Klipper bietet viele Möglichkeiten Lüftersteuerungen zu realisieren und man sollte idealerweise so vorgehen, wie es auch gedacht ist um komisches Verhalten des Druckers zu vermeiden. Welcher Lüfter wie benannt werden sollte und welcher Code noch benötigt wird um die Lüfter richtig zu konfigurieren habe ich in diesem Artiekel zusammengafasst. Ich reduziere meine Anleitung auf die Verwendung mit dem OrcaSlicer da ich diesen fast ausschließlich verwende und dieser optimal mit Klipper harmoniert.

Part Cooling Fan (Fan 0)

Der Part cooling Fan ist der Lüfter, der neben dem Hotend montiert ist und das Druckobjekt kühlen soll, damit die nächste Schicht schneller aufgetragen werden kann.

{source}# instead of using [fan], we define the default part cooling fan with [fan_generic] here
# this is the default part cooling fan
[fan_generic fan0]
pin: PA7
cycle_time: 0.01
hardware_pwm: false{/source}

Fan 1 ??

Auxiliary Cooling Fan (Fan 2)

Was ist denn das genau?

Der Auxiliary Cooling Fan ist ein stationärer Lüfter im Druckraum, der zusätzlich zum Part Cooling Fan das Druckteil kühlen soll. Dies wurde entwickelt um extrem schnell drucken zu können.

Warum kann ich diesen Lüfter nicht empfehlen

Ich persönlich halte nichts von solchen Lüftern, da dieseentweder nur von einer Seite auf das Druckobjekt blasen und so die zweite Seite meist die vom Hotend aufgewärmte Luft abbekommt und so immer eine schöne und eine unschöne Seite der Druckobjekts ergibt. Bei starken überhängen, die nur auf einer Seite sind, kann dies Sinn machen, aber im Normalfalls wird die eine Seite viel zu stark gefühlt und man hat eine geringere Layerhaftung. Für technische

Konfiguartion

Orca Slicher spricht den Lüfter mit dem Befehl M106 P2, was den Lüfter Nummer 2 anspricht.

{source}# this is the auxiliary fan
# comment out it if you don't have auxiliary fan
[fan_generic fan2]
pin: PA8   #change Pin according to your mainboard!!!
cycle_time: 0.01
hardware_pwm: false{/source}

Lüfter zum Kühlen Extruder gekoppelt

[heater_fan hotend_fan]
pin: PA2
heater: extruder
heater_temp: 45  # Fan turns on when extruder >= 45°C

So kann der Lüfter konfiguriert werden, dass er nur läuft, wenn das Hotend über 45 °C warm ist. 

Wer es weiter optimieren will kann es nun so erweitern, dass ein separater Sensor am Kühlkörper ist und der Lüfter den Kühlkörper auf passender Temperatur hält:

Lüfter zum Kühlen mit Sensor gekoppelt

[temperature_sensor min_temp_sensor]
sensor_type: NTC 100K beta 3950
adc_pin: PA0  # Replace with your board pin

[heater_fan my_safety_fan]
pin: PA4
heater: None   # Not linking to a heater directly
sensor: min_temp_sensor
heater_temp: 50  # Minimum operating temperature measured by the sensor
kick_start_time: 0.5

So kann man nun die maximale Bauraumtemperatur festlegen, oder etwas gezielt kühlen, wenn es zu warm wird, wie ein Schrittmotor, Schrittmotortreiber oder den Kühlkörper vom Hotend. Diese Konfiguration macht sehr viel Sinn, wenn man einen beheizten Bauraum verwendet, da hier mit steigender Bauraumtemperatur die Kühlleistung nachgeregelt wird und der Lüfter nur so viel leistet, wie er muss und nicht so schnell verschleißt und es leiser im Betrieb ist.

Exhaust / Air-Filtration Fan

Der Exhaust Fan ist der Lüfter, der Luft aus dem Druckraum befördern soll. Dies macht Sinn bei geschlossenem Bauraum beim Drucken von PLA, da dieses bei zu warmem Bauraum zu langsam abkühlen würde und so man nur sehr langsam Drucken kann. Um das Druckteil schneller abzukühlen gibt es auch den Part Cooling Fan und den Auxiliary Cooling Fan, siehe weiter oben.

Der lüfter nutzt idealerweise auch ein Filtersystem bestehend aus Hepa Filter und Aktivkkohle, damit die giftigen Partikel (Feinstaub) und Gase gefiltert werden. Dies ist besonders empfehlenswert, wenn man den Drucker in einer Wohnung nutzt, denn auch wenn man die giftigen Gase nicht riecht, sie sind bei allen Filamenten  verhanden, mehr dazu habe ich in deisem Artikel (Artikel leider noch in Arbeit) zusammengefasst.

Konfiguration

{source}# this is the exhaust fan
# comment out it if you don't have exhaust fan
[fan_generic fan3]
pin: PA9
cycle_time: 0.01
hardware_pwm: false{/source}

Erweiterung mit Bauraumheizung

Eine Bauraum Heizung ist toll, aber wie schon oben beschrieben, sollte zum Beispiel PLA nicht in einem zu warmen Bauraum verarbeitet werden und daher wäre es toll, den Lüfter nicht dauerhaft eingeschalten zu haben, sondern die Firmware so zu konfigurieren, dass der Lüfter eingeschalten wird, sobald der Bauraum um 2 Grad wärmer ist, als die eingestellte Temperatur im Slicer, so kann der Bauraum aktiv gekühlt werden, wenn der Bauraum nach einem langen Druck aufgeheizt wird und so muss der Lüfter nicht dauerhaft eingeschalten sein.

____ Möglicherweise schon veraltet

OrcaSlicer nutzt den G-Code Befehl M106 P3 um die Filtrierungssteuerung zu kontrollieren.

Mit dem Befehl M106 lassen sich Gehäuse, als auch Bauteillüfter kontrollieren

# instead of using [fan], we define the default part cooling fan with [fan_generic] here
# this is the default part cooling fan
[fan_generic fan0]
pin: PA7
cycle_time: 0.01
hardware_pwm: false

# this is the auxiliary fan
# comment out it if you don't have auxiliary fan
[fan_generic fan2]
pin: PA8
cycle_time: 0.01
hardware_pwm: false

# this is the exhaust fan
# comment out it if you don't have exhaust fan
[fan_generic fan3]
pin: PA9
cycle_time: 0.01
hardware_pwm: false

[gcode_macro M106]
gcode:
    {% set fan = 'fan' + (params.P|int if params.P is defined else 0)|string %}
    {% set speed = (params.S|float / 255 if params.S is defined else 1.0) %}
    SET_FAN_SPEED FAN={fan} SPEED={speed}

Troubleshooting & Tipps:

Der Lüfter läuft nur ab 90%

Viele Lüfter mögen es nicht mit einem PWM Signal betrieben zu werden. Hierzu gibt es nun 2 Möglichkeiten um das Problem zu lösen:

1) Elektronisch mittels Tiefpassfilter

Hierzu muss man leider eine kleine elektronische Schaltung mauen, die aus einem Widerstand und einem Kondensator (maximal für etwa 1W sinnvoll geeignet) und 

2) Softwareseitig mittels cycle_time

Man kann in Klipper die cycle_time einstellen, standardmäßig ist diese auf 0,010 Sekunden eingestellt, sprich ein An/Aus-Zyklus der Pulsweitenmodulation dauert genau 0,01 Sekunde. Das bedeutet, dass wenn das PWM auf 60% eingestellt ist, dann ist 0,006 Sekunde das Signal an und 0,004 Sekunden das Signal ausgeschalten.
Bei einem Lüfter kann es helfen die Zykluszeit auf  0,1 Sekunde zu verlängern, damit dieser auch bei z.B. 30% betrieben werden kann. Dies kann jedoch zu Geräuschen im Lüfter führen, ist aber die einfachste Lösung, um das Setup zum laufen zu bekommen.

Der Lüfter gibt ein lautes Geräusch von sich, dass sich je nach Geschwindigkeit verändert 

Das Geräusch kommt von dem PWM Signal, mit dem der Lüfter angesteuert wird. Um das Geräusch loszuwerden, gibt es 2 Lösungen:

1) Elektronisch mittels Tiefpassfilter

2) Softwareseitig mittels cycle_time

Hierzu wollen wir die Zykluszeit so kurz wie möglich machen, damit die Frequenz so hoch wie möglich ist und idealerweise nicht mehr wahrgenommen werden kann.