Druckgeschwindigkeit erhöhen

Moin moin.
Habe durch Zufall gemerkt, wie man die Druckgeschwindigkeit erhöhen kann.
Da ich einen selbstkonstruierten Drucker habe, der etwas größer ausgefallen ist, habe ich auch mehr Gewicht zu bewegen. Nun habe ich meinen Drucker auf einen extra gebauten Tisch mit ziehmlich dünnen Beinen montiert. Beim Drucken bewegt sich die Tischplatte jetzt , durch die dünnen Tischbeine bedingt, immer entgegen der X- und Y-Achse und dämpft daher die Beschleunigungskräfte.
Man sollte daher den gesamten Drucker auf Federn lagern. Dadurch kann man die Druckgeschwindigkeit erhöhen.

Gruß

Frithjof

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 12.05.13 10:34.

Vielleicht ist an zwei Schnüren aufhängen und mit gummiebändern in x und y Richtung dämpfen, aber man muss irgend objektiv beurteilen können ob es was bringt

Warum so umständlich? Einfach die Beschleunigung in der Firmware entsprechend anpassen und schon gibt's eine völlig geplante und unzufällige Dämpfung - und das ist sogar noch so gedacht :-)

Abgesehen davon ist ne vernünftige Dämpfung des Druckers zur Tischplatte hin ggf. sinnvoll wenn man den Drucker gerne leise haben will. Bei mir erledigen das vier Gel-Würfel.

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Frank

Ja ne is klar.
Mit der "schwimmenden Lagerung" holt man noch ein paar Sek raus.

Probiert mal.
Ich hatte trotz kleinem Jerk ab einer bestimmten Geschwindigkeit Schrittverluste. Das passiert jetzt spaäter.
Außerdem will ich ja nicht dämpfen, sondern die Beschläunigungskräfte der Achsen halbieren.

Gruß

Frithjof

3-mal bearbeitet. Zuletzt am 12.05.13 17:03.

... was ziemlich gut als 'reibungslose Dämpfung' geht - an die Füße unten starke Neodym-Ringmagnete dran, jeweils in eine leicht konkave Schale rein ... und einige cl Ferrofluid reinkippen, das sich dann als flüssige Dämpfer auf den Magnetpolen ansammelt, so daß das ganze Gerät auf 'Ferrofluid-Gleitern' ruht ...

Mit etwas MRF (Magneto-Rheological Fluid) drin wird's etwas 'schlammiger', hat aber eine deutlich stärkere Dämpf-Charakteristik

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Viktor
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Wo du gerade Neodym ansprichst Viktor,
kleine Spinnerei: was meint ihr, wäre ein Drucker auf sich abstoßenden Neodymmagneten gelagert denkbar? Hierbei müssten noch sich abstoßende Magnete an den Seiten angebracht werden, damit der Drucker in Position bleibt.
Bei bewegtem Druckbett müssten die Magnete der Y-Achse wohl am stärksten sein. Die Frage ist nur: bekommt man das Ganze schwingungsarm genug?
Klar, über Aufwand<->Nutzen lässt sich streiten

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Grüße, Franz


MendelMax 1.5
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Moin moin.
@ Franz Das wäre ein ziehmlich großer Aufwand.
Bei meinem Drucker geht die Tischplatte in x-Richtung schon einige cm hin und her. Bei Y ist fast gar nichts zu sehen. Bei einigen cm Auslenkung sollten die Magneten schon sehr stark sein.
Ich bin mit meinen ca, 80cm langen und dünnen Tischbeinen sehr zufrieden. Nur beim Tischschieben muß ich aufpassen, dass die nicht abbrechen. Federnlagerung wäre bei der Auslenkung wohl nicht möglich.

@ Victor Deine Version hat aber etwas. Ich glaube, ich muß meine alten Beziehungen zur UNI mal spielen lassen, um so etwas zu bekommen.

Gruß

Fridi

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 12.05.13 19:20.

Anstatt sich super komplizierte Lagerungsmechanismen auszudenken würde ich lieber man ein Gegengewicht auf der unteren Länge des Zahnriemens anbringen. So, dass immer etwa gleich viel Masse in gegenüber liegende Richtungen bewegt wird.

Dann erledigt sich das Problem mit den Schwingungen zu mindestens 50% von alleine. Die anderen 50% wären das Gewicht der fast fertigen Bauteile und ein wenig Drehmoment, das die Massenbeschleunigungen erzeugen.

Bei der Prusa i3 geht das mit der Schwingungs-Lagerung übrigens nicht. Deren Steifigkeit bedingt einen fest stehenden Rahmen.

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Da der wackelnde Tisch eine Eigenfrequenz hat, vermute ich mal, dass es Spezielfälle geben wird, bei denen die Schrittverluste sogar früher auftreten, als bei einer stabilen Aufstellung.

LG, Willy

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Moin moin.
@ Traumflug
Man ist doch bestrebt, sowehnig Gewicht wie möglich zu bewegen. Da ist Deine Idee kontraproduktiv.
Das Bewegen der Tischplatte ist sogar gewollt, auch wenn ich das zufälligerweise entdeckt habe. Es reduziert die Bewegung der Massen auf den Achsen erheblich, da ein Teil der Masse der Bewegungsrichtung ausweicht.

@ Willy
Ich gebe Dir recht, irgendwo ist die Resonanzfrequenz und dann ist der Schrittfehler extrem. Das habe ich aber noch nicht erreicht und bei den Bewegungsfrequenzen ist die Masse der Tischplatte ( 1000x600x23 ) doch sehr hoch.Zudem muß sich das Sytem ja erst einmal einschwingen und dafür sind die Bewegungsabläufe zu ungleichmäßig. Bei der Lagerung des Druckers auf Victors Weise habe ich kein Gegengewicht zu der Masse des Druckers. Die Differenz ist nur das Gewicht des Gestells zu dem X- und Y-Schlitten. Da ist eine Resonaz viel eher erreicht.


Gruß

Frithjof

... bei einer dämpfenden 'Gegenschwung'-Lagerung brauchst du dir über Resonanzen kaum noch Gedanken zu machen - die Anregung durch die Schritte liegt im kHz-Bereich, während die 'Eigenschwingungen' des Systems im Schlammbad im Hz- bis Sub-Hz-bereich liegen

Allerdings würden höhere Massen auch helfen - um Resonanzprobleme bei Schrittmotor-Antrieben zu reduzieren, werden auf die Motorachsen oft 'seismische Massen' gesetzt, welche die hochfrequenten Anregungen einfach 'schlucken' ...

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Viktor
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Quote

Man ist doch bestrebt, sowehnig Gewicht wie möglich zu bewegen.

Bei Deinem Wackel-Tisch-Konzept gehört der Drucker und ein Teil des Tisches auch zur bewegten Masse.

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Moin moin. Traumflug
Da hast Du sehr recht.
Ich nhabe über das Tema noch einmal lange nachgedacht. Auf jeden Fall werden die Achsen mit einer Länge X-gesamt bewegt. Der Tisch und Druckergestell bewegen sich um X/? entgegen der Achsenrichtung und die Druckplatte um X/? in die andere Richtung. Der Moter verrichtet also die gleiche Arbeit, da sich die Druckplatte um Strecke X-gesamt im Bezug auf den Motor bewegt hat.
Ich habe schon einmal im Internet nach Reaktion und Aktion gegoogelt, aber nichts entsprechendes gefunden. Falls hier ein Physiker oder Mathematiker mitliest, sollte er uns das erklären.

Gruß

Fridi

Ich glaube, da reicht die Schulphysik. Durch beschleunigen der Druckplatte bringst Du einen Impuls ein und, da sich der Motor am Drucker abstützt, auch einen gleich grossen Impuls in entgegengesetzter Richtung in den Drucker. Beschleunigst Du eine Druckplatte (0,5 kg) auf 100 mm/s, beschleunigt der Drucker (4 kg) auf v = 100 mm/s / 4 kg * 0,5 kg = 12,5 mm/s.

Bei solchen Betrachtungen stelle ich mir immer vor, das Ganze würde im Weltraum[1] statt finden: keine Reibung, keine Schwerkraft, keine Gewichte. Da wird nichts gebremst und es fällt auch nichts runter. Wirft man da einen Ball nach links, wird man selbst nach rechts beschleunigt.

In der irdischen Realität findet dann wieder Reibung statt, die die ganze Sache dämpft und den Drucker nicht gleich mit 12,5 mm/s von der Tischplatte rutschen lässt.

Am Ende der Tischbewegung entfernt der Motor den Impuls wieder, bzw. bringt einen gleich grossen Impuls in entgegen gesetzter Richtung ein. Da spielt sich das Ganze umgekehrt ab. Im Weltraum würde der Drucker trotz fehlender Reibung wieder stehen bleiben.

Bislang klingt das ja noch gut, denn ein sich bewegender Drucker wäre ja vielleicht nicht so schlimm. Doch wenn der Drucker nicht gerade im Weltraum ist oder auf einem kleinen Boot in einem grossen See schwimmt, werden die Bewegungen begrenzt und führen zu eigenen Gegenreaktionen. Wenn eine solche Gegenreaktion dann mit der nächsten Beschleunigung des Tisches zusammen fällt, wird der Vorteil zum Nachteil, der Motor muss nicht nur den Tisch beschleunigen, sondern sich auch gegen die Gegenbewegung des Druckers stemmen. Zum Beispiel, wenn man nicht Zick-Zack, sondern etwas treppenförmiges druckt.

Deswegen ist es immer am besten, die Bewegungen des Druckers so gering wie möglich zu halten. Dann sind auch die unerwünschten Gegenbewegungen so gering wie möglich. Entweder, indem man die Impulse gleich an der Entstehungsstelle kompensiert oder möglichst unauffällig, d.h. ohne eigene Gegenbewegungen, weg dämpft.


[1] ich sehe Dich schon lachen, Wolfgang

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