Ringing, ghosting y VFA: Cómo eliminar vibraciones y artefactos

El ringing, el ghosting y los VFA arruinan la estética de tus piezas con ecos y rayas verticales. La solución requiere ajustar la tensión de las correas, asegurar la rigidez estructural y afinar la calibración de input shaping en tu firmware.

Qué es

El ringing y el ghosting describen exactamente el mismo defecto superficial: una serie de ondulaciones o "ecos" que aparecen en la pieza inmediatamente después de que el cabezal de impresión hace un cambio brusco de dirección, como al doblar una esquina o rodear un agujero. Este eco se va desvaneciendo gradualmente a medida que el cabezal avanza y se estabiliza. Es un problema de resonancia causado por la inercia del movimiento.

Los VFA, por el contrario, son líneas verticales paralelas, extremadamente finas y consistentes que aparecen a lo largo de paredes planas. A diferencia del ringing, los VFA no necesitan una esquina para manifestarse; están presentes en toda la superficie a intervalos regulares y no se desvanecen. Son el resultado directo de vibraciones mecánicas continuas transmitidas al hotend durante un desplazamiento en línea recta.

Causas

• Falta de rigidez estructural: Un marco de impresora endeble, tornillos flojos, o colocar la máquina sobre una mesa inestable amplifica cualquier movimiento del cabezal.
• Correas desajustadas: Si están muy flojas, introducen juego y rebote. Si están demasiado tensas, transmiten cada pequeña vibración de los dientes de los engranajes directo al extruder.
• Input shaping desactivado o mal calibrado: Usar valores de compensación de resonancia por defecto que no coinciden con la frecuencia real de tu máquina.
• Poleas y rodamientos deficientes: Idlers con rodamientos gastados o sucios, o dientes de poleas que no engranan perfectamente con el perfil de la correa, causando micro-saltos constantes.
• Masa excesiva: Un extruder muy pesado combinado con velocidades y aceleraciones altas genera una inercia difícil de frenar sin que el cabezal vibre.
• Resonancia de motores paso a paso: Imprimir a velocidades muy específicas que coinciden con la frecuencia de resonancia natural de los motores.

Diagnóstico paso a paso

1. Diferenciar el tipo de defecto: Imprimí un cubo de calibración liso. Si las marcas aparecen cerca de las esquinas y desaparecen hacia el centro, tenés ringing. Si las marcas son rayas verticales parejas en todo el plano de la pared, tenés VFA.
2. Inspección de hardware en frío: Con la impresora apagada, agarrá el cabezal y tratá de moverlo suavemente con la mano. No debe haber juego suelto ni tambaleo en el eje X ni en el Y. Revisá que el hotend esté firmemente atornillado.
3. Identificar el espaciado en VFA: Si determinaste que tenés VFA, medí la distancia entre las líneas. Si están separadas por exactamente 2mm, el origen casi seguro son los dientes de la correa o las poleas (GT2). Si el espaciado es diferente, suele apuntar a resonancia de los motores.
4. Prueba direccional: Para impresoras tipo Voron, K1 o X1C, imprimí un objeto cuadrado rotado a 45 grados en el build plate. Esto aísla los motores. Si el defecto aparece solo en una cara, podés identificar exactamente qué motor o correa está generando el problema.
5. Torre de velocidad: Slicéá un cilindro variando la velocidad de la pared externa de 40 mm/s a 150 mm/s. Esto te va a mostrar en qué velocidades exactas tu máquina entra en resonancia crítica.

Soluciones

1. Calibrar input shaping: Es la herramienta más potente que tenés en firmware como klipper. Conectá un acelerómetro (ADXL345 o MPU-9250) fijándolo firmemente al cabezal. Corré el autotune para los ejes X e Y. El firmware calculará las frecuencias de resonancia y aplicará un algoritmo de control de bucle abierto que envía contra-vibraciones a los motores para cancelar el ringing. En máquinas como la K2 Plus, ejecutá la calibración automática desde la pantalla.
2. Tensionar correas correctamente: Para sistemas CoreXY, la recomendación de oro es ajustar la tensión para que las correas A y B resuenen a 110Hz sobre un tramo libre de 150mm. Podés medir esto punteando la correa como una guitarra y usando una app de espectrómetro en el celular. Las correas iguales evitan VFA asimétricos.
3. Ajustar perfiles en el slicer: Reducí la aceleración de las paredes externas si el ringing es extremo. Sin embargo, para máquinas modernas, asegurate de habilitar la opción "Don't slow down outer walls" o mantener la velocidad de pared externa por encima de 120 mm/s; ir demasiado lento a veces ubica al motor justo en su zona de resonancia, empeorando el ringing.
4. Revisar y lubricar idlers: Si sufrís de VFA con separación de 2mm, verificá el recorrido de las correas. Asegurate de que la parte lisa de la correa no esté corriendo sobre una polea dentada, y que los rodamientos de los tensores giren sin puntos duros.
5. Bajar el centro de gravedad o aislar la máquina: Colocá la impresora sobre una superficie maciza. Poner una baldosa de hormigón con una base de espuma de alta densidad debajo de la impresora absorbe gran parte de las vibraciones del chasis que causan ghosting.

Configuración recomendada

Errores comunes al intentar solucionarlo

• Esperar que el firmware solucione hardware roto: El input shaping es increíble, pero no hace milagros. Si tenés el hotend flojo o el marco desalineado, calibrar klipper no te va a salvar del ringing. Siempre arreglá la mecánica primero.
• Tensar las correas al máximo: Muchos creen que "más tenso es mejor". Cuidado. Correas pasadas de tensión destruyen los rodamientos de los motores paso a paso y amplifican brutalmente los VFA, ya que cada diente de la correa transfiere un golpe directo al chasis.
• Medir resonancia en el lugar equivocado: Si corrés la calibración con el acelerómetro teniendo la impresora en el piso, y luego la subís a una mesa de madera hueca, los valores no van a servir. La resonancia es un sistema completo máquina-superficie. Calibrá la máquina en el lugar exacto donde va a imprimir de forma definitiva.
• Confundir problemas de flow con VFA: Si las líneas que ves en la pieza no son perfectamente verticales, o tienen un patrón diagonal o de "madera", no estás frente a un VFA mecánico; probablemente tengas problemas con el extrusor, variaciones térmicas en el nozzle o engranajes con desgaste irregular.