Nema23

Nachdem mein Baumarkt RepRap endlich druckt, hab ich mir am Wochenende einen "orginal" Mendel angeschaut und war ziemlich überrascht wie klein der doch ist. Meiner ist gut 3 mal so groß. Allein der extruder mit schlitten wiegt ca 1kg!!!
Stört meine Nema23 Stepper aber wenig ich drucke im Moment mit 40mm/s PLA und das wird eigentlich hauptsächlich vom extruder begrenzt der bei schnellerem anfängt material zu schaben, das werde ich demnächst verbessern.
Meine Überlegung für die nächste zeit ist einen RepRap in Normalgröße aber mit Nema23 Steppern für die Achsen zu bauen. Ich lese ständig von leichteren Extrudern usw um schneller zu drucken, ich denke das lässt sich auch mit stärkeren Motoren lösen. Auch die Zahnriemen schienen mir etwas mickrig alles in allem schaut das schon ziemlich spielzeughaft aus wenn man es mit meinem vergleicht.
Der eigentliche Grund ist allerdings ich hab noch 5 Stepper rumliegen weil die im 10er Pack billiger waren wie 5 Einzelne und mich es irgendwie juckt n zweiten Kleineren zu bauen.
Der erste hat seinen zweck recht gut erfüllt. Immerhin war das ziel einen RepRap zu bauen ohne auf fertige Teile zurückzugreifen und ohne spezielles Werkzeug.
Ich hab gesehn der orginal Darwin hatte auch Nema23 Stepper warum ist man von dene weg ? Preis ? Größe oder gibts andere Nachteile.
ich dachte ich frag mal hier nach bevor ich Wochen arbeit investiere für etwas was sich schon als sinnlos rausgestellt hat ?

Grüße Andi

Mendel has the following key improvements over Darwin:

• Bigger print area, smaller machine footprint
• Improved constraint on the z-axis to eliminate jamming
• Better axis efficiency
• Simpler assembly
• Capacity for tool changing (to follow very shortly)
• Lighter and more portable

Siehe Video.

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Bob Morrison
Wörth am Rhein, Germany
"Luke, use the source!"
BLOG - PHOTOS - Thingiverse

Für mich ist die Masse des Extruders ein wichtiges Argument da die Vibrationen mit Geschwindigkeit und Masse rapide zunehmen. Wenn du versuchst Extruder und Schlitten ein bischen flotter zu bewegen (bei mir 60-70 mm/s) dann vibriert das bei kurzen Druckabschnitten wie der Teufel und kann auch die Rahmenkonstruktion beeinträchtigen. Jedes extra Gramm das beschleunigt und gebremst werden muss zählt da.
Wenn du auch für den Extruder einen Nema 23 verwenden willst dann schau doch eventuell ob es nicht mehr Sinn macht einen Bowdenextruder zu verwenden und den Motor gar nicht erst mitzubewegen. Dann könntest du schnell und vibrationsarm drucken.
Grüße
Björn

Ich meinte eigentlich dass ich einen Normalen Extruder verwende und nur die Achsen mit den Dicken Motoren ausstatte.... damit ich den Normalen Extruder schneller und sicherer Bewegen kann...

Btw Hi Bob ich bins Andi

und ich seh jetzt nicht warum man für die Achsen kleinere Motoren verwendet, ich hoffe ja trotzdem die Größe halten zu können, da muss man halt etwas Arbeit reinstecken.

Die haben kleinere verwendet weil die großere nicht mehr nötwendig sind.
Genau so beim Mendel Huxley werden nur Nema14 benutzt.
Klein und fein...

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Bob Morrison
Wörth am Rhein, Germany
"Luke, use the source!"
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Hallo Andi,

ich bin zwar noch kein RepRapper, das Thema Schrittmotore und Optimierung von Produkten (PKW) ist mir aber etwas geläufig.

Erst mal ist natürlich ein dickerer Motor, der nicht irgendwie mit beschleunigt zu werden braucht, von Vorteil - also rein mit den NEMA 23 in dein nächstes Projekt! Dann benötigst du aber auch anständige Endstufen und ein größeres Netzteil. Dann vielleicht auch ein paar mehr Volt - das macht es noch dynamischer. Weiterhin muss die Konstruktion die Beschleunigungen aushalten - aber auch etwas "PS" Reserve ist ja aktive Sicherheit ;-))

Nichts spricht also gegen größere Motoren für die Achsen. Und ein Bowdenextruder ist doch tatsächlich eine super Sache - gerade zum Exprimentieren - da kann man Bauraumunabhängig bauen, was einem in den Sinn kommt.

Das die RepRapper so stolz auf NEMA 17 sind hat sicherlich etwas mit dem naturangelehnten Reproduktions- und Optimierungsgedanken des RepRap zu tun. Darum wurden so ein Ding ja wahrscheinlich auch nach Mendel, also nach dem Vater der mendelschen Vererbungslehre benannt. Siehe Wikipedia

Die jeweils nächste (überlebende) Generation ist in der Natur immer besser (es sei den, es gibt ein bösartige Mutation) auf die jeweilige Umgebung angepasst und die Natur optimiert nun mal Resourcensparend. Ein Tiefseefisch hat keine Augen und ein richtiger Computerfreak kann nicht mehr Marathon laufen, weil er es halt zur Fortpflanzung und Arterhaltung nicht braucht ;-)))

Der geringe Resourcenverbrauch (in Euro) des Mendel - NEMA 17 mit entsprechend preiswerteren Endstufen und Netzteil etc. wird sicherlich zur größeren Verbreitung (Arterhaltung) beitragen, weil der Einstigspreis sinkt - und der Volksdrucker ist ja auch ein philosophischer Gedanke des RepRap-Systems...

So kann also ein stationärer Schreibtischdrucker auch aus Baumarkt M8 Stangen und mit gedruckten Gleitlagerbuchsen funktionieren - wenn das Ergebniss - Geschwindigkeit, Druckqualität etc. - dem Erbauer genügt und er dies durch geschickte Einstellungen immer weiter verbessert. Das Leben ist "Preise vergleichen" - immer und bei jeder Entscheidung.

Wenn wir bei der Natur bleiben, es gibt ja auch Ackergäule, Kutschpferde und Rennpferde. Das schöne ist ja, dass jeder machen kann was er will. Und auch das ist eine Naturstrategie: die Natur sucht Nischen für verschiedene Arten, also Pflanzen für das Moor, die Berge oder die Wüste - dann muss man noch nicht einmal in einen Wettbewerb um Resourcen eintreten.

Uiii, jetzt ist es aber wieder mit mir durchgegangen - entschuldigung... hätte wohl besser in die "Laberecke" gepasst.

PS: Bin selbst Deutscher Maschbauer, der am liebsten immer alles ganz stabil und langlebig bauen möchte - der aber auch immer von genialen und simplen aber auch unsinnigen und scheinbar überflüssigen Lösungen der Natur fasziniert ist.

Ich freue mich über Artenvielfalt!!!

Gruß
Rainer

www.steamboating.de

@Bob
Du hast aber das problem dass deine Z-Achse nicht genug Power hat um ohne rampe hoch zu fahren, die dicken motoren haben halt viel viel mehr Anlaufmoment... und bremsen auch besser ab, grade wenn man vorhat schneller zu fahren sind dicke Motoren was feines, außerdem spiel ich noch mit dem Gedanken damit zu fräsen usw

Ich werds denke ich in Angriff nehmen obwohl die meiste zeit der Anpassungen ich damit verbringen muss des ding in Inventor nachzubauen... bzw zu importieren.

Nun ich hab im Moment die Nema23er mit den Polulu und ner Ramps 1..4 laufen die Temperaturen halten sich in grenzen aktiv gekühlt kommen sie nicht über Raumtemperatur... das sollte kein problem darstellen.
Und auch zum Preis mich hat einer jetzt 20€ gekostet das ist kaum mehr als die 17er kosten...

Das mit dem Stromverbrauch ist auch eher nebensächlich... ich verwende wie die meisten ein ATX Netzteil das liefert gut 200Watt auf der 12V Leitung davon gehn sowieso 100Watt ins Heizbett, ein Motor zieht max 1A ich weiß nicht was die kleinen brauchen das ist aber ich denke das ist im Moment kein problem.

Ich denke in erster Linie praktisch und versuche die Erfahrungen die ich mit meinem Gemacht hab und das was ich bei der kurzen Vorführung von Bobs Mendel gesehn hab in die Weiterentwicklung zu stecken. Dabei geht es mir in erster Linie um die Verbesserung der Druckqualität und Geschwindigkeit, der Preis der Maschine ist erst mal nebensächlich, natürlich soll das P/L Verhältniss gut sein aber auf Teufel komm raus die Letzte schraube wegzuoptimieren halte ich in dem frühen status des ganzen RepRap Projekts für nicht sinnvoll
erstmal ist imho nur die Druckqualität und Geschwindigkeit wichtig und ich finde da geht noch was ....

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 02.04.12 17:16.

Interessant, was hier alles von sich gegeben wird, ohne zu wissen, was für Motore das sind. Nema ist schließlich nur ein Baustandart. Da die rotierende Massen ja auch beschleunigt werden müssen, wählt man längere Motore, wenn man mehr Leistung braucht. Wenn das nicht reicht, kommen die dickeren. Kann also durchaus sein, dass die hier oft verwendeten 48mm langen Nema 17, mehr Power haben wie Deine Nema 23. Da musst Du schon genauere Angaben machen, 1A hört sich schon mal nicht so stark an.

>>dass die hier oft verwendeten 48mm langen Nema 17,
>>mehr Power haben wie Deine Nema 23.
>>Da musst Du schon genauere Angaben machen,
>>1A hört sich schon mal nicht so stark an

Hier ein praktischer Hinweis. Schau einfach mal in eine der vielen Schrittmotorverkauffseiten im Internet. Da kannst du für die verschiedenen NEMA Anschlußmaße die längen-, spannungs- und stromabhängigen Werte erkennen. Vielleicht findest du da ja deine "Nema 23".

Hier solch eine beliebig ausgewählte Tabelle für NEMA 17
NEMA 17

und hier noch NEMA 23 zum Vergleich:
NEMA 23

Die Leistung ist also immer Spannungs U N D Stromabhängig. Bei einem NEMA mit 1A können das bei 8,6 Volt ganz andere Leistungen sein, als bei 5,7 Volt - ist ja aber auch logisch - schau mal in die Tabelle ...

Was spirit47 mit "rotierende Masse" beschreibt ist in dieser Tabelle mit "Rotor Inertia", gemesen in [g-cm²] spezifiziert. Je höher der Wert, desto mehr "Träge Masse" ist da zu Beschleunigen also - beim Schneller werden und beim Abbremsen

Die Träge Masse wächst mit Motorlänge und Durchmesser. Die Motorhersteller versuchen hier natürlich auch immer eine Optimierung von Materialeinsatz, Bauraum, Motor-Energieverbrauch, Drehmoment und "Beschleunigungsfreudigkeit". Ein Glück, dass durch NEMA wenigstens die Flanschmaße genormt sind.

Gruß
Rainer

... als 'Faustformel' bzw. aus eigener Erfahrung habe ich einen Faktor von 4 im Unterschied der Leistung (bzw. Haltemoment) bei NEMA17 und NEMA23 - hier z.B. ein Vergleich der Motoren bei Nanotec: [de.nanotec.com]

NEMA17 gehen typischerweise von 9-50 Ncm, NEMA23 von 40-200 Ncm ('kräftigere'/teurere auch mal bis 2000Ncm bzw. 2Nm).

Ich habe an meiner Fräse relativ 'schwache' NEMA23 mit 1,1Nm ...
Die endgültige Vorschub-/Haltekraft wird aber auch noch über die Spindel definiert - meine B&L-Linearachsen erreichen mit 2Nm-Motoren und 5mm/U-KG-Spindeln genug Power, um die Stahlkugeln in der KG-Mutter kaputtzudrücken!

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Viktor
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Aufruf zum Projekt "Müll-freie Meere" - [reprap.org] -- Deutsche Facebook-Gruppe - [www.facebook.com]

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Also die 1A sind das was ich im leerlauf mit meinem selbstgebauten Motortreiber gemessen hab, was der Reprap zieht weiß ich nicht.

[www.cnc-modellbau.net]
das sind übrigends meine Motoren.

Und ich hab durchaus als angehender Elektrotechnik Ingenieur etwas Ahnung von E-Motoren aller Art. (Bin grad fertig mit dem Grundstudium neudeutsch Bachelor).

Alles in allem spricht eigentlich nichts gegen größere Motoren wenn man mal vom Preis und Volumen absieht ?

Preis, Volumen, Masse und gegebenenfalls benötigte Stromstärke. ansonsten spricht nix dagegen

@Dampfboot

Die Nema 17 sind absolut aussreichend ich erreiche damit problemlos Geschwindigkeiten die um die 300mm/sec gehen.
Mein Drucktisch vom Prusa ist 225 x225mm mit 4mm Dicke aus Alu plus ner 1.5mm Glasplatte, und einer 230V Silikonheizmatte darunter.
Verfahrgeschwindigkeit hab ich im Moment auf 220mm/sec, fahre Perimeter mit 120mm, Infill mit 140mm/sec, und da ist lange noch nicht Ende
Das ist meine MIDspeedeinstllung mit supersoften Rampen
Hier mal ansehen
Video REP1

Highspeed mit supersoften Rampen ist fast doppel so schnell, werde mal davon auch mal ein VIdeo machen
Dann gibts das gleiche noch mit mittleren Rampe da vibriert es ganz leicht aber kaum spürbar( da Querstange ) dafür aber noch schneller
Das Geräusch was man hört ist das da ein Lager vom Y Schlitten defekt ist

Und jeder Motor ist nur auf knapp 400mA eingestellt ( können bis zu 2,2A) und hängt an 12V, Netzteil ist auf 24V ausgelegt, ( hab ich noch nicht umgestellt, brauche ich aber im Moment noch nicht,) und da rappelt absolut nix, und schrittverluste sind auch nicht, man muss halt die Firmware auch richtig auf seinen Drucker einstellen, die Rampen müssen stimmen die Rampanlängen usw, aber leider macht das kaum einer, sehr oft wird alles nur auf Standart gestellt, wenn man sich etwas Mühe gibt dann läuft das Teil wie ein Uhrwerk, ABSOLUT ruhig, daher verstehe ich auch nicht warum da manch einer ein ALUTeil baut, das ist mir absolut unklar, erstens ist der auch nicht genauer, und zweitens auch kaum stabiler wenn man gedruckte Kunststoffwinkel verwendet, normal werden die verspannt dann ist das dann auch stabil. und zu "steif" darf die Mechnik auch nicht sein,sonst überträgt es Schwingungen auf den Arbeitstisch das Teil soll ja ruhig im Arbeitszimmer laufen können
Ich werde man ein paar Videos reinstellen damit man das auch sieht WIE so ein Prusa nur In Kunststoffteile vom Stoffel15 gedruckt ( Viele Grüsse ! ) SUPERRUHIG und SCHNELL und auch genau rennen kann.
Wenn du bei uns in Frankfurt mal in den HAckerspace kommst ( am besten Mit ) dann wirst du das selber sehen, und dich richtig wundern, das garantiere ich dir !


Hardwarekiller

4-mal bearbeitet. Zuletzt am 04.04.12 00:39.

@ Hardwarekiller

Mit welchen Werten für X- und Y-Beschleunigung, minimaler Geschwindigkeit und maximalen Ruck arbeitest Du denn? Die Rampenlänge ergibt sich ja daraus.
Die Endgeschwindigkeit auf großen Strecken ist ja nicht so das Problem, sondern die mittlere Geschwindigkeit über den gesamten Druckvorgang. Wenn man da mit flachen Rampen arbeitet, hat man von den hohen Endgeschwindigkeiten ja nicht viel.

Grüße von
Mirko

... wenn das wirklich 2,2A-Motoren sind, dann wundert es mich, daß du mit 0.4A ausreichend Drehmoment erreichst - bei meinen Motoren bedeutet 1/2 Nennstrom ~ 1/4 Leistung ...

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Viktor
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@Hardwarekiller
>>Verfahrgeschwindigkeit hab ich im Moment auf 220mm/sec, fahre Perimeter mit 120mm, Infill mit 140mm/sec, und da ist
>>Highspeed mit supersoften Rampen ist fast doppel so schnell,

Danke für die inhaltsvollen Infos aus der Praxis - das Hilft

Rainer

@Hardwarekiller
mich würden auch mal genau deine Rampen interessieren auf was steht die maximale Beschleunigung usw?

kleines Rechenbeispiel wenn man 220mm/s fährt und dein weg maximal 200mm lang ist braucht man 100mm zum beschleunigen und 100mm zum bremsen also ist l=100mm
bei v0 = 0 und vmax=220mm/s ergibt sich als minimale Beschleunigung bei der innerhalb von l die vmax erreicht wird 242mm/s^2
demnach muss a >= 242mm/s^2 sein...wenn die Rampe facher ist nützt die Maximalgeschwindigkeit nix weil sie nie erreicht werden kann

ABER da man selten 200mm gerade strecken fährt sollte die Beschleunigung deutlich höher sein, jetzt ist halt die Frage wo da beim durchschnittlichen Druckteil das Optimum ist, hängt denke ich sehr stark von dem Teil ab das man druckt...

Bei meinen Druckteilen ist die Verfahrstecke meißtens zwischen 10mm und 40mm woraus sich Beschleunigungen von 2000-9000mm/s^2 (bei vmax=220mm/s^2) ergeben....

Langer rede kurzer Sinn ich bin mir nicht sicher ob die superflachen Rampen dazu führen dass dein Druckteil schneller fertig ist, kann aber andere Vorteile haben, wie bessere Ecken und schönere Konturen usw da kleine strecken auch ziemlich langsam gefahren werden....

@Hardwarekiller

Verflixt, die Kiste kenne ich doch ?? Kann das sein ??

---

Mfg
Wolfgang

Aller Anfang war schwer - Wolfstrap

Reprap-fab.org

Erfahrungen kann man leider schlecht weiter geben, die muss man selber machen.

Stoffel15 Wrote:
-------------------------------------------------------
> @Hardwarekiller
>
> Verflixt, die Kiste kenne ich doch ?? Kann das
> sein ??

Jep so isses, ><

Hardwarekiller

Rampe ist 1000mm/s bei dem Video.
Die Druckzeit ist bei gleicher Qualität schneller UND besser.
Also so wie das Marlin macht kann daher die Angabe so nicht stimmen die Beschleunigung ist in der Praxis viel höher als die 1000mm/s und einer
ist also nicht gleichmässig von 0-100%

Wichtig war mir
a. absolut ruhig und vibrationsfrei
b.maximale Schonung der Mechnik
c. sehr gute Druckergebnisse
d.sehr schneller Druck

Wenn man ohne Rampe fährt ist man zwar schneller aber die Ergebnisse sind schlecht und man stresst die Mechanik, und man druck so dann nicht mehr weil man mit dem Ergebnissen unzufrieden ist als geht mach wieder auf langsam.
Ich drucke aber kaum langsamer als Full Power ohne softe Rampen aber viel besser und damit untern strich viel schneller

Wichtig sind auch die Rampen für den Extruder !
Damit fällt und steht das ganze
Wenn der zu zakig fährt rutscht das Filament an der Schraube.
Daher darf man so wie ich das bisher verstanden habe nicht nur eien einer "Schraube" drehen, wenn man die Rampen des Extruders verstellt ändert sich auch die Beschleunigung der Verfahrgeschwindigkeit.
Also SO fest wie das ist der Firmware ist ist das wohl nicht

Wenn ich die Rampe der Achse ändere und mir die Geschwindigkeit der Achsen ansehe und verändere dann die Extrtuderrsampe dann ändern sie die Achsen enorm mit

Ich schreibe die Tage nochmal was dazu aber jetzt muss mal wieder was arbeiten und programmieren, muss ja mal weider Geld in die Kasse kommen


Hardwarekiller

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 04.04.12 23:22.

Hardwarekiller Wrote:
-------------------------------------------------------

> Wichtig war mir
> a. absolut ruhig und vibrationsfrei
> b.maximale Schonung der Mechnik
> c. sehr gute Druckergebnisse
> d.sehr schneller Druck

Ich hatte gestern im Hackerspace in Ffm Gelegenheit der Maschine beim drucken zuzuschauen und habe bald das heulen angefangen.
Einen so ruhig und flott laufenden RepRap habe ich sonst noch nie gesehen.
Naja, da habe ich mal wieder einen neuen Anreiz

Björn

Hardwarekiller Wrote:
-------------------------------------------------------
> Stoffel15 Wrote:
> --------------------------------------------------
> -----
> > @Hardwarekiller
> >
> > Verflixt, die Kiste kenne ich doch ?? Kann das
> > sein ??
>
> Jep so isses, ><
>
> Hardwarekiller

Dann weis ich auch endlich wer du bist... hast du die Teile so gelassen ? Dann kann ich die nochmal drucken

---

Mfg
Wolfgang

Aller Anfang war schwer - Wolfstrap

Reprap-fab.org

Erfahrungen kann man leider schlecht weiter geben, die muss man selber machen.

Schließe mich Björn in Sachen Anreiz an. Werde direkt mit der Optimierung beginnen, das sieht ja mal nach richtig schönen smart moves aus Mal sehen welche Werte sich da mit der Repetier Firmware finden.

Erstmal das passende Testteilchen in Sketchup zusammenzimmern :-)

@Hardwarekiller: Was mich bei deinem Video wundert ist, dass man die Schrittmotoren auch kaum hört. Das "singen" ist bei mir doch recht deutlich zu hören. Läuft da bei mir was schief oder hast du hier irgendwas spezielles unternommen?

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 08.04.12 02:52.

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Frank

Gestern Abend im Hackerspace hat Hardwarekille rmir ein bisschen unter die Arme gegriffen (vielen Dank an dieser Stelle noch mal). Wir haben Marlin auf meine Kiste gespielt und es ist erstaunlich was für ein Unterschied möglich ist. Das typische "singen" der Stepper ist fast weg und die ganze Maschine läuft um mehrere Klassen ruhiger und eher noch schneller als vorher. Die teilweise recht harten Schläge bei kurzen Infills sind völlig verschwunden, statt zu knattern wie ein altes Moped brummt es nur kurz und sanft. Bei der Gelegenheit hat der deutlich ruhigere Lauf auch dazu geführt das ein blödes Verbindungsproblem nicht mehr auftritt.
Ich muss das Ganze mal auf Video bannen, ich glaube es sleber noch gar nicht so recht

@Srek: Was hattest du denn vorher für ne Firmware drauf? Denkst du dass es ne Firmware-Angelegenheit ist oder evtl. nur eine Einstellungssache?

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Frank

Vorher hatte ich die aktuelle Repetier, die lief schon recht gut, aber der Unterschied in der Laufruhe zu Merlin hat mich doch überrascht.

Kann ich mir ehrlich gesagt nicht vorstellen. Ich benutze die repetier und bei mir läuft das ruhig. Habt ihr Jumper umgesteckt?

Nein, das war ausschließlich das Firmware Update.

Hmm laut Repetier ist die Berechnung der Bewegung etc. bei beiden FW identisch - das sollte es also alleine nicht sein.

Ich will nochmal auf die Beschleunigung für den Extruder zurück kommen - Hardwarekiller hat das oben im Post ja explizit erwähnt. Mit was für Werten fahrt ihr denn hier? Mein Druck ist gerade bei Infill 180°-Wenden und v.a. bei kurzen Bahnen immer noch recht ruppig - denke das könnte evtl. damit in den Griff zu kriegen sein.

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Frank

Siehe auch hier

Extruder


Hardwarekiller