BLTouch Smart

Einer der wichtigsten Fortschritte, die in den letzten Jahren bei 3D-Druckern eingesetzt wurden, ist die Integration von Nivellierungssensoren. Dadurch konnte nicht nur die Häufigkeit reduziert werden, mit der eine manuelle Nivellierung der Unterlage durchgeführt werden muss, sondern die neuesten Firmware-Versionen ermöglichen es auch, Mängel in der Ebenheit der Druckunterlage zu kompensieren und so eine optimale Haftung in jedem Teil der Unterlage zu erreichen.

Es wurden drei Haupttypen von Nivelliersensoren verwendet: induktiv, optisch und mechanisch.

Optische Näherungssensoren sind für ihre hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit bekannt. Sie haben sich jedoch nicht durchgesetzt, weil sie nur auf sauberen, unbeschädigten Glasoberflächen einwandfrei funktionieren, was bedeutet, dass sie in der Regel nicht für die Verwendung mit Kunststoff-Klebesockeln wie Buildtak geeignet sind.

Induktive Näherungssensoren sind etwas populärer und werden in Druckern wie dem Prusa MK3S eingebaut. Ihr Hauptvorteil sind die niedrigen Kosten und die einfache Installation, aber sie haben eine geringe Genauigkeit und Wiederholbarkeit und funktionieren nur auf Metalluntergründen richtig.

Mechanische Kontaktsensoren haben zwar eine geringe Genauigkeit und die schlechteste Wiederholbarkeit von allen, haben aber den Vorteil, auf jeder Oberfläche zu arbeiten. Der Hauptnachteil dieser Art von Sensoren ist, dass sie, da sie Kontaktsensoren sind, mit einem Servo kombiniert werden müssen, das sie zum Zeitpunkt der Nivellierung ausfährt und während des Drucks aufnimmt. Dies macht ihre Installation kompliziert und erhöht die Masse und das Gewicht des Druckkopfs erheblich.

BLTouch ist ein innovatives Nivellierungssystem, das von der jungen koreanischen Ingenieurin Paris Kyung-yeon Lee entwickelt und patentiert und ursprünglich durch eine erfolgreiche Crowdfunding-Kampagne finanziert wurde.

Video 1: BLTouch Werbevideo. Quelle: Antclabs.com

Tabelle 1: Vergleich zwischen Füllstandsensoren.

BLTouch Smart ist die dritte und bisher am weitesten entwickelte Version. Es handelt sich um einen auf Hall-Effekt basierenden Kontakt-Füllstandssensor, der den Servo zum Ausfahren und Aufnehmen des Kontaktstiftes integriert.

Dank der Kombination aus einem progressiven Magneten und einem hochpräzisen Hall-Sensor verfügt er über eine gute Genauigkeit und Wiederholbarkeit, die mit der von optischen Sensoren vergleichbar ist, aber im Gegensatz zu optischen Sensoren auf jeder Oberfläche funktioniert. Außerdem hat er einen kompakten Formfaktor und ist in den meisten Druckern einfach zu installieren.

Diese neue Version wird Smart genannt, da sie einen 8-Bit-Mikrocontroller Atmel ATtiny2313 enthält, der es ermöglicht, Selbsttests durchzuführen und mögliche Fehler in der Verkabelung oder im Sensor selbst zu erkennen. Zu diesem Zweck enthält es eine Reihe von LEDs, die im Falle eines Problems blinken und nicht nur warnen, dass ein Fehler vorliegt, sondern auch helfen, diesen zu identifizieren.

Ein weiterer wichtiger Vorteil gegenüber den Vorgängermodellen ist die Einbeziehung eines zusätzlichen MOSFETs, der den Betrieb im Open-Collector-Modus ermöglicht. Die gewünschte Logikspannung ist im EEPROM gespeichert und kann über Befehle ausgewählt werden.

Bild 1: Schematische Darstellung der BLTouch-Elektronik. Quelle: antclabs.com

Zusätzlich zu der Menge an Funktionen und Technologie, die er beinhaltet und die ihn als den fortschrittlichsten Füllstandsensor auf dem Markt platzieren, wird er in einem sehr kompakten und einfach zu installierenden Format präsentiert. Dadurch kann es an die meisten Drucker angepasst werden, ohne dass größere Änderungen erforderlich sind, und das Druckvolumen optimal ausnutzen. Sogar einige der fortschrittlichsten Extruder wie der Bondtech DDX für Creality-Drucker bieten die Möglichkeit, den BLTouch-Sensor durch den Druck eines einfachen Adapters zu montieren.

Bild 2: BLTouch montiert auf einem DDX-Extruder. Quelle: Bondtech.com

Zur Unterscheidung von minderwertigen Kopien sind alle BLTouch Smart mit einem QR-Code auf der Platine versehen, um die Echtheit zu überprüfen.

Bild 3: Detail des QR-Codes und der Seriennummer eines originalen BLTouch. Quelle: filament2print.com

BLTouch ist einer der vielseitigsten und genauesten Füllstandsensoren auf dem Markt. Dies in Kombination mit seiner geringen Größe macht ihn zur idealen Wahl für jeden Drucker, ob im professionellen Bereich oder zu Hause.