Technikai útmutató · Dióda lézer · LaserBase · Mechanika sorozat

Raster gravírozási sebesség

Elméleti és valós maximumok — miért tart tovább, mint amire számítanál?

Az alapkérdés

Gyakori tapasztalat: a gép papíron eléri a 10 800 mm/perc értéket, mégis egy 30×30 cm-es raster gravírozás 318 DPI-n váratlanul hosszú ideig tart. A beállított sebesség nem egyenlő a nettó gravírozási sebességgel.

Beállított gravírozási sebesség

Amit a szoftverben megadsz. A firmware $110 (X Max rate) ennek felső korlátja — a gép ennél gyorsabban nem mozog az X tengelyen.

Tartós nettó gravírozási sebesség

Amit a gép valójában, tartósan tud gravírozni adott DPI-n és munkadarab-méreten. Ez mindig alacsonyabb a beállított értéknél.

A szűk keresztmetszet a gyorsulás ($120 / $121), nem a maximális sebesség. Hiába magas a $110 — ha a gyorsulás alacsony, rövid raster sorokon a gép fizikailag nem éri el a beállított sebességet.

Mi csökkenti a nettó sebességet?

Raster gravírozásnál a vezérlő soronként dolgozik. Minden sor végén irányt vált — ez gyorsulást, lassulást és overscan zónát jelent. Ezen felül több tényező is szerepet játszik:

TényezőHatás
Gyorsulás / lassulás ($120/$121)Minden sornál le-fel ciklus; a sor hosszán belül kell elérni a célsebességet
Overscan zónaA fej a sor végén túlfut, lassul, visszafordul — ez idő és terület
PWM frissítési korlátMagas DPI + nagy sebesség esetén a firmware nem generál elég gyors PWM-et
Planner buffer korlátA GRBL csak korlátozott számú mozgást pufferel előre
Dithering feldolgozásJarvis/Stucki/Floyd több számítást igényel — a szoftver lassabban adagolja a sorokat
Soros kommunikáció (baudrate)Önálló szűk keresztmetszet magas DPI-n és complex dithering esetén

Rövid scanline hatás: kis munkadarabnál a fej sok esetben el sem éri a beállított sebességet, mert azonnal lassulnia kell. Kis tárgy + magas DPI + sok irányváltás esetén a beállított és a nettó sebesség közötti különbség a legnagyobb.

Fontos GRBL paraméterek

Error 12: ha a $100 step/mm × sebesség kombináció meghaladja a vezérlő maximális step rate-jét, a GRBL Error 12 hibát ad: "Step rate exceeds the maximum step rate". Ez a vezérlő, nem a mechanika korlátja.

Mechanikai felépítés — step rate korlátok

A step rate (lépés/másodperc) a $100 step/mm és a sebesség szorzata. Klasszikus 8-bites GRBL vezérlőknél a gyakorlati határ 30 000–40 000 step/s körül van.

MotorPulley$100 step/mmStep rate @ 10 800 mm/perc
1.8°GT2 20T8014 400 step/s
1.8°GT2 16T10018 000 step/s
0.9°GT2 20T16028 800 step/s
0.9°GT2 16T20036 000 step/s

A 0.9° + GT2 16T kombináció 10 800 mm/perc körül klasszikus GRBL vezérlőknél elérheti a step rate határt. grblHAL (ESP32/STM32/Teensy) rendszereknél ez a limit jóval magasabb.

Gyorsulásértékek kategóriánként

A $120 (X tengely) tipikus tartományai dióda lézer rendszereknél:

KategóriaAcceleration ($120)Jellemző hatás
Gyenge / alap setup300–800 mm/s²Lassú, hosszú overscan, rövid sorokon soha nem éri el a célsebességet
Normális raster1 500–3 000 mm/s²Átlagos teljesítmény, a legtöbb dióda lézer gép ebben a tartományban stabilan dolgozik
Agresszív / gyors5 000+ mm/s²Közel a mechanikai korláthoz — szíjfeszesség, keret merevség és motor teljesítmény kell hozzá

Magas gyorsulás csak akkor értelmes, ha a mechanika stabilan bírja: feszes szíj, merev váz, elegendő motor torque. Különben lépéskihagyás és csíkozás lesz az eredmény.

Baudrate — a kevéssé ismert korlát

Magas DPI-n és komplex dithering esetén a soros kommunikáció sebessége önálló szűk keresztmetszetté válhat. A vezérlőnek soronként sok kis PWM-változást kell feldolgoznia — ha a soros csatorna nem bírja az adatátviteli igényt, a gép nem a mechanika, hanem az adatátvitel miatt lassul.

115 200 baud (alap)

A legtöbb board alapértelmezett értéke. 254–318 DPI felett, dithering esetén throughput-limitálttá válhat.

250 000 baud (gyors)

Érezhető különbség 318+ DPI-n, grayscale és dithering esetén. Nem minden board támogatja stabilan — ellenőrizd a dokumentációt.

Figyelem: instabil kommunikáció esetén a magasabb baudrate ronthat a helyzeten. Átállítás előtt teszteld egyszerű gravírozással.

Reális nettó sebesség — baudrate szerint

Becsült, tipikus tartományok. Gépenként eltérhetnek — a gyorsulásbeállítás, a képtartalom és a dithering módszer mind befolyásolja.

DPI115 200 baud250 000 baud
254~8 400 mm/perc~10 200 mm/perc
318~7 800 mm/perc~9 600 mm/perc
400~6 900 mm/perc~8 700 mm/perc
508~6 000 mm/perc~7 800 mm/perc
635~4 800 mm/perc~6 600 mm/perc

Kiemelve: 318 DPI — dióda lézerekkel a leggyakrabban használt tartomány. A beállított sebesség (pl. 10 800 mm/perc) és a nettó produktív sebesség között közel 10–30% különbség tipikus.

10 800 mm/perc beállított sebesség ≠ ~7 800–9 600 mm/perc nettó produktív sebesség / 318 DPI

Két felhasználó gépe — az egyik 6 000 mm/perc + kisebb teljesítménnyel, a másik 10 800 mm/perc + nagyobb teljesítménnyel — közel azonos gravírozási időt adhat. Ez nem hiba: a gyorsulás–lassulás ciklusok, az overscan, a baudrate és a planner korlátainak együttes, rendszerszintű következménye.