Las impresoras 3D FDM a menudo necesitan un ajuste PID (Derivativo Integral Proporcional) automático o manual si la temperatura de impresión fluctúa constantemente o con frecuencia. Además, es posible que deba calibrar los valores de PID para una cama calentada y una nueva extrusora, hotend o incluso una boquilla.
Para ajustar manualmente el PID de una impresora 3D, puede usar Pronterface o un software similar para ejecutar, monitorear y ajustar el código g. Obtenga, ingrese y guarde los nuevos valores PID para la extrusora y la cama calentada. Revise los efectos de ajuste y cambie manualmente los nuevos valores de PID.
Algunas impresoras 3D, como los modelos Prusa con firmware 2.0.12 y versiones posteriores, ofrecen una conveniente opción de ajuste automático a través del menú LCD. Sin embargo, no todas las impresoras tienen esta característica. Siga leyendo para aprender a ajustar manualmente una impresora 3D PID, independientemente de la marca.
1. Prepare la impresora 3D para el ajuste manual de PID
La sintonización PID es un proceso de calibración vital. Por lo tanto, para obtener los mejores resultados, no debe calibrar aleatoriamente configuraciones como los valores PID sin preparar la impresora 3D para el procedimiento.
Estos son los pasos para prepararse para ajustar el PID de su impresora 3D manualmente:
2. Conecte la impresora 3D a su computadora
Para ajustar manualmente su impresora, deberá acceder a su código g en vivo durante una prueba.
Puede usar una computadora u otro dispositivo compatible para interactuar con el firmware de la impresora 3D. Una computadora portátil puede ser más conveniente que un teléfono inteligente, una tableta o una Raspberry Pi. Necesitará el cable USB de la impresora 3D para conectarse a su computadora mientras ejecuta el software elegido; más sobre eso en un minuto.
3. Use el software para acceder a una terminal de código G
El ajuste manual de la configuración PID de una impresora 3D requiere acceso a una terminal de código g. El acceso al código G es necesario para todas las marcas y modelos, a menos que utilice una función de ajuste automático de PID llave en mano.
Puede usar Pronterface, que tiene la consola de código g más sencilla. Pronterface es una aplicación gratuita y de código abierto, por lo que no tendrás que pagar nada para usarla.
No importa qué cortadora use para su impresora 3D, incluidos OctoPrint, PrusaSlicer, Ultimaker Cura, etc., aún puede usar Pronterface para ajustar la configuración de PID manualmente. No recomiendo Pronterface como reemplazo de ningún software de corte porque no es el mejor ni el más rápido.
Aquí hay un video de descarga e instalación de Pronterface para ayudarlo a comenzar si no está familiarizado con la aplicación o su interfaz de usuario:
Una vez que instale Pronterface en su computadora, use el USB para conectar el terminal a su impresora 3D. Verifique que la extrusora de la impresora 3D o el hotend estén a temperatura ambiente y asegúrese de que la cama esté fría. Luego, enciende la impresora 3D con el filamento ya descargado.
4. Obtenga los valores PID actuales (paso opcional)
Abra Pronterface después de conectar la computadora y su impresora 3D. Puede obtener los valores PID actuales si desea anotarlos.
Los valores PID actuales pueden ayudarlo a comparar las nuevas cifras proporcionales, integrales y derivadas después del ajuste.
Tal comparación puede no ser necesaria para todos. Aún así, si desea averiguar cómo o por qué fluctuó la temperatura del extrusor o de la cama calentada de su impresora 3D, contar los valores PID actuales, antiguos y nuevos probablemente le ofrecerá información valiosa.
Además, los valores actuales o antiguos serán útiles si la nueva configuración de PID no funciona como esperaba después de la sintonización.
Estos son los pasos para obtener los valores PID actuales de una impresora 3D FDM:
5. Ajuste los valores PID de la impresora extrusora 3D
Después de obtener los valores PID actuales en el paso opcional 4, puede cambiar estas cifras e introducirlas manualmente en el firmware o la placa base de su impresora 3D.
Hay un debate en curso entre los usuarios de impresoras 3D sobre la precisión o los efectos de las diversas autoevaluaciones de firmware y el ajuste de PID resultante. Las marcas de impresoras 3D y sus expertos a menudo no se comprometen con el ajuste automático y manual de PID para el firmware basado en Marlin y otros.
Aún así, una evaluación o autodiagnóstico ejecutado por el firmware es la mejor manera de permitir que la impresora 3D descubra los valores proporcionales, integrales y derivados requeridos.
Al ajustar manualmente su impresora 3D, la fórmula básica que debe ingresar es M303 Ex Sx Cx, donde x representa cualquier número.
Esto es lo que eso significa:
- M303 inicia la prueba. M303 es el código g para iniciar el proceso de autoajuste de PID mediante el firmware de su impresora 3D.
- E representa la cama caliente. Si desea sintonizar la cama caliente, inserte un -1 o -2 después de la E, lo que iniciará la sintonización. Sin embargo, si prueba y sintoniza el hotend, deje el valor E en 0.
- S representa la temperatura de impresión o la temperatura del hotend. Para establecer su temperatura de impresión ideal, inserte el valor de grados deseado después de la S. El objetivo es establecer una temperatura objetivo que usará con frecuencia para la impresión 3D. En este ejemplo, 210 °C, o S210, es para PLA. Si imprime con ABS o PETG, elija esas temperaturas de impresión con S en el código. Por lo tanto, puede usar S260 para ABS, S250 para PETG, etc.
- C representa el ciclo. C representa las veces que su impresora verificará y ajustará la temperatura dentro de un marco de tiempo determinado. Puede seleccionar entre 3 y 10 ciclos, así que use C3 o C10 según sus necesidades. Aumentar el número de ciclos prolongará el proceso de ajuste de PID para cualquier impresora 3D FDM.
En este ejemplo, supongamos que tiene una impresora FDM estándar e imprime predominantemente con PLA. El valor que probablemente querrá ingresar es:
- M303 E0 S210 C5. Puede cambiar este código de ejemplo M303 E0 S210 C5 como lo considere adecuado para su propósito.
Una vez que finalice el proceso de ajuste de PID, verá los nuevos valores que se muestran en la consola de comandos. Pero estos pasos o el código necesitan una ligera modificación si desea ajustar el PID de una cama de impresión 3D calentada.
6. Ajuste manualmente los valores PID de la cama térmica de una impresora 3D
Puede usar Pronterface y el mismo formato de código, M303 ESC, para ajustar los valores PID de la cama calentada de una impresora 3D. Sin embargo, los valores de E y S cambiarán según la temperatura objetivo de la cama calentada.
Aquí hay una guía paso a paso para ajustar manualmente la configuración PID de una cama caliente para una impresora 3D:
Pronterface devolverá los nuevos valores PID para la cama calefactada de la impresora 3D en la misma consola, como obtendrías las cifras para el hotend del extrusor.
7. Anote e ingrese los nuevos valores PID
Cuando vea los nuevos valores de PID en Pronterface, puede anotarlos en algún lugar o copiar directamente las cifras e ingresarlas en el código requerido para enviar la información a la impresora 3D.
El código para ingresar nuevos valores PID es M301. El código completo es M301 Pxx.xx Iyy.yy Dzz.zz. Los valores de PID correspondientes que obtiene después de que se completa el ajuste son x, y y z.
Los valores se muestran normalmente hasta con dos decimales. Puedes usar lo mismo en el código.
Suponga que los nuevos valores de PID después del ajuste son:
- Kp o kP: 33,00
- Ki o kI: 3,30
- Kd o kD: 82,46
Así, el código para ingresar estos valores será M301 P33.00 I3.30 D82.46.
Escriba el código con el espacio simple exacto entre los números M, P, I y D, y sin ningún carácter especial aparte de los puntos decimales, como he escrito en este ejemplo. Envía el código a la impresora 3D.
8. Guarde los nuevos valores de PID en la placa base
Ingresar los valores PID nuevos o ajustados solo guardará la información en una tarjeta de memoria o unidad si hay una conectada a la impresora 3D. El código M301 es un paso intermedio para alimentar los datos, no para guardar los valores PID ajustados en la placa base de la impresora 3D. Necesitas usar el código M500 para eso.
El código M500 guarda la nueva información para que el firmware no restablezca los valores predeterminados cuando reinicia la impresora 3D o extrae la tarjeta de memoria, la unidad flash o la memoria USB.
Después de completar los procesos M303 y M301 para ajustar el PID e ingresar los nuevos valores, ingrese M500 en la consola Pronterface g-code y envíelo a la impresora 3D.
No necesita agregar nada al M500 para confirmar y guardar los nuevos valores PID.
Como código independiente, M500 no confirmará nada si un paso anterior de M301 no alimenta los nuevos valores de PID después del proceso de ajuste con M303. Entonces, si cometes un error, nada cambiará.
9. Revise los efectos de calibración de la sintonización PID
Si ejecuta los pasos 1 a 8 de esta guía sin errores, debería poder ajustar la configuración PID de su impresora 3D sin problemas inesperados.
Este proceso se aplica a extrusoras o hotends y camas de impresión calentadas. Aún así, las impresoras 3D no siempre son predecibles, así que pruebe los efectos.
Puede seleccionar una temperatura de impresión o encender la cama caliente para ver si hay alguna fluctuación significativa en la pantalla LCD o a través de otra interfaz de usuario, como la rebanadora. Un proceso de ajuste PID perfecto puede calibrar los ajustes para que la temperatura no oscile.
Por supuesto, es posible que tenga algunos cambios menores en unos momentos mientras imprime, especialmente cuando se enciende un ventilador de refrigeración o si hay alguna influencia externa. Cualquier fluctuación constante o severa de la temperatura de la extrusora y el hotend o la cama calentada requiere una mayor investigación.
10. Ajuste o cambie manualmente los nuevos valores PID
La placa base almacena los nuevos valores de PID que ingresa y los guarda después de ajustarlos como configuraciones predeterminadas de firmware para su impresora 3D.
Los ajustes de PID calibrados se aplicarán a sus temperaturas de impresión con el tiempo.
Sin embargo, puede ajustar o cambiar manualmente los valores PID antiguos e incluso nuevos en función del rendimiento de la impresora 3D. Algunos entusiastas de las impresoras 3D toman los valores PID predeterminados y confían en el método Zeigler-Nichols para ajustar la configuración.
Así es como algunas personas ajustan los parámetros PID clásicos para imprimir con algo de exceso utilizando el método Zeigler-Nichols:
- Valor de P nuevo o kP modificado (Kp): Kp o kP Clásico x 0,55.
- El valor I permanece sin cambios, por lo que se utiliza Ki o kI Classic.
- Nuevo valor D o kD modificado (Kd): Kd o kP Clásico x 8/3.
La fórmula para ajustar el PID para que no se exceda la impresión 3D según el método Zeigler-Nichols es:
- El nuevo kP es kP Classic/3.
- El nuevo kI es kI Classic.
- El nuevo kD es kD Classic x 8/3.
Del mismo modo, algunos usuarios de impresoras 3D cambian los valores de PID para ajustar la impresora 3D según las especificaciones del hotend.
Entonces, suponga que actualiza de un hotend de 40W a una pieza de 80W. Dado que el nuevo hotend es el doble de potente, puede reducir los valores PID antiguos a la mitad.
Ejecutar los códigos de ajuste de PID con Pronterface y guardar los nuevos valores, como expliqué anteriormente en este artículo, debería funcionar para su impresora 3D a menos que algo esté mal.
Para ir finalizando
Los pasos del 1 al 8 no deberían tomar más de un par de minutos si tiene todos los elementos esenciales listos. Sin embargo, el ajuste de PID no resuelve todos los problemas de temperatura de impresión 3D. Las fluctuaciones de más de +/- 5 °C también pueden deberse a ventiladores, cable o conector del termistor y otros problemas.
Escrito por: Ben Última actualización: 20/05/2023
Acerca de Ben
Empecé a imprimir en 3D en 2013 y he aprendido mucho desde entonces. Por eso quiero compartir mi conocimiento de lo que he aprendido en los últimos años con la comunidad. Actualmente tengo 2 Bambulab X1 Carbon, Prusa SL1S y una Prusa MK3S+. Espero que aprendas algo de mi blog después de mis años de experiencia en impresión 3D.