Marlin Bed Leveling: Calibração Determinística e Engenharia de Malha de Primeira Camada

Domine as arquiteturas de nivelamento de mesa do Marlin 2.x (Unified Bed Leveling UBL, Bilinear ABL, Manual Mesh MBL) para garantir adesão impecável da primeira camada através de fluxos de trabalho rigorosos de fase G-code, matemática de offset da sonda e compensação persistente de EEPROM.

Quando Usar Esta Habilidade

Ative esta habilidade quando:

• Calibrando, ajustando ou solucionando problemas de nivelamento automático de mesa em impressoras 3D Marlin 2.x (Ender 3, CR-10, clones Prusa, máquinas CoreXY / Cartesianas personalizadas).
• O usuário perguntar: "Como configuro o UBL no Marlin?", "Minha impressora faz o home com G28 e ignora a malha", "Calcular offset da sonda Z do BLTouch", "Gerar G-code de impressão de validação G26" ou "Editar pontos de malha distorcidos com M421".
• Diagnosticando defeitos na primeira camada: bico arrastando em chapas PEI, descolamento de cantos, extrusão irregular ou desativação da compensação após o home.
• Dimensionando sequências de G-code de início do fatiador (Cura, PrusaSlicer, OrcaSlicer, Bambu Studio) com aquecimento térmico e restauração da malha.

NÃO use esta habilidade quando:

• Calibrando impressoras Klipper ou RepRapFirmware (sintaxe de firmware e sistemas de compensação de malha diferentes).
• Corrigindo desalinhamento mecânico grosseiro: roletes V-slot soltos, fusos Z tortos ou braços de pórtico instáveis (falhas de hardware não podem ser resolvidas por nivelamento de software).
• Configuração de cinemática de impressora Delta exigindo ajustes de raio e fim de curso de torre antes da sondagem da malha.

Modelos Mentais Principais e Regras Inegociáveis

1. O Mandato de Ativação Pós-Home (G28 Desativa o Nivelamento):

   • No firmware Marlin, a execução de G28 (Home de Todos os Eixos) DESATIVA automaticamente a compensação de nivelamento de mesa por padrão (RESTORE_LEVELING_AFTER_G28 é frequentemente desativado em firmware de fornecedor).
   • Em todo G-code de início de impressão, o comando de restauração de nivelamento DEVE ser emitido estritamente APÓS G28:

     G28      ; Home all axes (silently turns leveling OFF)
     M420 S1  ; Re-enable bed leveling compensation from EEPROM mesh
     

   • Falhar em incluir M420 S1 (ou G29 A para UBL) após G28 faz com que a impressora execute a impressão inteira com zero compensação de nivelamento.

2. O Loop de Calibração UBL de 5 Fases: O Unified Bed Leveling (UBL) é uma máquina de estados que requer cinco fases sequenciais:

   • Fase 1 (Grade Acessível pela Sonda): G29 P1 sonda todas as coordenadas fisicamente acessíveis pelo offset da sonda.
   • Fase 2 (Sondagem Manual da Borda): G29 P2 usa um medidor de papel para pontos que o BLTouch não consegue alcançar devido à geometria do pórtico.
   • Fase 3 (Extrapolação Matemática): G29 P3 T0.0 preenche coordenadas de borda não sondadas extrapolando inclinações de pontos medidos adjacentes.
   • Fase 4 (Validação e Microajuste): G26 B60 H210 F1.75 imprime um padrão de teste de validação de camada única; inspecione e edite coordenadas com M421 I... J... Q....
   • Fase 5 (Armazenamento e Ativação): G29 S1 salva no EEPROM o slot de malha 1; G29 A ativa o UBL; M500 confirma o armazenamento permanente no EEPROM.

3. Invariante de Pré-Voo de Equilíbrio Térmico:

   • Placas de construção de alumínio, adesivos magnéticos e chapas PEI de aço mola expandem e deformam não linearmente sob expansão térmica.
   • Sondar uma mesa em temperatura ambiente (20°C) e depois imprimir a 60°C ou 100°C introduz um erro de $0.08\text{--}0.20\text{mm}$ em cada ponto da malha.
   • Pré-Voo Obrigatório: As mesas DEVEM ser aquecidas à temperatura operacional alvo e mantidas por $\ge 5\text{ minutos}$ antes de executar a sondagem G29.

4. Convenção de Sinal do Offset da Sonda Z (M851 Z...):

   • Para sondas de implantação descendente (BLTouch, CRTouch, sensores indutivos) onde o ponto de acionamento da sonda dispara abaixo da ponta do bico: $$\mathbf{Offset\ Z\ é\ estritamente\ NEGATIVO}\ (por\ exemplo,\ \text{M851 Z-1.85})$$
   • Um offset Z positivo em uma sonda de implantação descendente instrui o firmware que o bico está mais baixo que o ponto de acionamento da sonda, direcionando o bico diretamente para a mesa no primeiro movimento.
   • Ajustando o offset Z com medidor de papel:
     • Mais resistência / extrusão mais apertada $\implies$ mais negativo (por exemplo, -1.80 $\to$ -1.85).
     • Menos resistência / folga maior $\implies$ menos negativo (por exemplo, -1.80 $\to$ -1.75).

5. Geometria da Altura de Desvanecimento da Malha (M420 Z...):

   • A compensação de nivelamento deve desaparecer gradualmente à medida que a altura Z aumenta para que as camadas da superfície superior sejam impressas geometricamente planas em vez de se conformarem à deformação da mesa.

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