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Wellen durch Zahnriemen?

geschrieben von Torti 
Wellen durch Zahnriemen?
29. December 2020 07:50
Moin Jungs,
ich hätte da mal gern ein Problem.
Bei meinem Delta habe ich Probleme mit der Druckqualität. damit meine ich nicht das übliche Problem eines schlecht eingestellten Druckers, sondern Wellen im Druck.
Kurz zur Erläuterung:
Ich habe meinen großen Delta von Spindel auf Riemen umgebaut, da die Geräuschentwicklung mit Spindeln doch etwas höher ist. Ausserdem hatte eine Spindel nen Schlag und dadurch hatte ich eine ganz gleichmässige Periode im Zentimeterabstand mit einer maximalen Tiefe von 0,2mm.
Das nervte mich jetzt so sehr, dass ich auf Riemen umgebaut habe.
Leider habe ich jetzt eine Periode von ca. 4cm. Die Tiefe ist vielleicht etwas mehr geworden. Ich kann das so nicht hinnehmen.
Ausgetauscht habe ich schon alle Stepper, Rollen und Riemenräder...keine Besserung.
Kann so etwas durch schlechte Zahnriemen entstehen?

Der Drucker ist aus 45er Profilen aufgebaut...alle Knoten winklig von einem Profi verschweißt!
Führungen sind SKF.
Steuerung über Duet Wifi


MfG
Torti

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Hexa V2 mit Merlin-Hotend ; Spindeldelta mit Duet Wifi, V6, 650x300 ; Core 300x300x350 mit Zahnriemen-Z
Re: Wellen durch Zahnriemen?
29. December 2020 18:05
Hast Du Qualitätsriemen (und deren Riemenräder) verwendet, oder Chinesium?
Ich habe momentan noch China-GT2 verbaut, aber bereits echte Bauteile von Gates hier liegen.

Ich habe teilweise ein leichtes Wellenmuster mit entsprechendem 2mm Pitch in den Wänden.
Technisch irrelevant, optisch störend.


Grüße,
Julien


Wer rasiert mit mir KingKong? Der wichtigste Guide - Triffid Hunter's Calibration Guide


Drucker:
HyperCube EVO (Derivat) in 2502x300 - geschlossen für ABS - Duet2WiFi - Eigenbau Wasserkühlung
Eigenbau I3 - V6-Clon- Profilrahmen - Ramps 1.4 24V - TMC2208 - Simplify3D - Octoprint - Marlin 1.1.8
Re: Wellen durch Zahnriemen?
30. December 2020 10:03
Chinesium muss ich gestehen...
Wo bekommt man gutes Material? Ich bin jetzt seit 3 Jahren aus dem Bau raus, da meine Drucker laufen.
Ich hätte auch nichts gegen größer dimensionierte Teile, da ich ja doch mal locker 650mm Druckhöhe habe.
Was bei mir halt kaum eine Rolle spielt, ist die Druckgeschwindigkeit, da ich nur Material drucke, das keine hohe Geschwindigkeit zulässt. Also LW-PLA, gefülltes Nylon und solche Sachen.


MfG
Torti

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Re: Wellen durch Zahnriemen?
30. December 2020 16:15
Hallo Torti,

hast du ein Riemenrad mit 20 Zähnen (bzw. mit Berücksichtigung
einer Übersetzung im Riementrieb entsprechend) verbaut?

Gruß Schrittverlust

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 30.12.20 16:21.
Re: Wellen durch Zahnriemen?
30. December 2020 16:45
Jup...sind 20er für GT2.
Hat das Einfluss?


MfG
Torti

______________________________________________________________________________________________________________________________
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Re: Wellen durch Zahnriemen?
31. December 2020 07:26
Quote
Torti
Jup...sind 20er für GT2.
Hat das Einfluss?

Ja. 20 Zähne mal 2mm von Zahn zu Zahn ergibt 40mm.
Und du hast Probleme mit Wellenabstand 40mm.

Eine Möglichkeit wäre ein exzentrisch gebohrtes Zahnriemenrad.
Damit würdest du bei konstanter Winkelgeschwindigkeit des
Schrittmotors eine sinusförmige Geschwindigkeit des
Zahnriemens mit Wellenlänge 40mm bekommen.

Gruß Schrittverlust

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 31.12.20 07:30.
Re: Wellen durch Zahnriemen?
05. January 2021 09:55
Ohne großartige Werbung machen zu wollen:
Ich habe hier Riemen und Riemenräder (mit und ohne Zähne) von Youprintin3D liegen.
Das ist wohl echte Gates-Ware und von der Verarbeitung her (gerade der Riemen) auf einem ganz anderen Niveau als ChingChong (aba kosta Geld...).

Leider kam ich bis jetzt nicht zum Einbau der Teile, darum möchte ich diese nicht ungetestet in den Himmel loben.

Grüße,
Julien


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Re: Wellen durch Zahnriemen?
08. January 2021 14:08
Habt ihr mal Fotos von den Wellenmuster? Auch ZipZap von seinen, willst oder kannst du diese nicht wegbekommen?

Ich hab an meinem CoreXY(NoName) das gleiche, inzwischen alles getauscht und umgebaut bis auf den Riemen (orig. GT3).
Von 1.8° auf 0.9°er Motoren, von Radds mit TMC2208 auf Duetwifi, neuer Extruder von Titan auf BMG Clone inkl. anderem (baugleichem) ACT 1.8° Motor, neue original Gates Pulleys (20T), orig. EZO Japan Lager, Belttwist damit nur noch auf 2 Umlenkungen die Zähne über die Lager gehen.
Die Topplatte an der die Y Linearschienen sind ist komplett aus einer plangefrästen Aluplatte um Verspannungen aufgrund der Aluprofilmontage auszuschließen.

Aber ich krieg das Wellenmuster auf X wie Y Achse nicht weg, Geschwindigkeitsunabhängig und auch bei 45° Drehung des Druckobjekts ist es überall vorhanden. Riemenspannungen, Steps, Motorspannungen, neues PID Tuning, anderes Hotend auch alles durchprobiert.

Lediglich mit niedrigerer Drucktemperatur sieht mans nicht mehr so, dann ist die Layerhaftung halt auch nicht mehr so gut.

Mir fällt langsam nichts mehr ein und das ganze Internet hab ich gefühlt schon durch...
Nur der Riemen könnte noch gegen nen POWGE getauscht werden der hier rumliegt, meint ihr die Zähne

Grüße
facet

5-mal bearbeitet. Zuletzt am 08.01.21 14:15.
Re: Wellen durch Zahnriemen?
08. January 2021 15:51
Hast Du evtl den Riemen mit den Zähnen über ein glattes Lager umgelenkt, dann kommt der Fehler.


Liebe Grüße aus Kaltenkirchen.
Frithjof
Meine Seite
[www.facebook.com]
Re: Wellen durch Zahnriemen?
08. January 2021 16:47
Wie geschrieben ich einen Belttwist gemacht und es läuft jeder Riemen nur noch bei einem einzigen Lager mit der gezahnten Seite drüber. Der Rest nun mit der glatten...
Ich vermute, dass es vom Riemen kommt aber es hat sich seit dem Twist kaum etwas geändert und es gibt sehr viele CoreXY die keinen Belttwist machen und auch keine Ripples, Vertical Lines wie auch immer haben...
Grüße
facet
Re: Wellen durch Zahnriemen?
09. January 2021 03:03
Bei neuen Riemen und Riemenrädern kann es schon mal sein das man da Wellen im Druck hat. Hatte ich auch. Nach einiger Zeit läuft sich das Ganze ein und die Wellen werden weniger oder verschwinden ganz wenn du Glück hast.
Re: Wellen durch Zahnriemen?
11. January 2021 06:45
Entschuldige Face, habs verpeilt die Benachrichtigung einzuschalten eye rolling smiley.

Ich mache heute Abend mal einen Probedruck, da ich weiterhin die alten Teile verwende, dann kannst Du schauen.

Hardware vorab:
  • Duet 2 WiFi
  • Misumi Rundführungen auf gehärteten Präzisionswellen
  • 0.9° Schrittmotoren (Rating 2A, laufen auf 1,5A)
  • Riemen und Räder: Gates Chinakacke


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Re: Wellen durch Zahnriemen?
15. January 2021 03:15
Ich frage mich gerade warum man nicht einfach Glattriemen dafür nutzt. Wenn man die zu 3/4 am Durchmesser umschlingt dann sollten die vielleicht auch nicht durchrutschen.
So hat man vermutlich keine Wellen mehr im Druck, zumindest nicht die die durch die Verzahnung kommen.
Vielleicht hat jemand schon einen Drucker mit Glattriemen gebaut?
Theoretisch sollte auch der vorhandene Zahnriemen mit der glatten Seite auf einer glatten Antriebsrolle funktionieren. Dieser müsste dann natürlich nur breit sein. Es gibt die GT2 ja auch in 15mm Breite.
Re: Wellen durch Zahnriemen?
18. January 2021 05:25
Die Frage hast Du Dir bereits selbst beantwortet:

Quote
Leon
Wenn man die zu 3/4 am Durchmesser umschlingt dann sollten die vielleicht auch nicht durchrutschen.

Ein Zahnriemen wird im englischen auch als "timing belt" bezeichnet und das aus gutem Grund.
Warum ist in einem Motorraum ein Zahnriemen anstelle eines Flachriemens verbaut (abgs. Steuerkette...)?
Stell Dir vor, dort würde etwas rutschen, dann hast Du fix einen "defekten" Motor winking smiley.

Für Positionieraufgaben wird IMMER ein Formschlüssiger Antrieb genutzt.
Auch der TantillusR - welcher anstelle von Riemen eine Angelschnur verwendet - ist formschlüssig, die Schnur ist nämlich mit der Antriebswelle verknotet und kann sich nicht verdrehen.

Quote
Leon
Dieser müsste dann natürlich nur breit sein. Es gibt die GT2 ja auch in 15mm Breite.

Die Reibung ist unabhängig von der Riemenbreite, es zählen nur die Reibwerte der beiden Partner und deren Umschlingungswinkel.
Wenn die Bedingungen erfüllt (und dauerhaft aufrecht erhalten) werden, ist das theoretisch machbar.

/Julien


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Re: Wellen durch Zahnriemen?
18. January 2021 08:16
Ja das ist schon klar das im Motor ein Zahnriemen oder halt ne Kette genutzt wird,nur sind da ganz andere Kräfte am Werk als bei einem 3d Drucker. Und es ist natürlich nicht egal wie breit der Riemen ist, um so breiter er ist um so mehr Fläche hast du dann für die Reibung und um so eher rutscht er halt nicht durch.
Das andere ist man könnte die Riemenräder ja auch rändeln für mehr Griffigkeit oder mit einen Material beschichten um noch mehr Griffigkeit zu bekommen.
Ich denke schon das es machbar ist und auch funktioniert.
Re: Wellen durch Zahnriemen?
04. February 2021 05:26
Die Kräfte in Motoren haben mit der Tatsache der formschlüssigen Kraftübertragung nichts (bzw. weniger) zu tun, es geht in erster Linie um die Sicherheit der Positionierung.
Und natürlich wirken dort größere Kräfte, darum sind ja auch größere Riemen verbaut eye rolling smiley.

Rechne mal spaßeshalber aus, wie das Verhältnis von übertragener Leistung zu Riemenquerschnitt beim Zahnriemen (Steuerriemen) im Automotor und beim Drucker aussieht.
Du wirst Dich wundern, um wie viel unsere 6mm GT2-Riemen überdimensioniert sind...

Quote
Leon
Und es ist natürlich nicht egal wie breit der Riemen ist, um so breiter er ist um so mehr Fläche hast du dann für die Reibung und um so eher rutscht er halt nicht durch.

Die Aussage ist immer noch falsch.
Schau dir mal das Thema der Seilreibung an und zeige mir den Einfluss der Auflagebreite.
Die Breite bzw. der Querschnitt eines glatten Riemens ist nur von der Krafteinwirkung auf diesen abhängig, die Haftreibung übernehmen nur die beiden Materialien der Reibpartner und deren Umschligungswinkel.

In der Praxis ist es sogar umgekehrt: Je schmaler der Riemen/Seil ist, desto besser.
Das beruht darauf, dass durch den höheren spezifischen Zug der Riemen (und damit die Materialoberfläche) gedehnt wird, dadurch verändert/verbessert sich das Verhältnis der Reibungspartner durch die rauere Oberfläche.
Je größer das Verhältnis von Riemenbreite zu -dicke ist, desto größer ist übrigens die Spannungsverteilung Rand-Mitte-Rand, das kann zur Verwerfungen/Verschiebungen der Oberfläche und damit zu einem unpräzisen Abrollen über die Trommeln führen.

Nichts desto trotz bist Du (wirklich ohne Ironie) eingeladen, einen Versuch mit zahnlosen (ggfs. beschichteten oder gerändelten) Antriebsrädern und Umlenkkungen mit einem Glatten Riemen, bzw. der Rückseite eines Zahnriemens durchzuführen.
Es gibt hier im Forum bereits einige erfolgreiche Beiträge (User: saschaho) zu Antrieben über Angelschnur, welche nur auf Reibung beruhen - vielleicht verhilft Dir das zu einer Idee.


/Julien


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Re: Wellen durch Zahnriemen?
04. February 2021 05:32
Quote
facet
Habt ihr mal Fotos von den Wellenmuster? Auch ZipZap von seinen, willst oder kannst du diese nicht wegbekommen?

Ich hab an meinem CoreXY(NoName) das gleiche, inzwischen alles getauscht und umgebaut bis auf den Riemen (orig. GT3).
Von 1.8° auf 0.9°er Motoren, von Radds mit TMC2208 auf Duetwifi, neuer Extruder von Titan auf BMG Clone inkl. anderem (baugleichem) ACT 1.8° Motor, neue original Gates Pulleys (20T), orig. EZO Japan Lager, Belttwist damit nur noch auf 2 Umlenkungen die Zähne über die Lager gehen.
Die Topplatte an der die Y Linearschienen sind ist komplett aus einer plangefrästen Aluplatte um Verspannungen aufgrund der Aluprofilmontage auszuschließen.

Aber ich krieg das Wellenmuster auf X wie Y Achse nicht weg, Geschwindigkeitsunabhängig und auch bei 45° Drehung des Druckobjekts ist es überall vorhanden. Riemenspannungen, Steps, Motorspannungen, neues PID Tuning, anderes Hotend auch alles durchprobiert.

Lediglich mit niedrigerer Drucktemperatur sieht mans nicht mehr so, dann ist die Layerhaftung halt auch nicht mehr so gut.

Mir fällt langsam nichts mehr ein und das ganze Internet hab ich gefühlt schon durch...
Nur der Riemen könnte noch gegen nen POWGE getauscht werden der hier rumliegt, meint ihr die Zähne

Grüße
facet

Hey Facet,

ich muss mein Versprechen brechen, ich kann dir kein Foto vom alten Wellenmuster mehr zeigen...
Auf Druck (hehe, Wortwitz und so spinning smiley sticking its tongue out) von Außen habe ich neulich fix auf den originalen Gates GT2 umgebaut und nach einem kurzen Testdruck direkt eine massive Verbesserung festgestellt - sowohl beim Wellenmuster als auch bei der Qualität der Ecken im Bezug auf Überschwingen.
Dabei habe ich aus Zeitdruck noch die alten Ka-Ching-Pulleys drinne gelassen. Ich vermute momentan, dass der China-Gates-Riemen einfach kacke gefertigt ist - ich habe anfangs nach einigen Stunden damit bereits richtigen Abrieb am Riemen feststellen können.

Gerade habe ich nen 24h-Druck drauf, sofern ich es nicht verpeile, gibts heute Abend ein Foto von einer schönen großen Seitenwand.

Grüße,
Julien


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Re: Wellen durch Zahnriemen?
06. February 2021 10:08
So, der Druck hat dann doch ein paar Stunden länger gedauert, als angegeben.
Hier zwei Bilder:




Ein Wellenmuster kann ich nicht mehr replizieren, es scheint also an den Riemen gelegen zu haben...
Lediglich die sichtbaren (und fühlbaren) Wellen bekomme ich nicht weg. Diese habe ich aber auch nur auf Teilen mit größeren geraden Außenflächen, nicht bei Kleinteilen.
Z-Wobble kann es auch nicht sein, da die Wellen in der XZ bzw. YZ-Achse schräg verlaufen. Einen einfachen Tower habe ich bereits gedruckt, null Wobble...

Ideen?

/Julien


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Re: Wellen durch Zahnriemen?
06. February 2021 13:32
Hi,

das sieht doch schonmal echt gut aus! Danke für die Fotos.
Auf dem ersten ist ein minimini Rippleverlauf noch zu sehen, damit wäre ich aber absolut zufrieden.
Leider habe ich originale Gates3GT und Powge GT2 versucht mit dem gleichen Ergebnis...
Das einzige, wo ich immer wieder auf Gegenteilige Aussagen treffe: 2GT und GT2 soll leicht unterschiedlich sein, wobei es sich hier jediglich um einen Standard handelt?! Weiß hier jemand mehr?


Beim zweiten Bild hätte ich erstmal auf Z Wobble getippt, wenn du nicht gesagt hättest das die schräg verlaufen.

Dann würde ich eher auf ein temperaturabhängige Geschichte tippen, wie z.b. durch die BangBang Regelung des Heizbetts.

Grüße
facet

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 06.02.21 13:33.
Re: Wellen durch Zahnriemen?
06. February 2021 14:24
Zur Klarstellung:

Die Meisten unter uns verwenden 2GT2 Riemen.
Das bedeutet 2mm Teilung (erste Zahl) mit GT2-Profil. 2GT ist keine Bezeichnung, die verwenden nur die Chinakracher, wenn sie irgendeinen Bockmist verkaufen (den ich auch gekauft habe am Anfang...).
Ich habe auf echten 2GT2 gewechselt und bin vom Aufpreis absolut überzeugt. GT3 ist halt eine Stufe besser, hat aber soweit ich weiß keine Beschichtung.

Mein Bett steht seit jeher auf PWM, Bang-Bang habe ich rausgeschmissen, als ein SSR drinne war - aber schon vor drei Jahren winking smiley.
Des weiteren würde sich so ein Fehler auch nur in nahezu komplett horizontalen Wellen als Unter- und Überextrusion zeigen, auf dem Bild ist das aber definitiv anders.

Bei kleineren Teilen habe ich das Phänomen nicht, siehe hier:



Den Miniripple, den Du siehst, hast Du immer, bei einem CoreXY ist er durch den Motorfaktor nur ausgeprägter, als bei anderen kartesischen Druckern.
Aber: Er ist zwar "sichtbar" (und auch nur im richtigen Licht), die Wände fühlen sich jedoch komplett glatt an.
Außerdem ist meine Y-Achse fast 1.200gr schwer, das macht sich trotz gutem Tuning an manchen Kanten bemerkbar...

/Julien

2-mal bearbeitet. Zuletzt am 06.02.21 19:07.


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