M3D V3, ein sehr günstiger 3D Drucker

Hi

Soo. Ich stand vor der Herausforderung, einen 3D Drucker mit so wenigen Teilen, so günstig wie es geht aufzubauen und doch ein gewisses Maß an Stabilität und Leistung zu wahren.

Der Hintergrund ist, dass unser Azubi gerne einen 3D Drucker hätte, aber eben nicht über das nötige Kleingeld verfügt, sich einen dieser hundert verschiedenen Bausätze für um 600€ zu kaufen. Jetzt fragen sich sicher welche: Klar, aber man hätte ja auch einfach nen Mendel Max drucken können. Ja, hätte ich, aber wo bleibt da die Herausforderung?.

Also habe ich mir ein paar Gedanken gemacht, wie es denn möglich ist, einen 3D Drucker so zu konstruieren dass gleichzeitig eine gewisse Druckqualität bei rauskommen kann, andererseits aber die Materialkosten möglichst gering ausfallen.

Ich denke ich bin da auf dem richtigen Weg, obwohl die Konstruktion noch nicht abgeschlossen ist.

Der Aufbau wird sehr spartanisch ausfallen. Es wird kein Wert auf Design gelegt sondern auf Funktionalität und Kosteneffizienz. Alles was nicht zwingend notwendig ist, wird auch nicht verwendet,. Natürlich bleibt da an einigen Stellen die entsprechende Genauigkeit auf der Strecke. Hier müssen ganz klar Abstriche gemacht werden, aber ich will mit diesem Projekt auch herausfinden, wie gut man denn mit einem vermeindlichen "Billigdrucker" überhaupt drucken kann.

Als Grundgerüst dienen mir Motedis 20x20 Aluminiumprofile. Wer jetzt sagt "Hey, das ist viel zu teuer", dem rechne ich mal vor, dass ich für schlappe 8€ alle nötigen Profile bekomme. Durch ein paar entsprechende Bohrungen und Schrauben bekommt man den Rahmen auch für weitere 3€ komplett verschraubt.

Der Drucker misst 42cm in der Länge, um die 30cm in der Breite und auch ca 30cm in der Höhe. Der Bauraum dürfte in etwa 16x16cm betragen.

Hier mal als kleiner Anhaltspunkt ein Bild der unfertigen Konstruktion.



Und hier mal ein Teil der Z Achse mit X Idler, den ich vorhin gedruckt und getestet habe.



Die Y Achse ist noch nicht fertig konstruiert, ebenso der X Schlitten.

als Extruder wird mein bewährter Merex Extruder zum Einsatz kommen, da dieser zum Projekt passt. In einem Teil druckbar und man benötigt lediglich ein Kugellager, 2 Federn, M4 Schrauben und sonst nicht viel. Perfekt geeignet^^

Da die Aluminiumprofile gut geeignet sind, als Führung verwendet zu werden, habe ich das auch so vorgesehen. Der X Motorhalter und X Idler greifen in die Strangprofile an 3 der 4 Nuten ein und werden daran entlang geführt wie bei einem Gleitlager.

Das funktioniert erstaunlich gut, da ich hier schon entsprechende Tests mit einer Achse gemacht habe. Gut, perfekt ist es nicht, aber eine der einfachsten Möglichkeiten, den Rahmen gleichzeitig als Führung zu verwenden. So spart man sich nicht nur die Z Achsen, sondern auch die entsprechenden Linearlager, und die Konstruktion wird extrem vereinfacht.

Alle gedruckten Teile sind recht dünnwandig, sodass Material gespart werden kann. Durch entsprechende konstruktive Stabilisierungen und Verstrebungen bleibt die Stabilität aber weitestgehend erhalten, sodass alle Teile stabil genug sind um den Belastungen standhalten zu können.

Erste Teile sind schon getestet, wie zb ein Teil der Z Achse, weitere Teile befinden sich im Druck. Entsprechende Aluminiumprofile habe ich noch hier aus Restbeständen die beim Bau meiner CNC Portalfräse über geblieben sind.

Als motoren kommen ausgeschlachtete Nema 17 aus Kopiergeräten zum Einsatz.

Ich hoffe dass das Projekt hier nicht falsch aufgefasst wird. Ich will herausfinden, in wie weit man dieses Konzept vereinfachen kann, aber dennoch brauchbare Ergebnisse bekommt. Es geht hier nicht darum immer "billiger" zu werden. Hochwertige Mechanik kommt hier nicht zum Einsatz und enstprechende Ergebnisse sollte man erwarten. Das hier wird eher eine Ente, kein Ferrari^^

Aber lassen wir uns mal überraschen.. Ich halte euch auf dem Laufenden. Für Tipps bin ich natürlich dankbar. Da die Konstruktion noch nicht abgeschlossen ist, kann ich auch noch einiges abändern.

Grüße,
Martin

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 11.08.14 16:53.

2 Hotends zu dir??
Ist ja immerhin ein Azubi.

Wird doch chic.

Hi

Wenn das machbar wäre Sven, wäre das natürlich perfekt

Die nächste Zeit muss ich dir mal ein riesen dankeschön Geschenkpaket schnüren

Viele Grüße,
Martin

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 11.08.14 17:23.

Hey klar....mach ich. Muss eh mal wieder zwei Tage im Keller verschwinden.
Ich hätte noch Hall-Endstops für deinen Azubi...die leg ich mit drauf. Ok?

Gruß Sven

Quote
Stud54
Hey klar....mach ich. Muss eh mal wieder zwei Tage im Keller verschwinden.
Ich hätte noch Hall-Endstops für deinen Azubi...die leg ich mit drauf. Ok?

Gruß Sven

Stepperdriver gefällig?
Hab 10 8825'er von geetech rumliegen. 5 könnt ich für nen Azubi "spenden".
Aber nur, wenn der Baufortschritt weiter dokumentiert wird
Adresse per PM und ab geht's
Grüße
seefew

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 12.08.14 02:07.

Hi

Na das is ja klasse .. Ihr seid Spitze. Da wird er sich freuen.

Natürlich wird der Baufortschritt hier weiter dokumentiert . Das ist ja immerhin der M3D V3, hihi^^ Unser Azubi freut sich, weil er gut Geld sparen kann aber trotzdem nen Drucker bekommt, und ich hab Spaß am entwerfen und basteln und habe sogar direkt einen 3D Druck Neueinsteiger, der das Teilchen auf Herz und Nieren testen wird.. Oha, das kann ja was werden

Nachher stelle ich auch noch ein paar Bilder rein.
Ich hab grade den Rahmen fertiggestellt. War bei den 7 Aluprofilen ja auch nicht weiter schwer. Nach der bewährten Technik zusammengeschustert und ich muss sagen, das Dingen ist weitaus stabiler als ich angenommen hatte. Und das mit 8 Schrauben

Wer den Thread des M3D V2 verfolgt hat, weiß dass der Vorgänger noch mit M8 Gewindestangen zusammengebastelt war. Also die 20x20 Profile sind ein himmelweiter Unterschied. Also der Rahmen wird halten, denke ich

Ich halte euch auf dem Laufenden

Grüße,
Martin

So

Hier mal wie versprochen die Bilder vom momentanen Stand.





Die X Achsen sind erstmal nur zur Veranschaulichung, das sind normale Stahlstangen, die nicht verwendet werden. Entsprechende H6 8mm sind bestellt.

Auf der Nahaufnahme vom Motormount kann man ganz gut erkennen wie das in der Schiene geführt wird. Das klappt soweit auch schon recht gut. Noch ein wenig schwergängig, aber ein paar mal hin und her fahren, dann läuft sich das schon ein
So, genug für heute.

Morgen wird erstmal der Rest konstruiert. Ich muss mal grob ausmessen, wie hoch ich mit dem Druckbett kommen muss damit ich nicht zuviel Z Bauraum verschenke und am Ende das Druckbett zu hoch sitzt.
Ganz grob abgemessen sollte ich ca 12cm Z Bauraum zur Verfügung haben.

Grüße,
Martin

Ich finde das Ding echt gut.
Ich hab nem Kumpel auch nen Drucker versprochen. Meinst du...du könntest mir oder allen ne kleine Liste machen und mir evtl auch ein paar Teile machen?

Die beiden Kühlkörper der Hotends sind fertig und die Heatbreaks auch. Mache morgen noch die Heizblöcke.

Gruß Sven

Hi

Also ich hatte sowieso vor, eine entsprechende Liste zu erstellen und auch so eine Art Schritt für Schritt Aufbauanleitung. Ich finde, sowas gehört ja auch dazu. Das kann ich allerdings erst machen, wenn ich auch alles fertig konstruiert hab. Aber so viel fehlt ja auch nicht mehr. Dann folgen eben erste Tests und dann kann ich ja erst sehen ob das auch alles so einigermaßen gut funktioniert wie ich mir das gedacht habe.

Da ich unserem Azubi aber versprochen hab, das Ding bis Ende des monats fertig zu haben, bleibt mir ja auch nicht mehr ganz so viel Zeit.

Wenn denn alles klappt, kann ich jedem der interessiert ist, gerne entsprechende Daten zur Verfügung stellen oder auch die Teile anfertigen. Aber bitte, lasst mich vorher noch ein wenig testen, nicht dass ich grobe Kinderkrankheiten einbaue, mit denen sich dann jeder rumplagen muss.. Reicht wenn das einer tut^^

Grüße,
Martin

Gefällt mir!

Aber willst du das Portal nicht etwas nach hinten versetzen?
Wenn der X-Schlitten und Extruder montiert sind, verschiebt sich der Y-Nullpunkt ja ein ganzes Stück nach vorne.
So wie es jetzt aussieht würdest du dann hinten Platz verschenken, weil das Druckbett nicht weit genug nach vorne fahren kann.

---

Grüße
Marco

Thingiverse

Hi

Ja, der Gedanke kam mir auch schon. Ist aber nicht weiter tragisch, da muss ich lediglich 2 neue 5mm Löcher bohren und das Portal einfach ein Stück nach hinten verschieben. Die Konstruktion lässt das zu ohne viel Brimborium. Ne Sache von 2 Minuten ^^

Hi

So, hier mal der aktuelle Stand. Ich habe ein paar Sachen verändert. Und zwar habe ich das Portal 5cm nach hinten verschoben, sodass ich den Platz für Extruder usw etwas ausgleichen kann. Desweiteren hab ich die Y Achsen Halterung etwas umdesigned, ausgedruckt und grad montiert, da sonst das Druckbett zu tief gelegen hätte.

Momentan siehts so aus.





Y Achsen und LM8UU Lager sind auch schon drauf. Morgen dann die Halterung für die Y umlenkrolle designen, da wollte ich einen automatischen Riemenspanner integrieren falls das klappt, bzw zumindest einen mit Schraube damit man den Riemen gut gespannt halten kann. Da ist ja erfahrungsgemäß immer recht schlecht ranzukommen wenn der Drucker denn mal fertig ist.

Naja. wird so langsam

Achso, und seitlich hab ich noch stabilisierende Platten angeschraubt. Obs dadurch jetzt wirklich noch stabiler wird, keine Ahnung.. ^^

Grüße,
Martin

Hi

So. Heute sind meine 8mm Wellen von Dold Mechatronik gekommen. Sehen gut aus, passten auch auf Anhieb. zudem habe ich heute die Y Achse komplett fertig designed und der Drucker druckt da grad noch ein paar Teilchen aus.

Riemen usw sind auch schon organisiert, Linearlager hatte ich hier noch rumfliegen, passt also.

Das einzige was bisher noch fehlt wäre eine Filamentschraube für einen DD Extruder für 1,75mm Filament, möglichst so 10-13mm Durchmesser. Das wäre perfekt, wenn da noch jemand welche hätte --> PN an mich mit Angebot, dringend

Naja, sonst fehlt halt noch das Druckbett ansich. Da muss ich mir noch ein Alu Plättchen zuschneiden lassen mit 20x20cm und 3-4mm Dicke, das für Stabilität sorgt. Als Druckbett hatte ich an eine PEI Dauerdruckplatte gedacht, oder an diese Build Tak zum draufkleben, hat da jemand Erfahrung mit?.

Da auch ein MK2 Heizbett vorgesehen ist, passt das ja. Dann hat der Kurze alle Möglichkeiten und kann sich auch mal an anderen Materialien versuchen als nur PLA. Also auch mal kleinere teile in ABS etc
Ich glaub der freut sich jetzt schon als wäre bald Weihnachten, hihi^^ Ich hoffe der weiß das später zu schätzen, der ahnt ja gar nicht was ich mir hier für ne Mühe mache.

Jetzt am Samstag bin ich leider anderweitig beschäftigt, Sonntag dürfte ich noch den X Schlitten fertig bekommen. Ich habe da eine etwas wilde Idee, die aber sehr platzsparend ist und für ordentlich Stabilität sorgen dürfte . Ich denke ich werde das einfach mal ausprobieren.

Weiteres dann zu gegebener Zeit.

Grüße,
Martin

Mach ich dir mit...die Filamentschraube....!!

Ne PEI-Dauerdruckplatte 214x214x2 und eine passende weisse Dibondplatte 214x214x3mm hätte ich hier noch rumliegen.
Adresse per PN, dann geht das Montag mit der Post raus.

Hat deine Ente schon eine Elektronik?
Habe hier noch einen "ausgeschlachteten RAMPS 1.4 einen Arduino Mega" den ich wohl nie mehr brauchen werde und wohl aus Nostalgie in meiner Schublade habe.
Wenn da noch was fehlen sollte, sag bescheid :-)

---

Mein Club: [hackerspace-ffm.de]
RADDS-Shield -> Commercial [max3dshop.org]

Hi

Das ist ja echt klasse, dass sich hier so rege beteiligt wird. Ich finde das echt super von euch allen. Ganz großes Lob von mir

Elektronik und RAMPS Modul hab ich noch hier, Stepper Driver dafür kommen auch noch. Also jetzt siehts so aus als wär alles nötige organisiert

Hi

Da ist mir grade noch eine gute Idee gekommen, die ich ausprobieren werde.

Ich habe vor ein paar Tagen eine Probe vom Igus Tribo Filament zugeschickt bekommen, da dachte ich mir, das hier wäre der Ideale Testaufbau dafür. Die Z Achse wird ja von den Profilschienen geführt, und das ist mit ABS leider ein wenig schwergängig. Das funktioniert zwar ganz gut, könnte aber auch besser sein. gut, ich habs jetzt noch nicht gefettet, aber naja.
Da wäre es doch ideal, den entsprechenden Teil, nämlich das Gleitlager ansich aus dem Tribo Filament zu fertigen.

Ungefähr so



Das graue wird normal aus ABS gedruckt, das gelbliche aus dem Tribo Filament. Später wirds dann zusammengeklebt mit nem guten 2 Komponenten Kleber. So hätte ich dann Igus Gleitlager Technik auf engstem Raum untergebracht, hihi^^

Ich spiele grad noch mit den Einstellungen rum, aber wenigstens kommt da schonmal was raus, was wie ein Druck aussieht^^
Mal abwarten wie es wird.

Grüße,
Martin

Na da bin ich mal gespannt.
Ich war jetzt seit heute morgen um 10 an deinen Sachen dran. 80% sind fertig.
Montags gehts weg.

Gruß Sven

Hi

Fleißig der Mann

So, das gelbe Tribo Filament is nicht wirklich druckbar, oder ich bin zu blöd. Das weiße ist dafür umso besser, das sieht auf Anhieb sehr vielversprechend aus. Mal abwarten.

Probier mal PLA, das gleitet hervorragend auf Aluprofilen. Einfach ein paarmal hin und her schieben, Silikonspray drauf und fertig...

Hi. Joa, PLA geht wohl auch ganz gut. Jetzt habe ich aber alles andere schon in ABS gedruckt, und Stift will sicher auch irgendwann ABS drucken, also ist PLA wohl nicht soo die richtige Wahl. Ich bin den komplizierten Weg gegangen, aber es hat erstaunlich gut funktioniert.

Ich habe momentan nur am X_Idler getestet, diesen etwas umdesigned und ein separates Gleitlager entworfen, welches ich gestern mit dem Igus Tribo 180er Filament ausgedruckt hab,. Den Idler habe ich heute Morgen gedruckt und wo ich grad noch paar minuten Zeit hatte, eben beide Teile mal ineinandergesteckt und getestet.. Top muss ich sagen. Nachher wirds verklebt, und dann kann ich das morgen einbauen. Gleitet jetzt schon 3 mal besser wie das ABS Dingen^^ Bitte nicht zu sehr auf meine Z Artefakte schauen, ich müsste mein Teilchen wohl mal wieder etwas justieren





Grüße,
Martin

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 16.08.14 13:17.

Hi

So, es hat sich wieder ein wenig getan.

Ich hab heute testweise mal die Z Achse verkabelt und n bisschen Gcode getippt, um mal testweise hunderte male hoch und runter zu fahren ^^ . Klappt schon richtig gut muss ich sagen. Dadurch dass auf 5cm Länge und an 3 von 4 Nuten geführt wird, überträgt sich zumindest augenscheinlich kein Z Wobbel auf die X Achse. Die fährt fröhlich hoch und runter ohne auch nur ein bisschen zu wackeln. Sieht fürs erste echt gut aus.

Naja, die ersten Drucke werden zeigen wie gut diese Billigführung tatsächlich funktioniert. Ich bin da ja selber noch ein wenig skeptisch, aber wenn man sich mal meinen Protos V2 anschaut, und wie da die Z Achsen geführt werden, naja, dann kanns ja eigentlich nur besser sein, hihi^^

Auch CAD mäßig hat sich ein wenig getan. Der X - Schlitten ist auch so gut wie fertig designed und kann heute gedruckt werden. Hoffentlich funktioniert meine etwas speziellere Methode den Extrudermotor da dran zu bekommen. Wenn das klappt, spare ich mir enormen Zusatzaufwand für den X-Schlitten, und natürlich Material. Dadurch kann der Schlitten kompakter werden und somit weiter verfahren. Wie genau das klappt spare ich mir für den Schluss auf, sonst werd ich hier noch ausgebuht^^

Hier mal der aktuelle Stand im CAD



Grüße,
Martin

Hi

So, jetzt lass ich mal die Katze aus dem Sack nachdem sich herausgestellt hat, dass die Methode super funktioniert.
Um den Schlitten so klein wie möglich zu bekommen, damit man erstmal weniger Material benötigt und später mehr Druckraum zur Verfügung hat, bin ich mal andere Wege gegangen ud habe eine "schwebende" Befestigung des Extruders und des Motors versucht.

Puh, langer Satz^^

also, man nehme einen Nema 17 Motor und nehme ihn auseinander.. Klingt komisch, ist aber so. Ich hab die ursprünglichen Schrauben gegen M3 Gewindestangen Stückchen ausgetauscht sodass ich am hinteren Teil des Motors Möglichkeiten zur Befestigung habe und vorne auch um den Extruder später zu montieren.
Der einfachheit halber wurden die LM8UU Linearlager erstmal mit Kabelbindern fixiert. Einfach, günstig, hält. Ich werde da noch Druckteile für designen, sehe jedoch keinen großen nutzen außer dass es eventuell stabiler wirkt-

Der X Schlitten rutscht nur so über die Achsen, ein Traum. Fluffig leicht, so muss das, hihi^^

19,5cm Verfahrweg bekomme ich so hin. Schon nicht schlecht finde ich.

Durch die Konstruktion ist übrigens die Stabilität und Funktion des Motors nicht beeinträchtigt. Der ist ja nach wie vor ordentlich zusammengeschraubt durch die Gewindestangen, sollte also keine Probleme bereiten.

Hier mal ein paar Bilder.





Einmal vorne und einmal hinten.
Ein entsprechender Umbau meines Merex Extruders ist schon fertig designed, damits auch halbwegs aussieht. Es werden ja keine Befestigungslöcher mit 50mm Abstand mehr benötigt, also hab ich die wegrationalisiert. Nicht wundern, 3 Gewindestangen stimmt schon, der Merex hat nur 3 Befestigungslöcher.

Die Stabilität ist besser als erwartet, obwohl Extruder samt Motor so nen Freihänger machen ^^
Aber wie schon oben erwähnt, viel Neuland, muss also auch viel getestet werden.

Grüße,
Martin

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 17.08.14 11:31.

Klar klappt das...warum auch nich.
Hoffe du hast den Läufer nich gezogen....dann isser im schlimmsten Fall hin...der Motor.

Die Idee ist klasse.
Dein Zeug ist fertig. Bitte alles nochmal sauber machen und mit Druckluft durchpusten.

Klasse Idee übrigens....

Hi

Nö, nur Schrauben raus, Gewindestangen rein, alles zusammen gelassen.. Wird schon klappen. Falls nicht, hab ich noch so 30 weitere Versuche^^ höhö^^

macht sich äusserst interessant, da steckt Potential drin!
Und Morgen nicht vergessen zur Post zu gehen
Grüße
seefew

Hi

Hihi, woher weißt du^^ Ja, der Zettel liegt hier, fahr ich morgen direkt mal hin

Das mit dem Gewindestange im Motor habe ich auch schon ein paar mal gemacht, meistens um Kühlkörper mit nem 40mm Lüfter anzuschrauben.
Ich habe aber auch die Erfahrung gemacht das es nicht bei jedem Nema17 geht. Mal waren die Schrauben verklebt und bei einem Anderen waren Zoll-gewinde oder Ähnliches drinne.
Wollte nur mal drauf hinweisen für Nachahmer.

Ansonsten schönes Projekt, bin sehr gespannt auf das Ergebnis

MFG UEBE