Heizbettoptimierungen exemplarisch am Wanhao D6

Wie ich hier [reprap.org] schon geschrieben habe, werde ich mein Projekt in verschiede Teilprojekte untergliedern, hier soll es um die Druckbettoptimierung meines Monoprice gehen, der Baugleich mit dem Wanhao D6 ist. Da Wanhao wesentlich bekannter ist, werde ich zukünftig nur noch vom Wanhao reden (Am Heizelement steht sogar Wanhao drauf).
Auch wenn vieles sicher spezifisch für diesen Drucker ist, möchte ich doch versuchen, das Thema möglichst allgemein zu halten. In den vielen Stunden, die ich mich zum 3D-Druck im Internet durchgesucht habe, fehlen mir meist allgemeine Vorgehensweisen und Empfehlungen. Hier würde ich gerne versuchen das Thema allgemein anzugehen und dann spezifisch auf meinen Drucker anzuwenden. Ich denke so können auch mehr mitreden bzw. dann auch davon profitieren.

1. Was mir an dem Drucker von Anfang an nicht gefallen hat ist, dass man die Bauplatte nicht entnehmen kann. Da diese an 3 ziemlich langen M3-Schräubchen aufgehangen ist und auch nur auf einer Seite durch 2 Führungen aufgenommen wird, ist es ziemlich kontraproduktiv, wenn man Teile mit etwas Gewalt vom Druckbett lösen muss.

2. Ein weiterer mächtiger Nachteil ist die Ebenheit der Bauplatte. In x-Richtung habe ich 5/100mm Unebenheit gemessen. Das ist okay. In y-Richtung sind es ca. 12-13/100mm. Das ist mir zu viel!

3. Die Heizplatte ist nur an 4 äußeren Punkten angeschraubt. Sie hat deswegen nur eine geringe Kontaktfläche. Mit der Fühlterlehre messe ich hier auch wieder 15/100. Man kann von vorne bis hinten durchschauen! Gemessen daran bin vom Temperaturverlauf positiv überrascht:



Dennoch denke ich, eine Modifikation könnte hier gut sein.

4. Ich würde gerne die maximale Temperatur an der Bauplatte auf 120° erhöhen. Die Firmware beschränkt die Temperatur momentan auf 115° direkt am Sensor des Heizelementes. Mir fehlen aktuell also ca. 10°

Wenn wir mal mit 3. anfangen: Was sind die üblichen Vorgehensweisen, um einen dauerhaften kontakt zwischen Heizelement und Bauplatte herzustellen? Gibt es dünne, wärmeresistente und wärmeleitende Klebefolien, die die unterschiedliche Wärmeausdehnung dauerhaft ausgleichen können? Braucht man eher dickere Klebefolien ("Gapfiller")? Wie viel bringt letzlich eine Isolierung nach unten? Ich vermute, solange ein Kontakt zwischen Heizelement und Bauplatte besteht nicht allzuviel? Hat das mal Jemand gemessen?

Meine Idee wäre, beide Probleme mit einer Klappe zu schlagen: Mit Isolierung von unten das Heizelement vollflächig gegen die Bauplatte zu drücken. Platz genug hätte ich:



Mir schwebt eine Kautschukplatte mit 10mm vor (Dauertemperaturbereich bis 150°), die ich mit einer 4mm Aluplatte von unten gegendrücke. Da kann sich in x/y alles frei bewegen, bleibt aber in z an Ort und Stelle.

Wie habt ihr das gelöst, was habt ihr noch für Ideen?

Für die Punkte 1 und 2 habe ich mir jetzt mal ein paar Sachen zum Durchprobieren bestellt:

- 2 Aluplatten 6mm [metall-fachhandel.de]
- Wäremleitende Silikonfolie Thermipad [www.mueller-ahlhorn.com]
- Pertinax 0,5mm [www.muellerbestellung.de]
- Phenol-Baumwollhartgewebe 1mm [www.muellerbestellung.de]
- PEI Ultem - Folien zum Aufkleben

Ich werde versuchen, ob ich es mit der Silikonfolie hinbekomme, dass ich die Bauplatten aus Alu mit den aufgeklebten Beschichtungen einfach nur auflegen kann. Dazu brauche ich noch eine Klebefolie, mit der ich die Silikonfolie auf das jetztige Druckbett (nach Entfernen der aktuellen Beschichtung) aufkleben kann. 3M hat da Dinge im Angebot aber die sind als Privatperson nicht so einfach zu bekommen. Muß ich noch ein bischen suchen... oder habt ihr einen Tipp?

Wenn das nicht klappt, werde ich Anschläge einbauen und die Platte mit Kugeldruckstücken in Position halten. Wichtig ist mir, dass ich sie schnell einlegen bzw. rausnehmen kann. Mit Magnetplatte arbeiten wäre auch noch eine Option aber vom Bauchgefühl glaube ich, dass ich mit der Konstruktion genauer sein werde.
Mit der Silikonfolie in 0,5mm Stärke und 25 Shore C hoffe ich eine gute Mischung aus "Gapfiller" und reproduzierbarer Plattenhöhe hinzubekommen. Vielleicht brauchts aber auch noch eine Entwicklungsschleife.

Hey,

mit einer gewalzten aluplatte wirst du wahrscheinlich nicht glücklich, da diese sich beim erwärmen verziehen wird. In meinem Drucker ist eine 10mm gegossene plangefräßte Aluplatte verbaut.
Gonzo vertreibt solche platten mit Heizung hier im Forum (ich weis nicht ob das noch aktuell ist), sonst gibts die für 30-40 euro auf ebay.

Pertinax ist ganz gut, ich finde pei besser und für Nylon würde ich carbon nehmen. Ich habe in meinem ersten drucker eine Alu-Peiplatte, wenn der Abstand stimmt ist das die perfekte Lösung für PLA, PETG und ABS. Nylon habe ich auf der noch nicht ausprobiert- hält aber auf der Pei platte von Prusa hervorragend. In meinem zweiten hatte ich eine Pertinax platte auf einen Spiegel geklebt. Ich musste sie regelmäßig anschleifen damit PLA und PETG haftet, außerdem hat sie gestunken beim aufheizen. Als ich bei Fiberthree angefangen habe als Werksstudent zu arbeiten bin ich schnell auf die Carbon platte umgestiegen die wir vertreiben. Diese habe ich wie gesagt auf eine guss aluplatte geklebt mit einer 3M Folie. Auf der Platte haftet unser Nylon perfekt, PLA haftet auch ganz OK, ich habe leider schon eine PETG sorte gehabt die nicht drauf hält, aber die von DASFilament haftet.

Deine Idee mit der Silikonfolie finde ich ziemlich gut, ich habe schon die ein oder andere Delle in Heizbetten gemacht, trotz Federung

Warum eigentlich 120°C? ABS und PEEK sind die einzigen Materialien die ich kenne die solche Temperaturen benötigen.
Als Kontaktfolie kenne ich nur die von 3M, ist irgendwie in allen Druckern verbaut die ich kenne.
Eine Isolierung nach unten bringt 5 bis 10°C und vor allem eine schnellere Aufheizzeit. Die Lufbewegung unter der Matte zu unterbinden ist die Hälfte der Miete, die andere ist die Konvektionswärme. In meinem ersten drucker hat mir damls stoffel so eine art Filz mitgegeben. In meinem neuen liegt einfach ein Stück kork drunter gegen die Strahlung damit die Elektronik nicht zu warm wird. Um die verlorene Leistung trauere ich nicht nach, da das Bett eher zu viel Leistung hat.

Skimmy hat mal eine Methode vorgestellt mit der er sein Druckbett plan geschliffen hat. [scheuten.me]

viele Grüße
Kevin

Quote
windiesel
Skimmy hat mal eine Methode vorgestellt mit der er sein Druckbett plan geschliffen hat. [scheuten.me]

ähm, wer?

Zum Thema:
Das ist alles schon durchgekaut bis zum Ende. Der übliche Aufbau der dann bei Druckern mit Z-bewegtem Druckbett am Ende rauskommt ist am Ende immer:

1. Gegossen und feingefräste Aluplatte mit vollflächiger verklebter, leistungsfähiger Silikonheizmatte.

2. Als Beschichtung gibts dann 3 Optionen:

2a. PEI Beschichtung in der Eloxalschicht, gibt aber bei vielen nach einiger Zeit auf und ist nicht sinnvoll regenerierbar.

2b. Beliebige Beschichtung verklebt mit 3M 468 MP.
Hier Beschichtung nach Geschmack und Erfahrung wählen. PEI rein oder auf Gewbeträger, FR2, FR4 oder auch Carbon. Letzlich druckt man bei den 2 letzten aber immer auf dem Harz, nicht dem Gewebeträger. Carbon macht daher nur Sinn, wenn man zuviel Geld hat.
Natürlich hat der Markt da noch mehr Beschichtungen zu bieten, manches heist aber einfach nur anders. Manches braucht einfach niemand.

2c. Magnetisches Wechselsystem, für die Ungeduldigen.

PCB Heizer machen ab einer gewissen Größe und Druckern ohne Gewichtslimitierung keinen Sinn. Sie sind halt einfach nur günstig.

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Lars - Blog, Thingiverse, Git

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toolson

Quote
windiesel
Skimmy hat mal eine Methode vorgestellt mit der er sein Druckbett plan geschliffen hat. [scheuten.me]

ähm, wer?

Ups sorry

Quote
windiesel
mit einer gewalzten aluplatte wirst du wahrscheinlich nicht glücklich, da diese sich beim erwärmen verziehen wird. In meinem Drucker ist eine 10mm gegossene plangefräßte Aluplatte verbaut.

Aluguß wird hier ja gerne als "verzugsarm" und gewalzt als "taugt nix" gesetzt. Woher kommt diese Meinung? Kann ich mir nicht erklären!

Quote
windiesel
Warum eigentlich 120°C? ABS und PEEK sind die einzigen Materialien die ich kenne die solche Temperaturen benötigen.

Je nach dem bei welchem Polyamid man schaut, findet man Empfehlungen von bis zu 130° für das Druckbett! Andererseits sind einige Kleber und Oberflächen auf 120° Dauertemperatur beschränkt. Deswegen habe ich jetzt mal die 120° gewürfelt. Wollte damit eher zum Ausdruck bringen, dass ich mir da einfach noch ein bischen Luft nach oben schaffen will. Ein bischen habe ich auch noch die Befürchtung, dass durch mein "Sandwich" nachher weniger oben ankommt. Im Augenblick wird bei 115° abgeregelt, was dann an der Druckoberfläche noch 110,7° waren. Eigentlich ganz erstaunlich, auch wenn ich noch ein paar Grad Messungenauigkeit abziehe.

Quote
windiesel
Skimmy hat mal eine Methode vorgestellt mit der er sein Druckbett plan geschliffen hat. [scheuten.me]

Ja, das hatte ich schon gesehen. Interessanter Ansatz aber auch die Einwände fand ich jetzt nicht zu vernachlässigen. Solange man was ebeneres einigermaßen günstig herbekommt, sehe ich den Aufwand und das Risikon als nicht gerechtfertigt.

Allgemein Danke für die Erfahrungen mit Oberflächen! Carbon hatte ich tatsächlich auch auf der Liste. Nur bei dem Preis ist das Ding schnell wieder aus dem Warenkorb verschwunden. Erst, wenn ich es mit den anderen Teilen nicht hinbekomme, denk ich wieder drüber nach. Oder hast du eine günstige Bezugsquelle? Selber laminieren wird wohl nicht so toll von der Ebenheit sein und mit dem Schleifen von Carbon ist das so eine gesundheitlich bedenkliche Sache.

Die Kautschukplatte für die Isolierung ist bestellt. 5-10 Grad wird es bei mir nicht bringen, denn dann wäre ich am Heizbett ja heißer als am Sensor direkt am Heizelement. Aber schneller sollte es schon sein. Ich werde dann wieder messen und berichten.

Quote
toolson
.... FR4 oder auch Carbon. Letztlich druckt man bei den 2 letzten aber immer auf dem Harz, nicht auf dem Gewebeträger. Carbon macht daher nur Sinn, wenn man zuviel Geld hat.

Quote
TTT
...Carbon hatte ich tatsächlich auch auf der Liste. Nur bei dem Preis ist das Ding schnell wieder aus dem Warenkorb verschwunden. Erst, wenn ich es mit den anderen Teilen nicht hinbekomme, denk ich wieder drüber nach.

Der Zaunpfahl stand direkt an der Ecke.

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Lars - Blog, Thingiverse, Git

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toolson
Der Zaunpfahl stand direkt an der Ecke.

Sorry, da hab ich wohl zu lange für meine Antwort gebraucht und du hattest inzwischen geantwortet.

Und jetzt kann ich nicht mehr schlafen, weil ich mich die ganze Zeit über die angeblich notwendigen gegossenen Aluplatten aufrege...
Also muss ich mir das erst mal von der Leber schreiben, damit ich schlafen kann:

1. Ja, eine gegossene Aluplatte kann man spannungsärmer fertigen als eine gewalzte, wenn man sie langsam und gleichmäßig abkühlt.
2. Eine gegossene Aluplatte ist deswegen noch lange nicht spannungsarm! Erst durch eine thermische Nachbehandlung bekomme ich die restlichen Spannungen raus. Dann ist sie genauso spannungsarm, wie eine gewalzte und "richtig" nachbehandelte.
3. Eine gegossene Aluplatte unbekannter Zusammensetzung, unbekannter Herkunft und mit nicht näher bezeichneter Nachbehandlung ist ein reines Lotteriespiel und bestenfalls gleich gut, wie die von mir verlinkte Aluplatte, die den Zustand T651 hat, was so viel bedeutet wie "Lösungsgeglüht, durch kontrolliertes Recken entspannt und warmausgelagert. Die Erzeugnisse werden nach dem Recken nicht nachgerichtet". Außerdem ist dort ein Datenblatt hinterlegt. Für die "gegossenen" in diversen Shops bekommt man das Alles selbst auf Nachfrage nicht. Hab ich nämlich versucht. Die wissen doch selber gar nicht, was sie verkaufen!
4. Die Spannungsarmut ist vor allem für die spanende Bearbeitung wichtig. Sollten noch Restspannungen vorhanden sein, ist es wesentlich aufwändiger, eine ebene Platte durch überfräsen zu bekommen. Ob Eigenspannungen aber eine Auswirkung beim Erhitzen im Bereich bis 120° hat, konnte mir noch Keiner beantworten. Eine Warmauslagerung, die auch Eigenspannungen reduziert wird bis herunter zu 150° betrieben, eine besonders schonende Abschreckung passiert in Bädern von 100° Irgendwo dazwischen wird wohl der Punkt sein, bei dem Eigenspannungen noch eine Rolle spielen für den Verzug. Das alles ist hier ganz gut und kurz und knapp auf 28 Seiten zusammengefaßt: [www.aluinfo.de]
5. Verzug beim Erwärmen geschieht vor allem temporär durch einen Temperaturgradienten zwischen den beiden Seiten. Da sich die Wärmeausdehungskoeffizienten von Alu-Guß und anderen Alulegierungen nicht wesentlich unterscheiden, sollte auch hier kein Unterschied bestehen. Für eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung in der Platte ist einerseits die Wärmeleitung verantwortlich, die sich wieder nicht wesentlich unterscheidet, andererseits die Isolierung auf der der Wärmezuführenden Seite gegenüberliegende Seite. Die Build-Plate sollte im Sinne der Ebenheit also eher gut isoliert sein. Erschreckend, wie hemdsärmelig und ahnungslos hier Hersteller agieren, die nur den mittleren Bereich bekleben und die Außenbereiche frei lassen. Andererseits ist natürlich eine Isolation unter dem zu druckenden Bauteil kontraproduktiv (nicht dass jetzt Jemand auf die Idee kommt, hier aus dem Grund eine dicke Pertinaxplatte zu verbauen).

Ich bin kein Werkstoffkundler und ich habe sicher nicht alles auf dem Schirm und ich habe da auch schon mal einen Fall gehabt, da haben noch ganz andere Dinge eine Rolle gespielt. Ich habe nicht einmal den Bericht von dem Professor verstanden, der das dann für uns aufgeklärt hat. Aber das was hier mit "gegossenen" Aluplatten verbreitet wird, ist bis zu seiner Widerlegung für mich eine geschickte Marketingstrategie, ein einmal in die Welt gesetztes Gerücht in der 3d-Community, um überteuerte Woodoo-Ware an den Mann zu bringen.

Die Alugußplatten werden gekauft weil sie weitgehend spannungsfrei sind.

Der viel wichtigere Faktor ist aber, das das AlMg4,5Mn überfräst zum Kunden kommt. Die Ebenheit ist spezifiziert und recht gut, kein Vergleich mit welliger Walzware.
Platten überzufräsen stellt die meisten hier vor eine unlösbare Aufgabe. Der Kauf einer ebenen Platte ist das erheblich einfacher, günstiger und sinnvoller.
Netterweise kommen die Platten zusätzlich meist kratzerfrei und mit Schutzfolie drauf, das ist für die PEI-Beschichter Grundvorraussetzung.

Das die meisten Shops keine Ahnung haben und auf das umlabeln von Chinaware spezialisiert sind ist völlig normal eine Eigenschaft dieses Ende des Internets.

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Lars - Blog, Thingiverse, Git

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Ich wollte nur zum Ausdruck bringen, dass das Herstellungsverfahren "gegossen" noch nichts über die Qualität sagt. Der nachgelagerte Schritt der Wärmebehandlung ist entscheidend. Auf der Arbeit sind unsere spannungsarmen und beidseitig feinstgefräste und folierte Platten allesamt warmgewalzt und anschließend wärmebehandelt. Diese verwenden wir unter anderem für Heizelemente. Leider haben wir die interessanten Dicken nicht auf Lager.
In welchem Zustand die Platten kommen, die ich bestellt habe, werden wir sehen und dann entscheiden, was damit zu tun ist. Bei dem Preis ist es auch kein Drama, noch mal was anderes zu bestellen. Alu zum basteln brauche ich immer mal wieder.

Ich drucke schon länger auf Carbon und ehrlich, beim Druckerbau achten die meisten User an allen möglichen Stellen des Druckers auf Optik. Warum soll man da beim Druckbett aufhören.
Carbon finde ich nicht nur optisch deutlich hübscher als dieses traurig wirkende FR-Zeugs. Zudem lese ich schon von Unterschieden in der Temperaturbeständigkeit zwischen FR2 105Grad und FR4 130Grad. Also so pauschal alles das gleiche ist das nicht.
Gibt es CF-PEEK auch in 1,5mm? Grins

Grüße

3-mal bearbeitet. Zuletzt am 03.12.18 03:43.

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Einen Sparkcube 1.1XL für größere Objekte, einen Qidi Tech Q1 Pro, einen Trinus3D im Gehäuse und einen Tantillus R im Bau.
Sparkcube: Komplett auf 24V - DDP 8mm + 1,5mm Carbonplatte - Octopus max EZ - BTT Pi2 - EZ2209 - Nema 17/1,7A 0,9 Grad - Eddy USB - Filamentsensor - BIQU H2 V2S REVO Extruder - Klipper/Mainsail - HDMI 7 V1.2 Touchscreen - Simplify3D

unsere Carbonplatte ist angeschliffen bis auf die Fasern. Dadurch kommt das Carbonmuster auf die Unterseite des Druckes, das ist aber nur ein netter Nebeneffekt.
Wir hatten mal Nylon im Sortiment welches über 100°C benötigt hat, aber wegen des hohen Wärmeverzugs(->warping) haben wir das letztes Jahr rausgenommen. Mitlerweile könnte man unser Material bei 60°C auf der Carbonplatte drucken, meistens drucke ich aber mit 80°C Ich habe leider kaum bis keine Erfahrung mit anderem Nylon. Es gibt leider immer noch einige "Ich pack mal meine highend pellets in Filamentform auf den Markt" Hersteller, aber die meisten entwickeln mitlerweile für den 3D Druck und bei denen kannst du dir fast sicher sein, dass du die 120°C nicht brauchst.
120°C ist nicht schlecht zu erreichen, aber wenn deine FW da beschränkt ist dann würde ich da auch keine weitere Arbeit reinstecken. Außer man kanns übers EPROM anpassen.

Vielleicht hast du recht mit der Aluplatte, aber ich bin mit meiner gegossenen gut gefahren, genauso wie viele hier im Forum.

Gruß

Bei Carbon-Teilen versucht man ja auch immer den Harzanteil zu minimieren und wenn die dann angeschliffen sind, glaube ich gleich, dass die sich anders verhalten, als andere Materialien auf gleicher Harzbasis. In wie weit die Basismaterialien sich auch beim Ablösen vom Druckbett nach dem Abkühlen anders verhalten, weiß ich noch nicht. Da unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten vorhanden sind, kann ich mir da auch einen Einfluss vorstellen. Der Preis hat mich abgehalten, nicht das nicht haben wollen.
Wie schleift ihr die Carbonplatten? Dem Staub wird die selbe Gefährlichkeit wie bei Asbest nachgesagt. Das andere Zeug ist sicher auch nicht gesund aber bei Carbon habe ich doch noch mehr Respekt! Nassschleifen wäre ideal, um die Fasern zu binden.

So, ich habe nun mehrere Aluplatten 220x220x6 hier liegen, allesamt Schrott!
Die hochfesten, spannungsarmen gewalzten mit 0,15mm Unebenheit,
die hochgelobten gegossenen, extrem spannungsarmen, beidseitig hochpräzise gefräst und folierten mit 0,25mm Unebenheit!

Wo kauft denn ihr eure Platten in guter Qualität? Auf der Arbeit bekomme ich die nicht in den Dicken und meinen Fertigungsjoker habe ich in letzer Zeit schon ein paar mal gezogen. Man muß doch auch als Privatmensch an vernünftige Qualität kommen?!

2-mal bearbeitet. Zuletzt am 06.12.18 13:11.

Quote
TTT
Die hochfesten, spannungsarmen gewalzten mit 0,15mm Unebenheit,
die hochgelobten gegossenen, extrem spannungsarmen, beidseitig hochpräzise gefräst und folierten mit 0,25mm Unebenheit!

Tja, jetzt hast du ein Problem. Die Ebenheit ist in den üblichen Herstellertoleranzen (Datenblätter sind was feines) und du willst mehr.

Bei der einen Platte hast du verdammt viel Glück gehabt, bei der anderen enormes Pech.
Unter den Bedingungen wird dir wohl auch kaum einer eine Bezugsquelle empfehlen, ist halt ein Risiko.

Kannst dir natürlich bei den kommerziellen Anbietern fertige Platten kaufen und so lange umtauschen bis eine gerade dabei ist.
Mit dem Preis der überteuerten Woodoo Ware musst du dann leben.


Bin gespannt wann das ach so gefährliche schleifen wieder an Attraktivität gewinnt.

Quote
boui
Zudem lese ich schon von Unterschieden in der Temperaturbeständigkeit zwischen FR2 105Grad und FR4 130Grad. Also so pauschal alles das gleiche ist das nicht.

BTW. Das eine ist mit Phenolharz gebunden, das andere mit Epoxydharz. Also wirklich nicht dasselbe. Welche Faser man jetzt in Epoxydharz schmeisst spielt m.E.n. eine untergeordnete Rolle. Wobei Epoxydharz auch nicht Epoxyharz ist.

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Lars - Blog, Thingiverse, Git

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Ich habe heute noch mal genauer nachgemessen. Die Gußplatte war in die eine Diagonale sogar 3/10 krumm! Mit Bandschleifer, Schwingschleifer und von Hand habe ich mich dann mal an die Arbeit gemacht. Nach 10min hatte ich die eine Seite bei ca. 15/100. Um das Ganze dann auf eine Ebenheit von ca. 7-8/100 zu bringen habe ich aber weitere 2 ¹/₂ Stunden gebraucht. Auf der anderen Seite habe ich mich mit 15/100 begnügt. Ich denke, das ist eine vernünftige Grundlage zum Bekleben. Danach muß ich eh noch mal ran!

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 07.12.18 14:18.

Ein kleines Update: Ich habe die Isolierung unter dem Heizbett angebracht. 10mm Armaflex HT und eine 9mm Multiplexplatte, um alles gut von unten anzudrücken. Jetzt ist der Platz aufgebraucht:



Wie erwartet kommt das Heizbett nun schneller auf Temperatur. Leider - und man hätte auch selber drauf kommen können - erreicht nun die Oberseite nicht mehr die gleiche Endtemperatur:



Sehr schön, wie gleichmäßig beide Temperaturen ansteigen. Das Heizelement wird die ganze Zeit flächig angedrückt. Keine undefinierten Zustände mehr.

Ich denke, ich sollte den Sensor versetzen, habe aber nichts, um den woanders fest zu kleben. Wo habt ihr eure Sensoren sitzen? Wie habt ihr sie fest gemacht? Wäre nicht die hintere Stirnfläche vom Heizelement die geeignetste?

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 10.12.18 15:21.

Die Gußplatten hatte ich reklamiert. Heute kam Ersatz: Foliert habe ich auf die Schnelle bei beiden etwa 1/10 Unebenheit gemessen. Das finde ich ne bauchbare Basis und entspricht so dem, was ich von vergleichbaren Platten auf der Arbeit kenne.
Hier deswegen ein Lob an metall-fachhandel.de für die unproblematische Ersatzlieferung!

Moin TTT (dessen Namen wir immer noch nicht kennen...),

was hälst Du von sowas hier? Damit ließe sich deine Heizung bündig und vor allem ohne Luftspalt mit der Druckplatte verbinden, die Wärmeübertragung wird dabei besser sein als jetzt.

Gruß
Julien

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

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Drucker:
CoreXY in 250²x300 - geschlossen & beheizt für ABS - Duet2WiFi - Eigenbau Wasserkühlung
Eigenbau I3 - V6-Clon- Profilrahmen - Ramps 1.4 24V - TMC2208 - Simplify3D - Octoprint - Marlin 1.1.8

N'Abend ZipZap,

habe deinen Post leider gerade erst gesehen. Also das Einfachere: Mein Name ist Tim (steht für das zweite T im Profilnamen, das erste T steht für "Typisch", das letzte für den Nachnamen. Dieses Akronym wurde mir mal vor 30 Jahren verpaßt und ich finde es immer noch zutreffend)

Zu der Folie: Ich konnte jetzt auf die Schnelle keine Vorteile gegenüber der oft empfohlenen 3M 468er Transferklebefolie entdecken, die ich mittlerweile hier liegen habe.

Die Frage ist: Welche Vorteile hätte die gegenüber meiner Lösung? Ich glaube nicht, dass die Wärmeübertragung besser wäre, als jetzt. Im Gegenteil! Sollte ich bei der jetztigen Lösung bleiben, werde ich irgenwann noch eine Wärmeleitpaste zwischen Heizelement und Platte bringen. Spätestens dann ist die Wärmeübertragung besser, als mit einer Folie. Den Vorteil in meiner Lösung sehe ich darin, dass ich 2 Fliegen mit einer Klappe schlage: Isolation und Gewährleistung eines direkten Kontaktes.

Heute habe ich den Sensor versetzt, Versuche stehen aber noch aus (immerhin habe ich damit regelungstechnisch ein "Totzeitglied" eingebaut) und ich habe gerade ein paar andere Probleme zu lösen. Erstens kommen einige bestellte Teile nicht, zweitens bekomme ich keine sauberen Drucke mit PLA!!! hin. Es nervt! Ich dachte, ich hab ne gute Basis mit dem Drucker aber irgendwie habe ich da entweder ein Montagsmodell oder ich bin zu blöd! Auf jeden Fall habe ich erhebliches Spiel in den Führungen und ich werde die Kugelbuchsen tauschen. Ich habe nur die Befürchtung, dass der Drucker mit der Überbestimmtheit der Führungen nicht zurecht kommt und das Spiel braucht. Ist halt alles kein Maschinenbau. Aber wenn ich unseren Raise 3d auf der Arbeit für 5000,-€ sehe, will ich mich bei dem 320,-€ Drucker nicht beschweren. Am Ende läuft es eh auf einen Selbstbau raus...

Quote
TTT
[...]

Die Frage ist: Welche Vorteile hätte die gegenüber meiner Lösung? Ich glaube nicht, dass die Wärmeübertragung besser wäre, als jetzt. Im Gegenteil! Sollte ich bei der jetztigen Lösung bleiben, werde ich irgenwann noch eine Wärmeleitpaste zwischen Heizelement und Platte bringen. Spätestens dann ist die Wärmeübertragung besser, als mit einer Folie. Den Vorteil in meiner Lösung sehe ich darin, dass ich 2 Fliegen mit einer Klappe schlage: Isolation und Gewährleistung eines direkten Kontaktes.

[...]

Moin Tim,

da muss ich Dir leider widersprechen.
Einen Direkten Kontakt erreichst Du mit deinem Pressgebilde (mir fällt gerade kein passenderer Ausdruck ein) sicherlich, aber auch nur, wenn das Wärmeleitpad dazwischen ist. Ich sehe eine gewisse Gefahr, dass Du Dir durch das zusammenpressen der Platten schon ohne Wärme Spannungen da rein bringst... Solltest Du das Wärmeleitpad dazwischen allerdings weggelassen haben, bringt Dir der ganze Aufbau nicht viel (außer Bettisolierung von unten). Dann hast Du immer noch einen "Luftspalt", auch wenn das Heizelement vollflächig anliegt. Das mindert immer noch den Wärmedurchgang. Wenn Du die Transferfolie schon bei Dir liegen hast, solltest Du sie auch verwenden, denn damit eliminierst Du den genannten "Luftspalt" und Das HE hat nun echten, atomaren Kontakt zur Druckplatte.

Die Folie habe ich Dir angeboten, weil niemand wusste, dass Du schon welche hast. Die macht alle Temperaturschwankungen, Längenänderungen und Co. bis 150°C Dauertemperatur problemlos mit.
Ich glaube, Du machst Dir das ganze hier schwerer und teurer (Du haust ganz schön Geld für Druckplatten raus, anstatt beim Fachmann zu bestellen ) als es tatsächlich sein muss. Ein verklebtes Heizelement ist was Kosten und Wirkungsgrad angeht immer noch die Beste Wahl

Quote
TTT
[...]

Wenn wir mal mit 3. anfangen: Was sind die üblichen Vorgehensweisen, um einen dauerhaften kontakt zwischen Heizelement und Bauplatte herzustellen? Gibt es dünne, wärmeresistente und wärmeleitende Klebefolien, die die unterschiedliche Wärmeausdehnung dauerhaft ausgleichen können? Braucht man eher dickere Klebefolien ("Gapfiller")? Wie viel bringt letzlich eine Isolierung nach unten? Ich vermute, solange ein Kontakt zwischen Heizelement und Bauplatte besteht nicht allzuviel? Hat das mal Jemand gemessen?

[...]

Ja, gibt es, wurde Dir auch schon mehrfach angeboten (zuletzt von mir). Der beste Tipp von Lars:

Quote
toolson
[...]

1. Gegossen und feingefräste Aluplatte mit vollflächiger verklebter, leistungsfähiger Silikonheizmatte.

2. Als Beschichtung [...]

Das soll Dich natürlich nicht vom Basteln abhalten, keiner wird Dir Deinen Plan madig reden.

Gruß
Julien

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Danke Julien für deine Ausführungen!

Mit der Gefahr der eingebrachten Spannungen hast du sicher Recht. Ich war aber selbst überrascht, dass ich keinen nennenswerten Effekt auf die Ebenheit feststellen konnte. Die Kautschukplatte passt sich unter Wärmeeinwirkung so weit der Kontur des Heizelementes an, dass überall nur noch ein leichter Druck ausgeübt wird.

Mit der Transferfolie bin ich nicht überzeugt. Sicher ist es die einfachste Lösung, das Heizelement von unten anzukleben. Wenn ich aber in das Datenblatt z.B. der 468er Folie von 3M schaue (und bei anderen Folien war das ähnlich), dann hat die eine Wärmeleitfähigkeit von 0,18W/mK. Dabei ist sie 0,13mm dick!

Luft hat 0,0262W/mK (https://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmeleitf%C3%A4higkeit), ist also nur um den Faktor 7 schlechter. Dabei liegt sie aber punktuell an und hat ansonsten maximal den Abstand der Oberflächenrauhigkeit.

Das ist für mich aber nicht einmal der ausschlaggebende Punkt. Den größten Vorteil in meiner Methode sehe ich darin, dass ich mein Sandwich jederzeit beliebig oft auseinander und wieder zusammen bauen kann. Dies habe ich jetzt z.B. getan, um den Temperatursensor zu versetzen.

Mit dem Geld raushauen für Druckplatten und nicht beim Fachmann bestellen muss ich dir leider Recht geben. Das war aber auch dem geschuldet, dass für mich nirgends ersichtlich war, wo man denn nun vernünftige Qualität herbekommt. Denn selbst bei den teuren Quellen, die hier so rumgeistern habe ich weder garantierte Werte für die Ebenheit gefunden, noch statistisch relevante Messungen von Usern. Zudem war ich so etwas aus meinem Berufsalltag nicht gewohnt. Die Platten, die wir da einsetzen sind alle viel genauer. Leider haben wir die in den Dicken nicht auf Lager liegen und sonst werden die nur auftragsbezogen bestellt (ich komm da also privat nicht so einfach ran). Aber wie ich schon geschrieben habe, hat der Lieferant ja anstandslos Ersatz geschickt. Am Fräsbild und der Folierung konnte ich auch erkennen, dass zumindest die schlechteste Platte aus dem äußersten Eck geschnitten war und sich die Platte dort während dem Überfräsen bewegt hatte.

Quote
TTT
[...]

Das ist für mich aber nicht einmal der ausschlaggebende Punkt. Den größten Vorteil in meiner Methode sehe ich darin, dass ich mein Sandwich jederzeit beliebig oft auseinander und wieder zusammen bauen kann. Dies habe ich jetzt z.B. getan, um den Temperatursensor zu versetzen.

Mit dem Geld raushauen für Druckplatten und nicht beim Fachmann bestellen muss ich dir leider Recht geben. Das war aber auch dem geschuldet, dass für mich nirgends ersichtlich war, wo man denn nun vernünftige Qualität herbekommt.
[...]

Natürlich hat so ein Sandwich auch Vorteile, wie gesagt, es ist Deine eigene Lösung.
Und zu den Platten: Warum fragst Du nicht einfach offen, wer ein Fachmann ist (das hast Du immer noch nicht getan...)? Es gibt hier einen aktiven User, der im Bereich DDP ein Gewerbe betreibt, was aus DIESEM Forum hier heraus entstanden ist. Der Mann Liefert klasse Arbeit zu moderaten Preisen und wenn mal etwas nicht passt, ist er immer kulant. Auf Wunsch guckt er auch noch einmal persönlich über (z.B. besonders große Platten) eine Lieferung drüber, um auch sicher die versprochenen Toleranzen einzuhalten, guter Service wie ich finde. Man kann ihn sogar persönlich anschreiben, wenn man ein Maß oder eine Dicke haben möchte, die er im Shop nicht so lieferbar hat.

Gruß
Julien

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Ja danke, darauf bin ich inzwischen gestoßen. Werde ich beim nächsten Mal auf jeden Fall nutzen! Für jetzt habe ich ja gute Platten. Deswegen habe ich nicht mehr gefragt.
Aber ich warte immer noch auf die Lieferung der Silikonfolie und der verschiedenen Oberflächen (Pertinax...). Habe heute mal reklamiert und hoffe, dass sich das schnell aufklärt. Ansonsten brauche ich auch da noch was. Kann man das auch bei betreffenden User kaufen oder gibt's da eine andere gute Quelle?
Wollte eigentlich unbedingt bis heute alles da haben, weil ich jetzt Urlaub habe. Deswegen war das z.T. auch etwas überhastet. Und nun fehlen doch die wichtigsten Sachen.

Du verstehst den Wink mit dem Zaunpfahl wohl nicht, ich will, dass Du nach dem Usernamen fragst

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CoreXY in 250²x300 - geschlossen & beheizt für ABS - Duet2WiFi - Eigenbau Wasserkühlung
Eigenbau I3 - V6-Clon- Profilrahmen - Ramps 1.4 24V - TMC2208 - Simplify3D - Octoprint - Marlin 1.1.8

Ah, Mist, wie heißt denn Frank mit Usernamen?

Der Mann heißt hier gonzohs und sein Shop heißt clever3d.

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TTT
Ah, Mist, wie heißt denn Frank mit Usernamen?

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

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Dankeschön! Habe mir das jetzt als Favorit abgespeichert!

Ich habe nun die letzte Maßnahme auch meßtechnisch aufgenommen und die Erkenntnisse sind nicht nur interessant, sondern auch ernüchternd (für mich). Ich habe jetzt nur die Ursprungskurven und die letzten im Diagramm, damit es nicht zu unübersichtlich wird. Sonst einfach noch mal hochscrollen:



Der versetzte Sensor führt dazu, dass die Temperatur nun wieder weiter hochkommt. Es wird nicht so früh abgeregelt. Das Totzeitglied ist verkraftbar, tatsächlich schwankt die Temperatur am Schluss im Bereich +- 0,5°, einen Überschwinger gibt es nicht.

Für die Endtemperatur ist nur die Regelung ausschlaggebend, nicht die Leistung des Heizelementes (24V, ?W). Eine Isolation führt hier definitiv nicht zu einer höheren Endtemperatur, solange diese von der Firmware begrenzt wird! Die im Maximalfall nur 2min schnellere Aufheizzeit (bei ca. 100°C) erkauft man sich durch eine etwas schlechtere Regelung im Maximalbereich und durch eine etwas geringere Endtemperatur an der Oberfläche. Demgegenüber steht ein nicht unerheblicher Aufwand.

Wenn man das Heizelement allerdings nur nach unten isoliert, den Sensor an Ort und Stelle beläßt und das Ganze nicht an der Oberfläche der Bauplatte nachmisst, wird einem allerdings ein toller Effekt vorgegaukelt. Tatsächlich aber wird die Diskepanz zwischen angezeigtem Wert und tatsächlicher Temperatur an der Oberfläche erhöht und die Reproduzierbarkeit bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen verschlechtert!

Quote
TTT
So, ich habe nun mehrere Aluplatten 220x220x6 hier liegen, allesamt Schrott!
Die hochfesten, spannungsarmen gewalzten mit 0,15mm Unebenheit,
die hochgelobten gegossenen, extrem spannungsarmen, beidseitig hochpräzise gefräst und folierten mit 0,25mm Unebenheit!

Wo kauft denn ihr eure Platten in guter Qualität? Auf der Arbeit bekomme ich die nicht in den Dicken und meinen Fertigungsjoker habe ich in letzer Zeit schon ein paar mal gezogen. Man muß doch auch als Privatmensch an vernünftige Qualität kommen?!

Hi TTT,
Die Unebenheit ist geschuldet durch die Dicke der platte. Es ist nur sehr schwer möglich, eine so dünne platte gescheit zu halten um dann zu überfräsen.
Das wird meistens durch vakuumbetten gemacht. Du musst dir das so vorstellen, für eine 6mm platte nimmst du zb 7mm rohmaterial, legst das auf das bett und ziehst ein vakuum, und überfräst das. Das problem ist, durch das vakuum drückst du die unebenheiten auf der unterseite plan auf den tisch. Nach dem Fräsen hast du zwar eine wunderbar plane fläche, aber nur so lange, bis du das vakuum löst, dann kehrt die Platte wieder in ihren Ursprungszustand zurück ( Die Verspannung durch das Vakuum löst sich) . Wenn du sie dann wendest um die Rückseite zu planen, hast du wieder dasselbe problem, da du wieder die Unebenheiten plan auf den Tisch ziehst.
Hört sich jetzt erstmal dumm und trivial an, es gibt dafür leider bei dünnen platten keine richtigen Lösungen. Auch wenn du die 10x wendest und wieder überfräst, bekommst du den verzug beim Vakuum ziehen nicht raus.
Die Einzige möglichkeit ist, die Platte in ein bett aus zb. Wachs einzubetten ( Verzugsfrei) und dann mit einem CNC Oberflächenschleifer glattschleifen. Das wird aber nicht gemacht, da A) zu aufwändig und Oberflächenschleifer auf Alu keine gute Oberfläche hinterlassen (Alu schmiert die Schleifsteine zu). da leidet die Rauheit extrem.

Die Lösung ist, eine dickere Platte zu nehmen. Ab 12mm dicke verzieht sich die Platte nichtmehr beim Vakuumspannen, und kannst damit sehr genaue oberflächen erzielen.
Mein Lieblingslieferant ist Gemmel metalle.
[www.gemmel-metalle.de]

Die machen Gussplatten bis 12mm mit 0,4mm/m ebenheit, und ab 12mm mit 0,13 mm/m ebenheit. Sprich, eine 15mm Platte 200mm lang wäre auf 0,026mm gerade.
Hab mir da jetzt erst wieder eine 535x615 mm 15mm platte ACP5080S mit Ultrafeinem gefüge geholt. Die Preise sind auch gut, die Platte hat mich 99€ Netto, also 120 brutto gekostet ca.

Wie hast du die Unebenheit eigentlich genau gemessen? Wenn du sie auf ein Richttisch gelegt hast und mit einem Indikator außen herum gefahren bist, ist das falsch, da du auch eine Dickentoleranz hast, die Unabhängig von der Ebenheit gerechnet wird. Bei Gemmel ist das 0,1mm.
Das bedeutet, die Platte kann auf einer seite 0,1mm dicker sein, und obwohl die seiten (Gedacht) perfekt plan wären, würdest du mit dieser Methode quasi 0,1mm "Unebenheit" messen, weil die Seiten nicht perfekt parallel verlaufen.
Richtig wäre es, einen Indikator in die Mitte der Platte zu setzen, und dann den indikator zu drehen. Dann misst du wirklich die Oberfläche in relation zu sich selber, anstatt die obere Fläche in Relation zur unteren Fläche.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 18.12.18 22:39.