Geplantes DIY Hotend: Expertenmeinung gesucht!

Hallo,

mein Name ist Marco, ich bin Student und plane zur Zeit einen 3D-Drucker für mich. Verfügbare Bausätze sind mir entweder zu teuer, oder zu "wackelig", darum der Eigenbau.
Es soll eine Alu-Konstruktion mit Core-XY und Bowden-Extruder werden und mit meiner Planung bin ich mittlerweile beim Hot-End angekommen.

Nun habe ich keine Erfahrung was Hot-Ends angeht und ich möchte kein Geld für etwas ausgeben, das von vorn herein schon nicht funktionieren konnte. Also bitte ich euch, mal über meine Kontruktion zu schauen und mir eure Meinung mitzuteilen.

Es handelt sich bei meinem Hot-End im Wesentlichen um ein 6mm x 1,5mm Messingrohr mit einem PTFE Inliner und eingeschnittenem M6 Gewinde, außerdem eine Heizeinheit aus NiChrome. Die Nozzle wird zugekauft.
Außerdem gibt es einen 5mm Alu-Kühlkörper. Das Messingrohr wird in der Mitte abgedreht. Alles weitere auf dem Bild:

Ich kann mir vorstellen, dass der Inliner in der Nozzle Probleme machen wird (Er könnte zu weich werden und die Austrittsöffnung blockieren), außerdem bin ich mir nicht sicher, ob der einfache Kühlkörper als Thermalbarriere zu den Linearlagern ausreicht.

Was meint Ihr?

EDIT: Um das ganze ein bisschen konkreter zu machen: Mit dem hier dargestellten Hot-End möchte ich ausschließlich PLA drucken. Das zweite (Hinten auf dem Image) baue ich erst, wenn alles andere funktioniert. Das soll dann vielleicht ein ganz-metall Hotend für ABS sein, aber das steht noch in den Sternen. Jetzt möchte ich eigentlich nur wissen, ob es eine gute Idee ist, das erste Hotend so wie abgebildet aufzubauen.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 17.01.14 11:06.

Hallo nochmal,

also ich sehe gerade, dass beim Mono Mendel das empfohlene standard-Hotend ganz ähnlich aufgebaut ist (vgl. hier), nur das die Wege kürzer gehalten sind, was bei mir wegen den Linearlagern aber leider nicht geht. Auch das Creeping(das nennt man doch so, oder?) des PTFE-Liners scheint kein Problem zu sein.
Ich werde das dann wohl so bauen.

Trotzdem wäre ich sehr beruhigt, wenn mir nochmal jemand meine Vermutungen bestätigen könnte

Ich sehe ein paar Probleme bei der Konstruktion.

Der PTFE Liner geht sehr tief in die Düse rein, da hast du kaum mehr Platz in dem das Filament schmelzen kann. Selbst wenn sonst thermisch und mechanisch alles funktioniert wird das deine maximale Druckgeschwindigkeit sehr einschränken.

Das PTFE wird sehr weich werden so tief in der Düse. Das Geschmolzene Filament wird sich mit großer Sicherheit zwischen Liner und Düseninnenwand schieben und sehr wahrscheinlich die Düse so verstopfen

Leider ist auf der Zeichnung auch nicht zu erkennen wo de Heizung sich befinden wird.

Ich kann dir nur sagen das Hotend Entwicklung Zeit kostet. Du kannst davon ausgehen das du einen Haufen Prototypen wirst bauen und testen müssen bis du zu etwas kommst das zuverlässig funktioniert. Bei mir hat es etwa ein Jahr gedauert und zig Dutzend Prototypen.
Warum muss es unbedingt eine Neuentwicklung sein? Warum nicht ein existierendes, funktionierendes, Design nachbauen?

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[www.bonkers.de]
[merlin-hotend.de]
[www.hackerspace-ffm.de]

Hallo Srek,
danke für deine Kritik, du hast mich in meinen Bedenken bestätigt und mir damit schon sehr geholfen. Ich habe außerdem >diesen< Blogeintrag gefunden, der Ähnliches über den langen PTFE-Liner aussagt (6. Absatz, der Autor spricht wohl aber nicht aus persönlicher Erfahrung).
Die Heizung ist übrigens der kleine Aluminiumzylinder mit kupferner Außentextur direkt über der Nozzle.

Vielleicht kann man ja bei aktiver Kühlung des Kühlkörpers den PTFE-Liner ganz weglassen. Die aktive Kühlung würde eine kurze Transitzone sichern, man müsste nur ein entsprechendes Messing-Rohr finden.

Zu meiner Motivation kann ich sagen: Es ist das liebe Geld(Student, wie gesagt )... die Konstruktion wie oben gezeigt kostet mich an reinem Material kaum mehr als zehn Euro und man braucht dafür nichts weiter als eine Standbohrmaschine und eine Metallsäge. Für das Geld kann man es ja zumindest mal probieren Ich kann mir vorstellen, dass Ihr hier genervt seid von Leuten, die das Rad immer wieder neu erfinden wollen, das wollte ich aber auch gar nicht, ich "verwurste" ja auch nur, was ich hier so lese. Die Konstruktion oben passt einfach gut in mein Gesamtkonzept, weil alles so schön schlank ist (ich habe bisher einfach nichts für mich geeigneteres gefunden).
Gerade das Hotend verleitet wohl dazu, immer wieder eigene Wege gehen zu wollen, weil es scheinbar so simpel aufgebaut ist... was, wie ich zugeben muss, ein Trugschluss ist.

Über einen Link oder eine Idee, wie es besser geht würde ich mich wirklich sehr freuen.

Schau dir bitte mal mein Merlin Hotend an. Das habe ich genau unter den von dir genannten Gesichtspunkten konstruiert.
Ich kann dur nur sagen das eine Eigenentwicklung kein Geld spart. Bis das Merlin Hotend einwandfrei funktioniert hat sind ein paar hundert Euro draufgegangen, nicht gerechnet die zig Stunden. Das am Ende ein einfach und preiswert zu fertigendes Hotend rauskommt ist da fast schon nur ein Nebeneffekt

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Das große Problem ist der entstehende Schlupf am Filamenttransport und der gesamten Mechanik ( Alles total sinnloses Spielzeug), Die Probleme entstehen immer dann, wenn der Drucker nicht beaufsichtigt, kurz vor dem Ende des Drucks, Verknotungen auf der Filamentspule oder oder oder sind.
Nach ca. 800 Stunden Druckerfahrung auf einem X400 ist mein Fazit: Extruder und Filamenttransport die aus Kunststoff sind vertragen sich nicht mit Thermoplasten egal wie viel Lüfter eingebaut werden . Die Lösung geht nur über einen Metall-Extruder aber der Nachteil, alle sind viel zu teuer.

Eine günstige CNC Bearbeitung finden und dann den Extruder dort produzieren lassen.

Kennt einer einen solchen Betrieb. Die Teile dürften dann ca 30 Euro kompl. kosten.

Schrittmotor 20 Euro, Getriebe 15 Euro Metallteile mit Rändelschraube 30 Euro.

Somit dürfte der gesamte Extruder ca 60 - 70 Euro kosten.

Hinweis für unsere schlausten Leser, ich spreche vom Bulldog Extruder. Und der ist auch nicht von mir konstruiert !!

siehe Bilder

Das Problem beim Bulldog ist, der wird in China und in Masse gefertigt, daher auch die günstigen Preise (und die Qualität...). Alle CNC gefrästen Teile für ein Extruder werden mehr kosten wie 30€, es sei denn jemand machts dir Gratis und verrechnet dir den Materialpreis.

Ein Getriebe wird auch schon mehr wie 15€ kosten (arbeite in einer Getriebebude, da gehts glaub ab 100CHF los...), es sei denn du bestellst in China.

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Das mag schon so sein , aber das Teil siehe Bild kostet in China 15 Euro und ist ca. Faktor 60 Komplexer.
Der Bulldog Extruder wird in Massenstückzahl 100 gefertigt.
Ich glaube das in China heute jeder Millionär werden möchte (oder schon ist) . Die Zeit von günstigen Preisen ist vorbei.

Nochmal zurück zum Hotend:
Ich habe jetzt ein kurzes Messing-Inlet (lila) eingefügt, außerdem einen verbesserten Kühlkörper. Da ich die Nozzle eh rumliegen habe, versuch ich das jetzt einfach mal und kann mir dann immernoch ein Merlin bauen, die technische Dokumentation ist ja sehr ausführlich. Ich berichte dann mal hier, das dauert aber noch ein paar wochen...



Was ganz anderes: Hat mal jemand versucht, die PID-Regelung des Hotends nach CHR zu gestalten?

Quote
bbgt
Das mag schon so sein , aber das Teil siehe Bild kostet in China 15 Euro und ist ca. Faktor 60 Komplexer.
Der Bulldog Extruder wird in Massenstückzahl 100 gefertigt.
Ich glaube das in China heute jeder Millionär werden möchte (oder schon ist) . Die Zeit von günstigen Preisen ist vorbei.

Obs Komplexer ist oder nicht, die Stückzahl spielt ne Rolle. Wenn man so viele Stk. bestellt das man einen Automaten einrichten kann kann der 24/7 läuft und vieleicht alle 15min mal rasch eine kleine Zuneigung braucht kann man selbst in DE oder CH billig Produzieren.
Oder wieso denkst du sind die 3D Drucker im Prototypenbau so beliebt? Materialkosten von paar € und in paar h ist das Teil komplett fertig. Würde der Prototyp noch Konventionell bzw. CNC gefertigt könnte den auch niemand zahlen.

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Das ist ja schon alles klar. Aber die Wiederholgenauigkeit = 0, Alles noch im totalen Bastelstadium.
Ich will mal nach 800 Stunden 3D Drucken so sagen: CNC Teilefertigung Super genau und teuer (in der Ch noch teurer)
Bei 3d Drucker verdienen die, die den " Verzeihung" Schrott verkaufen German Reprap und Konsorten (Alles blinde Möchte-gerne, schau dir das Geschäftsgebaren mal in Ruhe an, eine totale Katastrophe)
Ich glaube mit Knete , wie mein Sohn das im Kindergarten macht, ist eine sinnvolle Alternative zum 3D Geschäft. Hier kostet nur die Knete etwas, das Ergebnis ist vergleichbar.

PS. ich bin nicht negativ zum Thema eingestellt, habe für den X400 5000 Euros auf den Tisch gelegt. Und nicht nur ich komme zu dem Ergebnis " Alles totaler mechanischer Schrott"

Ich sprach auch nicht von einem 800€ Velleman oder von einem 5000€ teuren X400 (für das Geld hättest du dir lieber nen Deltatower gekauft ) sondern von Druckern die mal das Zehnfache kosten (glaub kaum das sich ne Firma einen 800€ Velleman ins Konstruktionsbüro stellen für die Prototypen^^)

Quote

CNC Teilefertigung Super genau und teuer (in der Ch noch teurer)

Ja, das ist so^^

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Ich sehe, du hast Recht und kennst dich aus.


Aus diesem Grund baue ich einen Delta 3d Drucker nach meinen mechanischen Vorstellung und Konstruktionsmerkmalen neu auf.

Hier meine Hintergrundgedanken zum Neuaufbau:

1.)Keine Plastikteile
2.)Keine Plastikteile,
3.)Keine Plastikteile,
4.) Alle Komponenten die aus dubiosen Quellen kommen sind out
5.)" Hot ends" keine Experimente mit Studenten-Weisheiten einbauen.
6.)Orientierung nur an professionellen Geräten.

ach und noch was wichtiges, hätte ich fast vergessen

keine Plastikteile an Lagerschalen und Antrieben und Halterungen die die Toleranzen (besser gar keine) bestimmen verwenden und nur 20% glauben was in Youtube erzählt wird (10% reichen auch aus).

Quote
bbgt
Ich sehe, du hast Recht und kennst dich aus.


Aus diesem Grund baue ich einen Delta 3d Drucker nach meinen mechanischen Vorstellung und Konstruktionsmerkmalen neu auf.

Hier meine Hintergrundgedanken zum Neuaufbau:

1.)Keine Plastikteile
2.)Keine Plastikteile,
3.)Keine Plastikteile,
4.) Alle Komponenten die aus dubiosen Quellen kommen sind out
5.)" Hot ends" keine Experimente mit Studenten-Weisheiten einbauen.
6.)Orientierung nur an professionellen Geräten.

ach und noch was wichtiges, hätte ich fast vergessen

keine Plastikteile an Lagerschalen und Antrieben und Halterungen die die Toleranzen (besser gar keine) bestimmen verwenden und nur 20% glauben was in Youtube erzählt wird (10% reichen auch aus).

Wie schon geschrieben, kannst dir ja den Deltatower mal etwas näher anschauen, glaub der passt zu deinen Hintergedanken (War übrigends auch bei uns Massgebend wieso wir den Deltatower genommen haben und keinen Mendelmax 1.5 )

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