Acabe com o ghosting: input shaping e pressure advance

Imprime um cubo de paredes lisas e, ao lado de cada canto, aparece um eco fantasma da borda se repetindo na superfície. Isso é ghosting, e não é culpa do filamento: é vibração mecânica que o bico arrasta nas trocas bruscas de direção, e dá pra cancelar por software.

Os dois ajustes que resolvem o problema, input shaping e pressure advance, já estão no firmware e não custam nada. O preço é uma hora de calibração e, no método mais preciso, um sensor de R$ 25.

O que é ghosting (e por que trocar de filamento não resolve)

Ghosting, também chamado de ringing, é quando elementos como bordas se repetem na superfície impressa como um eco sutil, nas palavras da documentação do Klipper. O bico muda de direção num canto, a estrutura balança na frequência natural dela, e a oscilação fica gravada na parede como ondulação que some aos poucos.

Quanto mais pesado o conjunto que se move, mais frouxa a correia e mais flexível o frame, pior o efeito. Por isso o defeito aparece logo depois de um canto, furo ou relevo: é ali que a mudança de direção é mais brusca.

Aqui vai a parte honesta que os tutoriais pulam: input shaping compensa a vibração, não conserta a mecânica. Se a correia está bamba ou um parafuso solto, aperte antes. O próprio Klipper recomenda não trabalhar abaixo de uns 20 a 25 Hz sem antes enrijecer a máquina.

Input shaping: o firmware cancelando a própria vibração

Input shaping é uma técnica de controle em malha aberta que, segundo o Klipper, cria um sinal de comando que cancela as próprias vibrações. Na prática, ele divide o movimento em pulsos calculados pra que a vibração de um anule a do seguinte. Pra isso ele precisa saber a frequência de ressonância de cada eixo.

O Klipper oferece vários shapers: ZV (suaviza menos, mas é o mais sensível a erro de frequência), MZV e EI (as escolhas mais comuns pra maioria das máquinas), e os 2HUMP_EI e 3HUMP_EI, pensados pra mais de uma frequência de ressonância. A regra do trade-off: quanto mais robusto o shaper, mais ele arredonda detalhes finos. O Marlin trabalha só com o shaper ZV.

Medindo a frequência com o ADXL345 no Klipper

O jeito objetivo é parafusar um ADXL345 no carro do bico (e na mesa, nas bedslinger) e deixar o firmware medir. O sensor liga por SPI: direto nos GPIO de um Raspberry Pi, num RP2040/Pico ligado por USB, ou numa placa com SPI livre, conforme a documentação de medição do Klipper.

A sequência de comandos é curta. ACCELEROMETER_QUERY testa a conexão. MEASURE_AXES_NOISE mede o ruído de base, que deve ficar entre 1 e 100; valor de 1000 pra cima indica problema de alimentação, fiação ou fan desbalanceada. TEST_RESONANCES AXIS=X (e depois Y) faz a varredura. E SHAPER_CALIBRATE roda tudo automático: testa, recomenda o shaper, a frequência e a aceleração máxima segura. Um SAVE_CONFIG grava no arquivo. Os dados saem em CSV em /tmp, e o script calibrate_shaper.py gera os gráficos.

O custo aqui é simpático. O módulo ADXL345 (placa GY-291, ±16 g, 13 bits, SPI ou I2C) sai a partir de uns R$ 25 e raramente passa de R$ 35 em loja nacional como a Curto Circuito. O senão: esse método é do Klipper. Quem está no Marlin não calibra por acelerômetro.

Sem acelerômetro: a torre de ringing e o M593 do Marlin

O Marlin tem ZV Input Shaping desde a versão 2.1.2, pelo comando M593. Sem sensor, você imprime uma torre de ringing ou um padrão de varredura de frequência: a peça sobe variando a frequência com a altura, e você mede onde a ondulação some.

O exemplo da própria documentação: o padrão muda aos 62 mm de início, então 62 dividido por 2 dá 31 Hz, e você grava com M593 X F31 seguido de M500. O fator de amortecimento vai no parâmetro D, tipo M593 X D0.35. Pra desligar, M593 F0. Repete pra cada eixo. Detalhe: nem todo firmware de fábrica vem com input shaping compilado, então pode ser preciso recompilar o Marlin com INPUT_SHAPING_X e INPUT_SHAPING_Y.

O Klipper também faz a torre sem sensor, mas ler no olho é menos preciso que deixar o ADXL345 medir. É a troca clássica: zero hardware contra objetividade.

Pressure advance: o fim do canto borrado e do blob

O que o Klipper chama de pressure advance, o Marlin chama de Linear Advance, e é a mesma coisa, como deixa claro o guia do Ellis. Ele ajusta o tempo da extrusão pra compensar o atraso de pressão no hotend: na aceleração falta pressão e a extrusão sai fraca, na desaceleração sobra e vaza plástico no canto.

A sacada: o pressure advance muda a distribuição do material, não a quantidade. Baixo demais deixa o canto inchado, com blob. Alto demais abre gaps e divots. O ponto certo fica no meio.

No Klipper, a calibração é uma torre. Você fixa SET_VELOCITY_LIMIT SQUARE_CORNER_VELOCITY=1 ACCEL=500 e roda TUNING_TOWER COMMAND=SET_PRESSURE_ADVANCE PARAMETER=ADVANCE START=0 FACTOR=.005 (direct drive) ou FACTOR=.020 (bowden), conforme a documentação de pressure advance. Mede com paquímetro a altura do trecho de melhor canto e calcula: valor = START + altura vezes FACTOR. No exemplo da doc, 0 + 12,90 vezes 0,020 dá 0,258. Os valores típicos vão de 0,050 a 1,000, sendo o topo quase sempre de bowden. No Marlin, o equivalente é o M900: M900 K0.18 grava, M900 K0 desliga.

O Ellis prefere o método de padrão ao de torre por ser mais preciso de ler. A dica dele: ative o controle de aceleração do slicer e iguale à da parede externa, senão a aceleração alta gera ringing e suja o resultado. Você procura o canto mais nítido com menos artefato, sabendo que raramente existe pressure advance perfeito. No exemplo dele, com direct drive, deu por volta de 0,04, refinando depois em passos de 0,001 a 0,002.

A ordem certa e o que isso custa de verdade

A ordem importa: calibre input shaping primeiro, pressure advance depois. O motivo está na própria lista do Ellis: ligar ou desligar o input shaper é um dos gatilhos que obrigam a recalibrar o pressure advance. Fazer ao contrário é jogar trabalho fora.

Você também recalibra o pressure advance ao trocar de filamento, marca ou cor, ao mudar o tamanho do bico, em grandes mudanças de temperatura e ao trocar hotend, extrusor ou tubo bowden. É chato, mas é por isso que copiar o valor de outra pessoa quase nunca funciona.

E o custo real no Brasil? O software é de graça. A rota precisa é Klipper mais um ADXL345 de R$ 25, mas ela exige um host rodando Klipper, seja um Raspberry Pi ou um PC velho. A rota Marlin não pede hardware nenhum, porém você calibra no olho pela torre e talvez precise recompilar o firmware. Nas duas, o lembrete que abre este texto continua valendo: nenhum ajuste de software salva uma mecânica frouxa.

Perguntas frequentes

Ghosting e ringing são a mesma coisa?

Sim. São dois nomes pro mesmo defeito: o eco da borda repetido na superfície por causa da vibração.

Dá pra calibrar input shaping sem o ADXL345?

Dá. A torre de ringing funciona no Marlin e no Klipper sem sensor nenhum. O ADXL345 só torna o processo mais rápido e objetivo, e é exclusivo do Klipper.

Input shaping deixa a impressão mais lenta?

Não. Ele permite usar aceleração mais alta mantendo a qualidade. O custo é uma leve suavização de detalhes muito finos, maior nos shapers mais robustos.

Input shaping ou pressure advance primeiro?

Input shaping primeiro. Habilitá-lo altera o pressure advance, então calibrar o PA antes seria refazer tudo depois.

O Marlin tem input shaping e pressure advance?

Tem os dois: M593 (ZV Input Shaping, desde a 2.1.2) e M900 (Linear Advance). Dependendo da placa, pode ser preciso recompilar o firmware com esses recursos.

Que valor de pressure advance eu devo usar?

Nenhum valor pronto. Ele depende do conjunto extrusor, bico e filamento. Direct drive costuma ficar entre 0,02 e 0,08; bowden vai bem mais alto. Calibre o seu.

O acelerômetro fica preso na impressora pra sempre?

Não. Ele serve só pra medir: depois de gravar a calibração, você desparafusa e guarda.

Onde ir agora

Salva esse roteiro e roda na ordem certa na próxima troca de filamento: input shaping, depois pressure advance, com a mecânica já apertada. Mais guias de calibração estão no blog do 3D Tocantins.