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Como calibrar E-Steps no Marlin: passo a passo e o que muda com placa silenciosa TMC

Calibrar os E-Steps é a etapa que garante que a impressora empurre o comprimento de filamento que o G-code pede. Por isso, se o valor estiver errado, toda peça sai com extrusão a mais ou a menos, por uma porcentagem fixa. O procedimento é curto e usa só um paquímetro e um terminal, mas há detalhes que os guias costumam errar ou omitir, principalmente quando a placa-mãe foi trocada por uma silenciosa com drivers TMC.

Assim, este texto mostra o método dos 100 mm com as conferências que evitam medidas falsas, explica o que a troca para TMC muda de fato e separa E-Steps de fluxo no fatiador, que são ajustes diferentes.

O que são E-Steps

E-Steps é o número de passos que o motor do extrusor precisa dar para mover 1 mm de filamento. Assim, no Marlin, ele é o valor E do comando M92 (passos por unidade). Primeiro, um motor de 1,8 grau tem 200 passos por volta e, com 16 micropassos, chega a 3.200 passos por volta, segundo um guia sobre drivers TMC2209. Depois, a relação de engrenagens e o diâmetro efetivo da engrenagem de tração definem quantos passos correspondem a 1 mm de filamento.

Por isso, o valor muda quando o extrusor muda, um guia de upgrade cita cerca de 93 para o extrusor de fábrica da Ender 3. Por outro lado, a Bondtech informa que o BMG, com redução de 3:1, exige 415. Mesmo assim, esses números são ponto de partida: o próprio revendedor 3DJake lembra que o valor pode variar de impressora para impressora.

O que muda (e o que não muda) com uma placa silenciosa TMC

Muitos guias dizem que trocar a placa altera o E-Steps, mas a ficha técnica da TMC2209 mostra outra coisa. Primeiro, o driver aceita configuração de 8, 16, 32 ou 64 micropassos na entrada e interpola internamente para 256, com o recurso MicroPlyer. Portanto, o número de passos por milímetro depende do microstepping configurado, e não dos 256 internos. Então, se a placa nova usa o mesmo microstepping da antiga, o E-Steps continua o mesmo. Se ele mudou, por exemplo de 16 para 32, o valor de passos por milímetro muda na mesma proporção.

Há também um efeito prático no firmware. A documentação do Marlin avisa que as configurações salvas na EEPROM persistem após gravar um firmware novo e recomenda enviar M502 e depois M500 depois de gravar. Sem isso, um E-Steps antigo pode continuar valendo, porque os valores da EEPROM sobrescrevem os do arquivo de configuração. Depois de trocar de placa, confirme com M503 o que o firmware está usando.

Também não há fonte consultada que afirme que o modo StealthChop, por si só, altera o E-Steps. Porém, se o motor estala, patina ou o bico está entupido, o filamento anda menos e a medida sai errada. Nesse caso, corrija a causa antes de calibrar, senão você compensa um defeito mecânico com um número.

Ferramentas

Primeiro, você precisa de um paquímetro digital, uma caneta de ponta fina e um terminal que envie G-code por USB, como o Pronterface ou o OctoPrint. Além disso, um guia recomenda marcadores finos para que a marca seja precisa.

Passo a passo: método dos 100 mm

Preparação

  1. Aqueça o hotend na temperatura de uso do filamento. Isso importa porque o Marlin bloqueia a extrusão a frio por padrão, com mínimo de 170 °C (EXTRUDE_MINTEMP), e o comando M302 pode alterar isso. Um guia também lista a medição com o bico frio entre os erros que falseiam o resultado.
  2. Marque o filamento a 120 mm da entrada do extrusor. Assim, segundo a Wevolver, os 20 mm extras evitam que a marca desapareça dentro do extrusor caso a máquina empurre a mais.
  3. Ponha o extrusor em modo relativo com M83. A documentação do Marlin diz que G91 também torna o extrusor relativo, a menos que M82 seja usado, e que G90 e G91 limpam o modo definido por M82 e M83. O M83 afeta só o eixo E, então é a opção mais direta. Também no fórum da Prusa, um respondente lembra que o processo deve começar com M83.
  4. Leia o valor atual com M503. Procure a linha M92 e anote o número depois do E. O M503, porém, mostra os valores da memória de trabalho (RAM), não os da EEPROM.

Medição e cálculo

  1. Envie G1 E100 F100. Assim, a velocidade de 100 mm/min equivale a cerca de 1,7 mm/s e o movimento leva perto de um minuto. Por isso, um guia a chama de velocidade conservadora, para que a tensão do filamento e a pressão no hotend não interfiram.
  2. Meça o que sobrou entre a marca e a entrada do extrusor. Depois, o comprimento realmente empurrado é 120 mm menos a sobra. Por exemplo, se a sobra for 24 mm, a máquina empurrou 96 mm.
  3. Calcule o novo valor: E-Steps novo = E-Steps atual x 100 / comprimento empurrado. Então, com E atual 93 e 96 mm empurrados, o resultado é 93 x 100 / 96 = 96,88. Além disso, a mesma conta aparece em guias da Prusa e da OZ FDM, que calculam a partir da razão entre o comando e o real.

Aplicação e teste final

  1. Aplique com M92 E96.88. O M92 muda só a memória volátil, e por isso o valor se perde ao desligar, segundo a documentação do Marlin.
  2. Salve com M500. Porém, isso só funciona se a opção EEPROM_SETTINGS estiver ativa no firmware. Depois de reiniciar, confira com M503.
  3. Repita o teste. Por fim, a OZ FDM sugere que o resultado esteja em 100 mm com tolerância de meio milímetro.

Por outro lado, se você enviou G91 em vez de M83, lembre de voltar ao modo absoluto com G90 antes de imprimir.

Erros que falseiam a medição

O primeiro é medir com o bico frio, que faz o extrusor moer o filamento. O segundo é medir por uma impressão em vez de usar G-code direto, porque a retração e outros movimentos interferem, como lembra um guia de calibração. O terceiro, por fim, é ignorar ruídos: no fórum da Prusa, um usuário relatou um estalo de cerca de 1 segundo ao iniciar o G1 E100 F100 e o resultado não mudou em várias repetições. Por isso, se houver estalo ou patinagem, procure a causa mecânica, como um bico entupido, antes de aceitar o número.

Valores de referência por extrusor

ExtrusorE-Steps citadoOrigem
Extrusor de fábrica da Ender 3 (engrenagem simples)cerca de 93Guia de upgrade da UAVMODEL
Bondtech BMG (redução 3:1)415Bondtech
Bondtech QR (redução 5,18:1)476,5Bondtech
Clone do Titan (redução 3:1)385 recomendadoAnúncio de um vendedor

Assim, uma conta mecânica mostra por que os valores diferem: passos por volta multiplicados pela redução, divididos pela circunferência efetiva da engrenagem. Por exemplo, um calculador estima cerca de 418 para o BMG, perto do valor da Bondtech. Mesmo assim, calibre na sua máquina.

Fluxo no fatiador: um ajuste separado

Primeiro, o E-Steps corrige o hardware. Por outro lado, o fluxo (flow) compensa variações do filamento, como a tolerância de diâmetro do carretel. Nos guias, o método padrão é o cubo de parede única: primeiro imprima um cubo oco, depois meça a espessura da parede e por fim aplique a fórmula fluxo novo = (espessura esperada / espessura medida) x fluxo atual.

Porém, um detalhe corrige a versão comum do teste. Ou seja, a espessura esperada é a largura de linha configurada no fatiador, e não necessariamente o diâmetro do bico. Por exemplo, um guia usa bico de 0,4 mm com proporção 1,2 e espera 0,48 mm. Depois, meça a parte superior da parede, no terço central, longe dos cantos, com pressão constante no paquímetro. Além disso, outros guias pedem três medidas por parede e a média.

Assim, com esperado de 0,40 mm e medido de 0,44 mm, o fluxo novo é 0,909, ou 91%. Depois, reimprima e repita até a diferença ficar pequena. O autor de um modelo de cubo de calibração sugere desconfiar de valores fora da faixa de 0,90 a 1,10, porque isso indica erro na medição ou problema mecânico.

Perguntas frequentes

Preciso recalibrar o E-Steps a cada carretel? Não. Não. O E-Steps é um ajuste de hardware. Por outro lado, para variações entre carretéis, ajuste o fluxo no fatiador.

Por que o E-Steps sobe para cerca de 415 com um BMG? Porque a redução de 3:1 faz o motor girar mais para mover a mesma quantidade de filamento, segundo a Bondtech.

O M500 não salva. O que fazer? Verifique se EEPROM_SETTINGS está ativo no firmware, pois sem ele o M500 não grava. Também a Bondtech indica, para impressoras sem EEPROM gravável, colocar o M92 no G-code inicial do fatiador.

Preciso recalibrar depois de trocar a placa? Primeiro, confira o microstepping configurado e use M503 para ver o valor ativo. Depois de gravar firmware novo, envie M502 e M500 para não herdar valores antigos, e repita o teste dos 100 mm.

Por que F100 e não uma velocidade maior? Porque um movimento lento reduz a interferência da tensão do filamento e da pressão no hotend, segundo um guia de calibração.

Fontes

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