为什么我的 Ender 3 在打印中期会自动重启?

3D打印 创造者-3 固件 硬件
2021-04-30 20:25:06

tl;dr如何测试我的打印中偶发重启是散热问题还是固件问题?

问题

我的 Ender 3(不是 V2 或 Pro)已经使用了大约一个月,并且使用 Amazon Basics 和 SunLu PLA 以及 Overture PETG 获得了许多出色的小版画,使用 Cura Slicer 4.9.1 进行切片;根据“关于打印机”显示,打印机有 Marlin 1.0.1。我没有对原始硬件进行任何电气更改,但我添加了一些印刷部件,包括主板风扇盖、备用电源支架、“原始螺丝”显示 PCB 盖、显示电缆夹、灯丝导轨、存储抽屉、和拖链保护电缆到 X 步进机和挤出机/热端。

但是,我在大部分时间里都遇到了麻烦,我的机器在打印几个小时的过程中偶尔会重新启动。至少,当我在这些事件之一后恢复打印时,打印机将跳过当前层的其余部分并从下一层开始,产生一个薄弱的层(通常它也会留下大量的塑料,即使我喷嘴一干净,就用刮刀将那个斑点弄平,它会从打印件中伸出来,以后必须修剪掉,如果我试图在它仍然柔软的时候把它刮掉,它会导致跳过 Y 轴步进器引起的层偏移)。

通常,这会在 10 多个小时的打印中发生大约四到六个小时,尽管我已经看到它发生在上一次打印后的半小时左右,并且在 65 分钟的打印接近尾声时也会发生。当我尝试更大的印刷品时,这已成为一个大问题,因为它会破坏印刷品的外观(通过跳过作为零件可见表面的大部分层)或在应力点处造成薄弱层 - 这浪费了大量的机器时间以及耗材。

我还刚刚将我的构建表面升级到了 Creality 涂层玻璃板——这在平整度方面非常好,粘附性很好,并且当板冷却时部件很容易脱落。不幸的是,如果打印机重新启动时我不在房间内,并且床温度低于约 40 °C,则部件将脱开并在我恢复打印时开始随喷嘴移动。

我试过的

我怀疑我的 120 V 电源有问题,所以我购买了一个小型 UPS来调节 Ender 3 电源的电源,但没有看到改进。打印过夜通常效果更好,但并非总是如此,PLA(喷嘴温度 200 °C,床 50 °C)和 PETG(喷嘴 235 °C,床 75-78 °C)都会发生这种情况。我还没有尝试过其他灯丝,例如 ABS。

我通常不会在打印机执行此操作时看着它,但有几次我在之后立即发现了它(当我在电脑前时可以听到它在运行,所以当它停止时我可以在几秒钟内找到它),有一次我碰巧在看它停下来的时候。顺序是(通常,但并非总是如此,当打印具有大量填充物的层时 - 我通常使用立方体,以最少的材料和时间获得最佳强度)打印机会突然停止使用正常的信息屏幕显示十五到三十秒(我没有确切的时间,并且只看到它足够早以有想法几次),然后显示屏变暗,并在两到三秒内返回到启动启动画面(Ender 3 龙标志),从那里它变为带有“继续打印”和“停止打印”选项的断电恢复屏幕。

这不是可重现的错误(我也不可能尝试多次重复通宵或全天打印以尝试重现问题)。我从来没有注意到电源冷却排气变热,也没有注意到步进器变得像 50 °C 的床一样温暖(我没有红外温度计来检查步进器的实际温度)。我用照相温度计检查离开主板外壳的冷却空气的温度,发现在我测试的打印过程中它从未超过30°C。

我的假设

我知道有两个重要的可能原因:主板过热,或固件中的步进脉冲循环过载。前者应该(如果设计合理)导致完全关闭,尽管在电源上使用硬开关可能无法在传感器读数低于临界值(可能是 15 到 30我观察到的“冻结”秒数)。后者是我读过的,如果步进脉冲中断循环太忙,主板无法为传感器中断循环提供服务,Marlin 固件将重新启动。

我所知道的测试我所看到的唯一方法是找到一种更有效地冷却主板的方法,看看是否能改善这种情况——但我不愿意卸下风扇盖或用主板运行打印机盖住;安装风扇盖的原因是为了防止塑料碎片进入主板外壳,因为它位于构建板的正下方,容易积聚细绳、毛发和碎屑。

更新

我以为我已经解决了这个问题——我将打印速度(在打印运行时使用“调整”菜单)降低到 90%(=45 毫米/秒,而不是 Cura 的默认 50 毫米/秒)并开始获得更长的打印时间不停机;这将指出固件循环过载是可能的原因。不幸的是,在打印 13 小时后,我仍然冻结了大约 10.5 小时,但只有一个而不是我预期的三个左右;这可能是一个线索。从那以后,我在不到一个小时的时间内再次冻结成新的打印件,一次是床跑到 Ymin(一个不在 gcode 中的动作)而不是停在原地。

由于所需的拆卸水平,我没有尝试在步进器或热端接线的运动中测试连续性,并且在更换热端和喷嘴时切掉了鲍登管的损坏部分;我得到了很好的挤压效果,当它们没有停在中间时,打印出的印刷品非常光滑。

2021 年 6 月 18 日更新

正如评论中所建议的那样,我已经启动了一个打印的“试运行”,该打印之前在大约十四个小时的过程中产生了两到三个这样的停工。原始打印为 Overture 透明 PETG,喷嘴温度为 235 °C,床温度为 75 °C。对于这个“打印”,我将装入机器的 PLA 收回,远离热端,并拔掉了挤出机步进器;当我下班回家时,我将能够看到机器是否仍在运行,如果它已经重新启动,恢复打印将让我知道它在事件发生前运行了多长时间。

测试结果

这是出乎意料的。我以为我会发现机器仍在运行,或者电源故障恢复屏幕要求“继续打印”或“停止打印”——相反,我下班回家,开始空运行测试大约 10 小时后,发现打印机空闲,就好像我已经正确关闭然后打开电源一样。无法判断它何时停止或为什么停止。

进一步更新,6 月 20 日

我在隔夜打印时遇到了另一种新型故障;我正在打印 PETG(Sun Lu 品牌)、240 °C 喷嘴和 75 °C 床,回到我的磁性纹理构建板上,因为 PETG 正在翘曲并从涂层玻璃上浮出 - 今天早上我起床时打印机应该仍在运行,大约完成了 90%,但它位于信息屏幕上,喷嘴和床都读取房间环境温度,设置点为 0 °C。

我只能假设“恢复打印”选项的寿命有限(尽管我在打印停止后的八九小时看到它,在这种情况下打印进度表明它只停止了四小时或所以在我回来之前),或者我从恢复屏幕收到第二个中断,导致打印机返回到“重新开机”状态。

我不愿意从亚马逊卖家那里寻求进一步的保修帮助,因为退回我定制的机器很麻烦,而且我觉得如果我能确定要修理的东西,这很容易解决。

跟进,6 月 21 日

我开始相信我的机器闹鬼了。在过去的 24 小时里,我已经连续打印了大约 21 个小时,完全成功(就机器继续运行而言;我离开时正在运行的打印件上有一些角落提升今天早上工作,但这是打印设置和/或材料与构建表面)。今天早上离开时,我已经进行了 12 个多小时的打印,已经有十多个小时了,昨天完全打印了 9 个半小时,没有发生任何意外。

换句话说,问题似乎已经解决了。

我的搭档半开玩笑地建议猫可能会以某种方式重置机器,但我看不出他们有任何办法。只是戳 Ender 3 控制旋钮不会做任何事情,即使他们设法转动旋钮并再次戳它,如果他们启动“停止打印”,机器会缩回,抬起喷嘴,并返回 X 和Y. 如果他们按下电源开关(在 UPS 之后)并让它暂时断电,我希望能找到“恢复打印”屏幕——而且,当我在同一个房间,并且顺序与断电不兼容。

额外随访 2021 年 6 月 22 日

在获得大约 27 小时无故障打印后,我以为机器又开始试图骗我了——然后它在 PLA、玻璃床中打印 2 1/2 小时打印的大约 60% 时停止了,在 200 °C 的喷嘴和 50 °C 的床中,10% 的 gryroid 填充物。我上床睡觉时打印得很好,当我起床时,我在信息屏幕(不是恢复打印选择屏幕)上发现了它,喷嘴粘在填充物上。

附加信息 2021 年 6 月 26 日

我今天在安装皮带张紧器时能够花几分钟时间打开主板外壳 - 我有点惊讶地发现尽管附带 Marlin 1.0.1(更正:它是 2.0.1-V1.0.1,32 位) build 和 Creality 最新可用的此主板),主板是 32 位版本 4.2.2。虽然这不是最新版本,但它是在 2020 年随 Ender 3 V2 一起推出并几乎立即添加到 Ender 3 Pro 中的开发板,并且可以通过 MicroSD 或 USB 端口进行更新。

我被告知(通过对 Thingiverse 的 Ender 3 组的讨论)这排除了固件过载,因为 32 位板的计算速度要快得多,并且具有明显更大的板载 RAM 和 EEPROM。

我还检查了主板上的电气连接;我发现两个螺丝端子没有我制作的那么紧(这可能是使用镀锡线而不是压接套圈的结果);我还能够按下一个步进驱动器输出(不确定是哪个),它没有完全就位(虽然肯定会接触,因为我已经让所有步进器在机器没有自我重置的任何时候都在运行) .

不幸的是,拧紧稍微松动的螺丝连接没有任何帮助。尽管我能够完美地完成 1 1/2 小时的打印,但在 7 1/2 小时的打印中,我在几个小时内连续两次失败。

我接下来要检查的是电源的内部结构。

6 月 29 日更新

电源检查显示完美的 24.0 V 输出,但我发现电源开关本身的两个铲形端子足够松动,只需稍微拉一下电线即可移动。据我所知,他们接触良好,需要努力拉开开关上的铲子,但是一旦在负载下一段时间后温度升高(同时运行 X 和 Y 步进器和床加热器,对于例如,随着几乎恒定的喷嘴热量)它们很可能变得更松了——而且由于我将电源从垂直挤压件移到一对印刷支架以改善磁性构建板和电源之间的间隙,它确实会移动机器打印时大约有一点(特别是填充物的快速方向变化)。

在此基础上,我断开两根电线并用钳子挤压端子以将它们闭合一点;当我重新连接它们时,它们非常紧。

确定为时过早,但此后机器完美地完成了 7.5 小时的打印。

6 月 30 日更新

更好——我连续打印两次7.5 小时,没有失败。打印了一个垫片,以允许在磁性构建表面板和玻璃之间快速切换(夹在 X 龙门板上以触发 Z 停止,喷嘴高出玻璃板的额外厚度)。太厚; 重印比打磨或刮擦更容易。

机器停在同一个地方,同时连续打印了3 次裙子这距离印刷不到一分钟。此外,不会重新启动,只是冻结,直到我关闭电源,然后返回“恢复”对话框。尝试重新切片,认为它可能是一个错误的 g 代码文件,并且 microSD 无法安装在我的台式计算机上,尽管它在打印机中似乎仍然可以正常读取并且另一个(全尺寸)SD 卡安装在同一个 USB 上端口和集线器(即使在另一个读卡器的 microSD 插槽中也没有安装问题卡)。

最后一个似乎与原始问题无关:microSD 似乎在没有“安全删除”程序的情况下断开连接,而 Ubuntu 显然无法从中恢复;这导致 gcode 文件损坏,导致这些最近的、非常早的停机,以及无法安装存储设备。重新格式化存储设备纠正了这个问题。

问题?

我可以运行哪些其他测试来区分热重启和固件过载?

1个回答

这个问题(在打印过程中自动重启)似乎已经解决了。

原因

明显的原因是电源开关上的推入式铲形连接器的组合比理想情况下松散,可能是为了促进批量生产而指定的方式(这种连接器越紧密,组装起来就越困难,导致工作速度变慢,损坏的部件增加,然后需要重新组装组件),并将电源从其直接安装到机器框架上移开(以便在安装磁性构建板后增加 PSU 和热床之间的间隙) .

我用来重新安装电源的支架可以在框架底座的 4040 挤压件中自由滑动,并且与 PSU 外壳甚至其塑料延伸部分(其中包含电线连接、电源开关和电源线连接器)没有机械连接)。这使得 PSU 在框架加速度(对床和热端运动的牛顿反应)下比原始安装座移动得更多——并且这种运动有时会拉扯塑料接线盖内的电线。

将它与足够松动的铲形连接器相结合,当电线被轻轻拉动时可以移动,你就有了一个瞬间断开连接的公式。这种断开连接会重置主板(就像电源闪烁对没有 UPS 的计算机所做的那样),导致死机(实际上是主板在开始更新显示之前的启动顺序),然​​后启动。

并发症

我无法证明这一点,但我假设从重新启动到“恢复打印”屏幕,再到在正常关机后重新启动就好像刚刚通电一样的转变,因为连接问题已经发展到产生两次或多次断开连接的程度靠得足够近,以至于第二次重启丢失了“正在进行打印”标志。

解决方案

似乎已经解决了问题的是取下 PSU 上的接线盖(确保电源关闭并断开电源线,此盖内有电源电压),断开电源开关上的铲形端子,并(用钳子)小心挤压母插座,使它们在公刀片上更紧。这必须小心进行,因为用力挤压会关闭母端子并阻止重新连接,需要使用小刀和微型螺丝刀进行更困难的调整,或者更换端子。

自从应用此修复程序以来,除了导致 gcode 文件损坏的无关问题之外,我已经完成了一些较长的打印(每个大约 7 1/2 小时)和一些较短的打印,没有任何故障。

除此之外,在这个答案之后我确实得到了一个打印中的重置;它发生在以 (IIRC) 40% 打印 gyroid infill 时,这是您所做的任何事情中最大的持续加速度(=> 机器框架运动)。

我的最终解决方案是在电源上添加第三个支架,因此支持三个角。现在当机器稍微移动时,电源不会摆动和摇晃;它回到了一个近乎刚性的框架安装(如果有的话,比原来的两个螺丝通过立柱更坚固)。我没有再次尝试过 gyroid infill,但自从安装了第三个支架后,我已经获得了 100% 的可靠性(包括 7 个多小时的几个大打印)。