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LayerLog层志

一层一层记下来的 3D 打印台面笔记

Voron 2.4 的 VFA 与振纹:把电气波纹和机械波纹分开

竖向细纹(VFA)和拐角振纹在照片里长得像,成因完全不同。这篇记录一个同时出现两种问题的 benchy 船体:用哪个测量把两者区分开,以及真正有效的两个参数——电机电流和 input shaper 频率。

材料PLA 喷嘴0.4 mm 层高0.2 mm 打印时长52 分钟

切片图按这条记录自己的切片参数画出来的。

两圈外壁 + 15% 填充:benchy 船体足够薄,表面瑕疵就是全部问题。
两圈外壁 + 15% 填充:benchy 船体足够薄,表面瑕疵就是全部问题。
竖向波纹 11 mm 周期的剖面:每 55 层重复一次,正好对应 0.2 mm 层高下的电机整步距离。
竖向波纹 11 mm 周期的剖面:每 55 层重复一次,正好对应 0.2 mm 层高下的电机整步距离。

打印记录

机器
Voron 2.4 350
材料
PLA
喷嘴
0.4 mm
层高
0.2 mm
墙数
2
填充
15%
打印时长
52 分钟
发布于
2026 年 9 月 9 日

先量重复间距,再动手改参数

判断表面瑕疵最有用的一个数字,是它的重复间距。用钢尺加放大镜跨 50 mm 量出总长再除,我这台的竖向波纹每 11 mm 重复一次。0.2 mm 层高下这是 55 层,而 55 层正好是这个同步轮节距下电机走一整步的皮带行程。这说明波纹是步进驱动注入的,不是轴承松或惰轮晃。

相比之下,振纹会衰减。拐角之后 3~5 mm 内看不出痕迹就是共振;如果沿直壁一直保持同样幅度,那就不是。

电机电流是最便宜的 VFA 解法

X/Y 运行电流越高,电机保持位置越用力,电流纹波也越尖锐。从 1.2 A 降到 0.9 A,打印质量上没有可测的损失——350 mm 的 CoreXY、9000 mm/s2、200 mm/s 也没丢步——而波纹幅度降了约 70%。如果继续降到 0.8 A 以下,高加速度填充时可能开始丢步,所以一次只改一个变量,然后重打同一个模型。

把 Z 轴驱动切到 spreadCycle 也有帮助,因为 Z 电机整场打印都在走小步,它的纹波会耦合到龙门上。

每次机械改动后都要重跑 input shaper

input shaper 的数值只在它测量时的那个皮带张力下有效。我那是皮带调到 110 Hz 之前的旧值:X 38.9 Hz、Y 43.0 Hz;调完之后真实值是 41.2 和 46.4 Hz。用旧值意味着它压的是错的频率,反而在正确的频率上加了一点能量。

振纹塔打一次 25 分钟。每次换皮带、改工具头重量、把机器搬到另一张桌子上,都要重跑。

知道什么时候该停

改完电流和 shaper 之后,10 倍放大加侧光还能找到波纹,正常观看距离已经看不到了。这就是该停的点。在皮带驱动的 CoreXY 上追最后 20% 的 VFA,通常意味着换低齿槽转矩的电机、换同步轮节距,那是重新设计机器,不是调校。

把自己接受的幅度记下来。半年后觉得波纹变严重时,你会想知道它是真的变了,还是你只是看得更仔细了。

失败链出了什么问题、当时怎么处理、最后是什么结果。

  1. 第几步 01

    症状

    Vertical fine artifacts — a regular 1 mm ripple on the outer wall of the benchy hull — most visible under raking light on the Y-facing side.

    处理

    Ruled out slicer by printing the same gcode from the SD card and over USB. Ripple spacing matched motor full-step distance, so the source was electrical, not mechanical. Changed X/Y motor run current from 1.2 A to 0.9 A and enabled spreadCycle on the Z drivers.

    结果

    Ripple amplitude dropped about 70 percent. Still faintly visible at 10x magnification, gone at normal viewing distance.

  2. 第几步 02

    症状

    Ghosting after the benchy chimney, roughly 4 mm of ringing behind each corner at 200 mm/s.

    处理

    Ran a ringing tower and recalibrated input shaper: X measured 41.2 Hz, Y measured 46.4 Hz. Previous values were 38.9 and 43.0 Hz, set before the belts were re-tensioned.

    结果

    Ringing reduced to about 1 mm behind the corner. No further gain from lowering acceleration below 9000 mm/s2.

尺寸复核

特征
30 mm VFA test wall thickness
标称
1.2 mm
实测
1.19 mm-0.01
公差
± 0.06 mm
备注
Wall thickness is fine; the artifact is surface texture, not dimension. Measured 0.03 mm peak-to-valley ripple at 11 mm spacing along Z.

切片档案

printer_model: Voron 2.4 350
layer_height: 0.20
perimeters: 2
infill: 15% grid
speed: 200 mm/s outer wall 120
accel: 9000 mm/s2
nozzle_temp: 215
bed_temp: 60
part_cooling: 100%
pressure_advance: 0.038
input_shaper: ei / 46.4 Hz / damping 0.08

沿用下来的做法

  • 改任何参数之前,先量清表面瑕疵的重复间距。
  • 幅度恒定的细纹是电气的;会衰减的振纹是机械共振。
  • X/Y 运行电流从 1.2 A 降到 0.9 A,VFA 幅度约降 70%。
  • 换皮带或改工具头重量之后,必须重跑振纹塔。

结论

VFA 现在只在侧光加放大下可见。剩下两个来源都是设计层面的,这一轮调校到此为止。