update beim Prusa i3 MK2S funktioniert. Außerdem inkludiert dieser Beitrag einen Test der zeigt wie Linear Advance funktioniert und ob es tatsächliche Vorteile bringt.

Für alle die Linear Advance noch nicht kennen, haben wir vor Kurzem einen Artikel veröffentlicht, der genauer beschreibt was Linear Advance ist und welche Vorteile es bei richtigem Einsatz bringen kann. Der zweite wichtige Begriff, der im Laufe dieses Artikels öfter genannt wird ist Firmware. Firmware ist die Software die auf einem 3D-Drucker ausgeführt wird. Diese Software hat die wichtige Aufgabe die Steuerungsbefehle (G-Code im Regelfall) auszuführen – in Bewegungen umzuwandeln (vereinfacht dargestellt). Die Qualität und Geschwindigkeit mit der diese Umwandlung entscheidet wesentlich über die erreichbare Druckqualität.

Firmware Update

Für das Firmware Update benötigt man die entsprechende Firmware, für den Prusa i3 MK2 und MK2 Multi Material ist das die Version 3.1.0 (vom 12. November 2017). Zusätzlich sollte man das Treiberpaket für Prusa 3D-Drucker installiert haben. Beide Downloadlinks befinden sich auf der Website von Prusa Research.

Wenn die Treiber installiert sind kann direkt der FirmwareUpdater gestartet werden (wird mit den Treiber usw installiert). Wichtig ist dabei ist nur den richtigen COM-Port auszuwählen; bei Windows kann man dazu im Gerätemanager schauen, welcher COM-Port welchem Gerät zugewiesen ist. Außerdem muss die richtige Firmware ausgewählt werden; eine Beschreibung dazu findet man ebenfalls auf der Website von Prusa Research.

Das war schon das gesamte Update. Beachten muss man nur: richtige Firmware, richtiger COM-Port und den 3D-Drucker oder Computer weder abschalten noch abstecken während das Update läuft.

Nach dem Update sind zahlreiche neue Funktionen verfügbar – diese alle zu beschreiben würde jedoch den Umfang dieses Artikels sprengen. Wir werden nur einen Blick auf Linear Advance werfen.

Linear Advance kalibrieren

Um Linear Advance verwenden zu können, muss es erst kalibriert werden. Wichtig dafür ist der “K-Faktor”. Um diesen zu ermitteln kann man entweder zig Testobjekte drucken und dann anhand deren Aussehen entscheiden welcher Faktor richtig ist. Oder aber man schreibt sich eine Testdatei, die im Zig-Zack-Kurs alle K-Faktoren testet. Online habe ich dafür einen Generator gefunden, nach Eingabe einiger Parameter erhält man einen G-Code. Dieser hat allerdings in meinem Test ganz und gar nicht funktioniert. Daher habe ich kurzerhand selbst Dateien für den Test entwickelt. Die beiden Dateien sind auf Thingiverse zum Download bereitgestellt, die vorgefertigten Dateien sind allerdings nur für PLA und den Prusa i3 MK2(S) gedacht. Anhand des Testes kann man beurteilen welcher K-Faktor der richtige ist. Hier ein Beispiel für PLA:

Was man auf dem Bild eindeutig erkennt, sind die Unterschiede zwischen den einzelnen Werten. Optimal ist für mich (mit PLA) ein Wert von 35 bis etwa 45. Für die Entscheidung sollte man die Unterschiede auf beiden Seiten betrachten, denn Beschleunigen und Bremsen haben unterschiedliche Auswirkungen. In verschiedenen Foren wird auch ein K-Faktor von ca 40 für PLA für den Einstieg empfohlen.

Der Ermittelte K-Faktor muss anschließend noch übernommen werden, das funktioniert einfach indem man den entsprechen G-Code Befehl als Start G-Code im Slicer übernimmt. Für Slic3r Prusa Edition funktioniert das so:


Für alle anderen Slicer funktioniert es auf ähnliche Art. Die Notwendige Zeile die am Ende des Start G-Codes eingefügt werden muss ist:

M900 K40

Cura kann dabei aber kleine Probleme verursachen, es kann notwendig sein, dass man Cura zusätzlich die Layerhöhe, Filamentdruchmesser und Extrustionsbreite angibt, mit dem Befehl:

M900 W#.## H#.## D#.##

Bei allen Slicern sollten Funktionen wie “Cost at the End” und Ähnliches deaktiviert werden (der K-Faktor macht etwas Vergleichbares). Außerdem kann die Distanz für den Filamentrückzug (Retraction) in den meisten Fällen reduziert werden.

Test von Linear Advance

Doch was bringt Linear Advance jetzt wirklich? Um das zu Bestimmen habe ich eine Reihe von Tests durchgeführt. Begonnen habe ich die Tests mit dem Allzeit-Liebling Benchy und einer hohen Druckgeschwindigkeit (Layerhöhe 0.2mm) und einem K-Faktor von 0, anschließend die selbe Prozedur nochmal mit einem K-Faktor von 40.

Nachdem sich schon erste Vorteile abgezeichnet haben, wurde ein weiterer Test durchgeführt. Ein einfacher Würfel mit 20mm Kantenlänge sollte es sein. Gerade beim Test des Würfels lassen sich klare Vorteile für Linear Advance ausmachen: Die Ecken sind deutlich gerade und weniger “aufgebläht”.

Fazit

Die Tests haben gezeigt, dass der Einsatz eines richtigen K-Faktors eine höhere Druckgeschwindigkeit ermöglicht. Ohne den K-Faktor leidet die Qualität unter der hohen Geschwindigkeit. Noch größer wäre der Unterschied wenn man sich auch mit Parametern wie der Beschleunigung und dem Abbremsverhalten beschäftigt. Das Firmware-Update selbst war ein Kinderspiel und ist im Normalfall in unter 5 Minuten erledigt. Bei Problemen kann man jederzeit in der großen Prusa Community nachfragen und schnell auf Lösungen und zahlreiche Tipps stoßen.

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