Датчик уровня стола превратили в измеритель давления расплава внутри хотэнда
Штатный тензодатчик сопла Prusa удалось превратить в косвенный измеритель динамики давления расплава. PrusaPATuner меняет расход ступенями во время экструзии в воздухе и по осевой силе на сопле подбирает Pressure Advance. Главный вопрос теперь связан с устойчивостью такой оценки при смене пластика, температуры и механики хотэнда.
Проект PrusaPATuner от CNC Kitchen использует штатный nozzle load cell принтеров Prusa для автоматической настройки Pressure Advance. Во время теста сопло экструдирует материал в воздухе, а система задаёт повторяющийся цикл slow–fast–slow: расход резко возрастает, удерживается на коротком участке и возвращается к исходному уровню. Давление расплава в хотэнде передаётся через механически развязанную сборку сопла как осевая сила, которую фиксирует тензодатчик.
Pressure Advance корректирует запаздывание потока, вызванное сжатием филамента, вязкостью расплава и упругостью экструзионного тракта. При малом коэффициенте K поток набирает требуемую величину позже команды экструдера; избыточный K создаёт преждевременную компенсацию. Обычная настройка строится на оценке углов, швов и линий тестовой детали. В PrusaPATuner коэффициент ищется по временной характеристике силы на сопле.
Программа генерирует G-code со sweep параметра M572 S<K>. Для каждой точки K выполняются 14 циклов с медленным расходом 1.92 мм³/с в течение 1.0 с и быстрым расходом 19.24 мм³/с в течение 0.25 с. Ускорение задано на уровне 5000 мм/с². Особенность прошивки Buddy учитывается отдельным XY-wiggle: Pressure Advance в ней применяется на перемещениях, содержащих координатную составляющую XY, поэтому экструзия сопровождается небольшим движением головы.
С принтера по UDP принимаются метрики loadcell_value, координаты и временные метки. На Core One поток значений тензодатчика достигает примерно 180 Гц. Данные передаются средствами Metrics & Log прошивки: требуется включить поток метрик, настроить адрес хоста и открыть UDP-порт в сетевом фильтре. Сырые серии сохраняются в NPZ, что позволяет повторять обработку уже записанного прогона и сравнивать алгоритмы на одинаковом наборе измерений.
В реализации задействованы три оценщика. Первый измеряет выбросы, провалы, наклон плато и время установления переходного процесса. Второй вычисляет кросс-корреляцию команды расхода и силового отклика: задержка указывает на недостаточную компенсацию, опережение — на завышенную. Третий сравнивает интегральную площадь положительных и отрицательных отклонений. Интерфейс выводит промежуточные сигналы и отдельные оценки K_opt, что делает расхождение методов наблюдаемым, а не скрытым внутри одного итогового числа.
Проект помечен как исследовательский. Тензодатчик измеряет силу, а давление выводится косвенно через механику узла, поэтому переносимость результата зависит от жёсткости крепления, состояния сопла, материала, температуры и шумов конкретного экземпляра датчика. Частота 180 Гц заявлена для Core One и может ограничить анализ коротких переходов на других моделях. Автор также отмечает потерю UDP-пакетов при работе через встроенный Wi‑Fi; для измерительных прогонов используется Ethernet.
Репозиторий появился до июльской заметки Hackaday: независимые публикации фиксировали PrusaPATuner уже в мае 2026 года. Основной интерес проекта лежит в повторном использовании сенсора, который обычно обслуживает контактную калибровку первого слоя, для наблюдения за динамикой экструзионного тракта.