La anatomía de una impresora 3D: controladores paso a paso

Una vez más querid@ suscriptor, vamos a introducirnos en un tema de mucho interés si estás comenzando dentro del mundo de la impresión 3D. Acomódate bien en tu sillón que hoy te traigo algo jugoso para contarte🙂. Vamos allá.
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¿Qué son los controladores paso a paso?

Debajo del capó de cada impresora 3D, tallador 3D o CNC, hay controladores paso a paso. Controlan y hacen que las bobinas de los motores paso a paso se disparen, haciendo que el eje del motor gire de una manera controlada con precisión. Algunas placas de control tienen controladores paso a paso integrados como parte de la placa, y otras los tienen como complementos intercambiables y reemplazables. Hay una ventaja y una desventaja en cada forma, así que echemos un vistazo a lo que estos pequeños son capaces de hacer.

Cómo trabajan ellos:

Todos los controladores paso a paso tienen un chip central que procesa las entradas y las emite como movimientos en cada eje. Los motores paso a paso Nema17 tienen una cierta cantidad de pasos por rotación (la mayoría son 200), que es exactamente cuántos cambios en el campo magnético de la bobina se necesitarán para girar completamente el eje del motor. Al controlar cuidadosamente la corriente que emite el controlador, magnetizará un lado del motor, lo que hará que el eje gire, y al cambiar constante y consistentemente qué lado está magnetizado es cómo gira el motor.

¿Qué es el micropaso?

Los conductores también pueden hacer algo llamado «micropasos» donde, en lugar de mover estrictamente un diente del engranaje o un paso a la vez, el conductor puede aplicar la corriente suficiente para mantener el engranaje entre los pasos, lo que aumenta la precisión del movimiento de salida. A partir de hoy, 1/16 micropasos es bastante estándar, y lo ha sido por un tiempo, pero hay algunos controladores que pueden ir a 1/32, 1/64, 1/128 o incluso 1/256 micropasos. Cuantos más micropasos produzca un controlador, más corriente necesitará para poder tener el par de torsión para mantener esas posiciones finas.

Algunos ejemplos

A4982, DRV8825 y TMC2130s son controladores paso a paso muy comunes para una impresora 3D. En kits sencillos y económicos, puede encontrar la A4982, en un kit de actualización, un paquete de DRV8825 y, en una impresora más nueva y de mayor calidad, la TMC2130. Los controladores A4982 o Allegro suelen ser bastante baratos, pero pueden ser bastante ruidosos cuando están funcionando y están limitados a 1/16 micropasos. Los controladores DRV8825 o Texas Instruments pueden usar micropasos de 1/32 y han sido una opción común para las actualizaciones de controladores paso a paso, pero algunos han notado que tienden a tener problemas para realizar micropasos precisos, lo que significa que cuando se le indica que se mueva un micropaso, puede saltarse y mueve dos. Los TMC2130 se desarrollaron más recientemente y tienen algunas características bastante interesantes, como micropasos de 1/256, Stealthchop, homing sin sensores y detección de saltos. Sin embargo, si bien es capaz de hacer estas cosas, también depende del firmware hacer que estas cosas realmente sucedan.

Las diferentes formas de controladores paso a paso

Los controladores paso a paso vienen en dos formas diferentes: integrados y extraíbles. Integrados significa que son parte del tablero y no se instalan por separado; cuando compras un mini Rambo, los chips A4892 se sueldan directamente a la placa; en un RAMPS clásico, el controlador paso a paso se conecta a puertos específicos en la placa. Si tiene controladores separados, eso significa que tendrá que obtenerlos, así como la placa de control si está construyendo una impresora 3D; sin embargo, si alguna vez fallan, solo necesita reemplazar ese único controlador (que generalmente se encuentra debajo $ 15 cada uno) en lugar de desoldar un controlador defectuoso u obtener una placa de control completamente nueva si sopla un controlador en una placa integrada (lo que podría ser un error de $ 150). Con tablas removibles, está la huella de Pololu y la huella de Bigfoot; Pololu es una huella estandarizada, mientras que Bigfoot está hecho específicamente para tablas Panucatt y para permitir chips más actuales y más grandes.

Mantener a los conductores frescos

Si bien los controladores paso a paso son lo suficientemente inteligentes como para apagarse si comienzan a sobrecalentarse, eso significa que se saltará pasos en su impresión. Algunos controladores solo necesitan un disipador de calor conectado al chip y lo llaman un día, mientras que otros pueden necesitar eso y un ventilador que sopla aire frío en la placa.

Stealthchop y ciclo de propagación

Un elemento básico de los controladores Trinamic es StealthChop y Spreadcycle. Stealthchop es para un rendimiento silencioso y de baja corriente, lo que significa que su impresora puede ser completamente silenciosa, excepto por los rodamientos que giran sobre las varillas lisas, pero también significa que se mueve demasiado rápido, demasiado abruptamente o se engancha en algunos soportes volcados y su 3D. la impresora puede omitir pasos. Spreadcycle es básicamente el modo «normal» y se activará y funcionará como cabría esperar. También han lanzado Stealthchop2, que es incluso mejor que antes, así que donde antes podía saltarse un paso, ahora puede contrarrestarlo sin ningún problema.

En un nivel básico, eso cubre qué son los controladores paso a paso, cómo funcionan y, con suerte, debería darle una idea de lo que podría querer en una impresora 3D. Si siguió adelante y cambió los controladores paso a paso en su impresora 3D, me encantaría saber a qué se ha actualizado.

¡Feliz impresión!

 

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