Ein Roller-Chain-Cube solls werden

Sooo,

jetzt habe ich auch gleich noch die Führungspaltte der Z-Achse mit schwimmender Spindelmutter gezeichnet.





Die Teile sind recht einfach aufgebaut. Nach dem Drucken aus HT-PLA werde ich sie im Ofen bei 70°C/1h tempern und die Auflagefläche der Führungsblöcke auf einer ebenen Unterlage paßgenau plan schleifen.

Die eigendliche Spindelmutter wird in den schwimmenden Mitnehmer eingeklebt und nur in die Platte gesteckt. Durch das Eigengewicht der Platte sollte da nichts zerfallen können und wenn eine Fixxierung doch notwendig sein sollte ist diese ganz einfach realisierbar.

Meine Energiekettenproduktion läuft.



Ich habe ein wenig mit den neuen Funktionen in Simplify zum Support herumprobiert und ein hervorragendes Ergebnis erreicht. Diesen kann man nun einfach nur rausdrücken und nachdem man im Bauteil noch mit der Kante einer Spitzzange herumgefahren ist, ist der Support restlos und schnell entfernt.



Aber nicht vom vermeintlich groben Aussehen täuschen lassen. Das sieht scheinbar nur meine Kamera durch die extreme Tiefenschärfe. Solche bilder nutze ich deshalb auch für die Teileoptimierung. So sehen die Glieder sehr glatt aus und man kann sie auch ohne jede weitere Nacharbeit zusammenstecken und die Kette ist stabiler als ich glaubte und funktioniert.

Hast du schonmal versucht die Dinger einfach ohne Support zu drucken?

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Das habe ich auch schon probiert und das ging auch akzeptabel. Hier wollte ich aber mal die neuen Funktionen von Simplify ausprobieren und der Support ist super einfach zu entfernen und die obere Brücke sieht aus wie die untere. ohne Support hängt die ein wenig durch.

Heute früh habe ich dann mal meine beiden Energieketten zusammengesteckt und die PVA-Reste vom Klebestift abgewaschen.



Als Nächstes war die Haftung des HT-PLA an der Reihe. Aus diesem Material will ich mir ja einige Bauteile drucken und ich habe das schon einige Versuche mit verschiedenen Druckunterlagen gemacht, die aber nur bedingt zufriedenstellend waren. Was ich noch nicht probiert hatte war die Herstellerempfehlung auf Blue-Tape von 3M zu drucken. Da ich das aber nicht da hatte, aber dafür Blue-Tape von Tesa aus dem Baumarkt, habe ich das eben mal ausprobiert und zu meiner Freude klappt es bis jetzt ganz gut und das Tape kostet nur einen Bruchteil.
Ich drucke das HT-PLA mit 220°C bei 30mm/s auf ein 70°C warmes Druckbett. So muß man das Bett abkühlen lassen, da man des HT-PLA sonst nicht abbekommt ohne das Tape zu zerreissen.
Hier mal ein Testwürfel.



Momentan läuft ein erster Versuchsdruck für die Spindelmutteraufnahme der Z-Achse und es sieht gut aus. Bis jetzt kein Warping.

Nachdem der Druck fertig war sahen die Teile zwar soweit sehr schön aus, aber es gab doch wieder extremes Warping.





Das Warping dieses HT-PLA ist so stark ausgeprägt, daß es das Tesa-Bluetape in sich zerreißt. Ich habe also bis jetzt noch nichts gefunden wie man dieses eigendlich sehr interessante Material wirklich brauchbar drucken kann. Momentan läuft nochmal ein Versuch mit dem orginal Bluetape von 3M, wobei ich aber schon gemerkt habe, daß das PLA auf dem Tesa sogar besser haftet, aber so ab 1,2mm Höhe beginnt das Warping.

So nebenbei werde ich aber noch etwas Anderes versuchen was ich schon lange mal machen wollte und habe ein stück Spiegelfliese mit Natriumsilikat beschichtet. Das hatte ich mir generrell schon mal für ABS und PLA als Dauerdruckplatte überlegt zu testen, da es eine chemische Verbindung mit der Glasoberfläche eingeht und es nicht mehr vom Glas ablösbar ist und eine Kristalline, raue und porröse Oberfläche ergibt die unter dem Microskop wie mit Wiederharken gepickt aussieht. Das muß jetzt bis morgen trocknen und dann kann ich es probieren.

Was ich auch noch probieren könnte wäre der Druck auf Pappelsperrholz wie mit Nylon, aber das wiederstrebt mir ein wenig.

Na ja, wenn es nicht klappt mache ich die Teile eben aus Alu, was ich eigendlich nicht wollte. Die Konstruktion ist aber dafür ausgelegt.

Natriumsilikat solltest du unter Luftabschluss mit reinem CO2 aushärten. So mache ich das, wenn ich Formkerne herstelle.

Allerdings ist dieses Silikat anfällig auf Wärme. Meine Kerne halten kurzzeitig die 800 Grad des Alus aus, mit Schlichte.
Allerdings reichen schon 100 Grad dauerhaft, um die kristalline Struktur aufzulösen

Probiers aus...aber so richtige Erfolge kann ich mir nicht vorstellen.

Sven

Hallo Sven,

mein momentanes Heizbett schafft nur 70°C und ich habe da noch mehrere Möglichkeiten mit Silikaten. Auch Kaliumsilikat steht schon auf meiner Liste.

Gruß Edwin

Also das im den Silikaten hat leider nicht funktioniert,...wieder etwas zu ausschließen.

Das Drucken von HT-PLA besonders von größeren Teilen werde ich auch wohl verschieben bis ich meinen Drcuker mit beheiztem Bauraum fertig habe. Das PLA zeigt ein extremwarping wie ich es noch nicht erlebt habe. Die Haftung auf dem TESA-Bluetape ist besonders nach dem abreiben mit Spiritus eigendlich hervorragend, aber das Warping ist derart ausgeprägt, daß es das Tape zerreisst und das Bauteil dann nur noch lose auf dem Druckbett liegt.



Deshalb habe ich die Konstruktion geändert und die Montageplatte aus Alu gefräßt und die Auflagen des Druckbetts und die Halterung der Spindelmutter aus ABS gedruckt.



Die Halterungen für die 12mm Stäbe der Linearführungen sind auch schon dabei.

Es ist schon ganz gut wenn man sich mit der eigenen Konstruktion etwas Zeit läßt und aus den Problemen Anderer noch dazu lernen kann.

Deshalb werde ich die Trapezspindeln der Z-Achse nochmal ändern und die feste Seite nach oben setzen, so daß diese auf Zug arbeiten.
Ursprünglich wollte ich beide Spindeln noch von unten mit einem Schrittmotor antreiben, aber jetzt ist mir die Idee gekommen die beiden Spindeln doch von oben mit einem Motor anzutreiben.
Dazu dachte ich an eine druchgehende, liegende Achse von der beide Spindeln mit einem jeweils 90° verdrehten Zahnriemen angetrieben werden. Dadruch wird die Riemenlänge deutlich reduziert und der Aufbau nochmal vereinfacht, ohne daß er stört. Ein unteres Lager wird durch diese Bauweise dann auch nicht mehr notwendig, da ich die Spindel in einem Schwenklager einbauen möchte und sie durch die Spindelmutter nach unten geführt wird.

Ich hatte jetzt Gelegenheit mich mit jemanden zu unterhalten der Igus Zero-Backlash-Spindeln einsetzt, wenn auch mit einer geringeren Steigung an einer CNC-Fräse, die aber auch größere Lasten bewegen muß im Einsatz. Diese läuft mittlerweile mehrere Wochen fast im Dauerbetrieb einwandfrei.
Ein Gespräch mit einem Mitarbeiter von Igus dazu war leider nicht so eindeutig, aber wenn ich den Preis von ca. 125€ der drei 650mm langen Spindeln mit den Muttern betrachte habe ich diese jetzt einfach mal bestellt. Wenn sich diese als für 3D Drucker ungeeignet herausstellen habe ich noch einen anderen Anwendungsfall dafür und verliere so nicht viel. Ein Umbau auf den ursprünglich geplanten Kettenantrieb ist dann immer noch relativ einfach möglich, da ich den dafür notwendigen Einbauraum nie ausser Acht gelassen habe.
Wenn es aber so funktioniert wie ich es mir vorstelle bekomme ich eine sehr präzise und extrem leise X und Y-Achse die nicht mit der Elastizität der Zahnriemen kämpft.

Auch meine Gedankengänge zur Z-Achse gehen weiter. Generell habe ich mir für alle 5 Spindeln Schwenklager für die Festseite bestellt. Auf den Lieferanten dazu hat mich Legion dankenswerter weise ebenso wie auf die Spindeln gebracht.

[www.igus.de]

[www.kugellager-express.de]

Bei der Z- Achse werde ich die Spindel nur an der Oberseite anschlagen und antreiben und diese so ausschließlich auf Zug betrieben Die Führung des Druckbetts wird dann auschließlich durch vier 12mm Stahlstangen und Linearmuttern bewerkstelligt.

Die Führung der Igus-Spindeln werde ich anders aufbauen. Diese bekommen an der Antriebsseite zwar auch jeweils ein Schwenklager, aber mehr deshalb, da Schwenklager auch Axiale Kräfte zu einem gewissen Teil aufnehmen können und ich so kleinere und deutlich günstigere Lager verbauen kann. Das Loslager baue ich konventonell in Form einer im Lager schwimmenden Achse und die Mutter werde ich ebenfalls lecht schwimmend im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung einbauen.
Die bewegten Gewichte der Achsen werden dabei trotz der Linearschienen, die 90% des Gewichts ausmachen recht gering bleiben, da ich einen Bodwenextruder vorsehe. ich denke so an ein bewegtes Gewicht von ca. 900g bei der y-Achse zu kommen und diese wird von 2 Spindeln angetrieben.

So langsam werden es immer mehr Teile für den Drucker bei mir.

Ein Großteil der Elektroik ist da.
Ein Radds 1.2 mit einem Arduino Due und 6 Schrittmotortreibern
Ein Display
6St. 2,5A Schrittmotoren.
4St 24V Kapton-Heizmatten mit zwei Solid State Relais.
Einiges an sonstigen Kleinteilen.

Die 12mm Stahlstangen und die 8 Kugelführungen der Z-Achse.
Die Igus Steilgewindespindeln und die Zero- Muttern.
U.s.w.



Die IGUS Steilgewindesspindeln habe ich natürlich sofort ausprobiert und bin erfreut wie leicht und trotzdem absolut spielfrei die sich bewegen lassen. Mal sehen wie die im Dauerbetrieb halten.



So nebenbei Drucke ich schon weiter einige ABS-Teile und ich kann so langsam beginnen den Rahmen endgültig festzulegen und die Profile zu bestellen.
Besonders gefällt mir, daß bei der neuesten Version des Radds nur noch eine Spannung angelegt werden und für 24V auch sonst nichts geändert werden muß. So kann man mit einem einfachen Schaltnetzteil arbeiten. Dazu kommt, daß es jetzt auch zu Marlin kompatibel ist.

Quote
Edwin
Dazu kommt, daß es jetzt auch zu Marlin kompatibel ist.

Theoretisch ja. Praktisch eher nein.

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Triffid Hunter's Calibration Guide

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Most important Gcode.

Quote
Edwin
So langsam werden es immer mehr Teile für den Drucker bei mir.

Da kann es ja bald richtig losgehen.
Ich bleibe gespannt dran.

---

Viele Grüße aus Leipzig
Thomas

Edwin,

Langen denn nicht für z 2 lager und 2 wellen ?
Die 2 Wellen dann so weit auseinander, wie geht.

Also klassisches Podest mit gegenueberliegenden Stütze (gewinde, trapez kugelumlauf etc...).

Z mit 2hiwin wäre ja bereits die Waffe :-)
So kantet doch weniger was, oder?

---

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

Hallo Angelo,

klar würden auch zwei Führungsstangen mit jeweils zwei Lager ausreichen. Allerdings müßten diese für die selbe Stabilität dann deutlich weiter Auseinander montiert werden, was eine deutlich längere Führungsstangen erfordert und so der Drucker um einiges höher wird. Die zweite Sache ist, daß die Trapezgewindespindel in einer Linie mit den Führungsachsen liegen müssen was den Drucker deutlich verbreitert.
Einsparen kann man da nicht wirklich viel und mit den 4 Stangen und 8 Linearlagern hat man eine saubere und stabile Führung wie bei einer großen Aufzugkabine und mein Bett ist nicht klein. Mit den umliegenden Teilen wird das ca. 50 x 50cm groß.
Theoretisch könnte man die Spindeln auch in einer Diagonale neben die Führungen montieren, wenn der Schnittpunkt genau durch den Karftmittelpunkt des Betts führt. Da sollte aber dann alles genau passen damit es nicht rattert.

Klar ist natürlich auch vieles immer Ansichtssache. Ich probiere aber gerne auch mal was Neues aus, wie z.B. die IGUS Steilgewindespindeln und anderes baue ich nach meinen Erfahrungen aus dem Maschinenmodellbau. Das ist nicht meine erste Maschine die ich baue, wenn auch bisher wenig Elektronik an meinen Werken war.

Hier mal ein kleines Beispiel:





Eine Uhrmacherdrehmaschine die ich genau nach meinen Anforderungen gebaut habe. Die Grundlage zum Bau war ein Buch dazu, aber ich habe sie trotzdem nochmal deutlich abgeändert.

Gruß Edwin

@Edwin

Wie viel hast du für die Steilgewindespindeln bezahlt und wie hast du die Enden bearbeiten lassen?
Sind die Spindeln auch unter Last spielfrei, also wenn man die Spindel arretiert und die Mutter mit Kraft vor - und zurück bewegt?

Für Trapezgewindespindeln wollten Sie bei mir knapp 90€/stk haben.

Hallo Legion,

Die Spindeln sind auch unter Last und bei ruckartigen Bewegungen absolut spielfrei und trotzdem leichtgängig. Da war ich zuerst auch ein wenig skeptisch, aber es hat mich überzeugt.
Wenn nun auch die Lebensdauer den Berechnungen entspricht, die nicht ganz einfach ist, sollten sie auch im Dauerbetrieb halten. Ich bin aber noch am überlegen ob ich sie wie empfohlen trocken betreibe, oder mit einem speziellen druckfesten Teflonfett schmiere. Ich habe da schon mal einen Versuch gemacht und sie werden nochmal deutlich leichtgängiger wie es den einfachen, nicht spielfreien Muttern entspricht.
Die Enden der Spindeln habe ich nicht bearbeiten lassen da ich das selbst kann und mache und aus meinen Erfahrungen im Maschinenmodellbau meine eigenen Vorstellungen habe.
Ich bin übrigens überrascht wie leicht die Spindeln sind und das Gewicht der Mutter kann man komplett vernachlässigen
Letztendlich kosten die drei 650mm langen Spindeln mit den Muttern knapp 200€ einschließlich der Märchensteuer. Nicht ganz billig, aber trotzdem nur ein Bruchteil von Kugelumlaufspindeln dieser Steigung und eben absolut spielfrei und ohne jede Elastizität eines so langen Zahnriemens.

Ich habe mich jetzt auch entschieden jede Spindel, auch die der Z-Achse einzeln mit einem Schrittmotor anzutreiben. Bei der Z-Achse werde ich allerdings wegen der geringeren Bauhöhe und der flexiblen Aufhängung der Spindeln einen kurzen Zahnriemen verwenden. Dieses System läuft schon erfolgreich bei einem meiner Drucker.
Ansonsten ist die genaue Bauweise immer noch nicht letztendlich von mir festgelegt. ich denke über manche lieber mehrmals nach und lasse mich von Erfahrungen Anderer inspirieren.

Gruß Edwin

Ein klein Wenig geht es weiter.

Da ich die Trapezspindeln von hier aus dem Forum habe und diese 500mm lang sind ist theoretisch ein maximaler Hub von 400mm möglich wenn man diese auf die übliche Art bearbeitet.
Also dachte ich mir, da kann man doch nochmal 50mm Hub herausholen ohne daß es etwas kostet.

Also habe ich die Pendellagerung und die Aufnahme des Pullis von der Spindel getrennt.
Dazu habe ich in die Trapezspindeln jeweils ein M4 Gewinde Geschnitten und diese auch sauber geplant. Die Aufnahme des Pendelkugellagers und des Pullis habe ich mir aus Messingresten separat gedreht. Messing deshalb, weil es gerade so da war, leicht zu bearbeiten ist und die Belastungen eher gering sind.
Hier die vorgearbeiteten Teile.



Die Aufnahme habe ich mit den Spindeln dann nicht nur verschraubt, sondern auch mit Metallkleber verklebt. Das hält nun wie aus einem Stück.
Um dan auch noch einen perfekten Rundlauf zu bekommen habe ich die Aufnahme mit etwas Übermaß gedreht und stellte die Passungen dann nach dem Verkleben her indem ich alles zusammen nochmal überdrehte. So habe ich nun eine perfekt rundlaufende Trapezspindel mit Schwenkkugellager und nun einen maximalen Hub von 450mm ohne weiter etwas ändern zu müssen.

Sieht gut aus....aber trotztdem kein richtiges Festlager....schade.

Sven

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Power is nothing.....without control!

Hallo Sven,

ein richtiges Festlager wie es in CNC-Maschinen erforderlich ist wäre hier etwas überdimensioniert und einfach nicht notwendig.
Da die Z-Achse nur auf Zug durch das Eigengewicht des Betts belastet wird und diese Last auch noch relativ gering ist sind zwei Schwenkkugellaer durchaus ausreichend. Ein weiteres Gegenlager sollte bei sauberer Ausrichtung wenn überhaupt auch nur marginal notwendig sein, schon deshalb, weil die Trapezgewindestangen keinen Schlag haben. So sollte zur Führung bei den auch noch geringen Drehzahlen die Gewindemutter als Gegenlager ausreichen. ich habe bei mir Zuhause schon ein solches System laufen und das ohne jedes Problem.

Die anderen Achsen werde ich dann etwas anders aufbauen.

Gruß Edwin

Moin moin aus HU.
Ich habe oben nur ein normales Kugellager mit Kragen. Das steckt in einer Bohrung und die Trapezgewindestangen hängen frei und stecken nur in der Mutter des Z-Schlittens. Allerdings muss man darauf achten, dass bei einem Bedcrash die Lager oben nicht ausgehoben werden. Der Riemenantrieb, den ich vorher hatte,
hat sich nicht auf den Lauf der Trapezgewindestangen ausgewirkt. Jetzt mit den Zahnrädern ist das Aushebeln auch kein Problem mehr.
Die Trapezmuttern habe ich ein Stück abgedreht, damit ich so was wie eine Anlaufscheibe habe. Ach so, ich habe geschlossene Lager wegen dem Dreck, der sich da reinsetzen kann.

Ich finde Deine Entwicklung schon sehr interessant.

Gruß

Frithjof

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Liebe Grüße aus Kaltenkirchen.
Frithjof
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Hallo Frithjof,

das mit dem Ausheben der Lager durch einen Bedcrash läßt sich recht einfach vermeiden indem man die Spindellager unten ganz kanpp über dem Anschlag aus der Spindellaufen läßt. So daß das Bett vielleicht einen Millimeter abstürzt. Das muß man dann zwar wieder einfädeln, aber so kann nichts kaputt gehen. Die Bauhöhe dazu habe ich vorgesehen.

Gruß Edwin

Soooo,

ich warte zwar noch auf die Profile für den Rahmen die noch bei Motedis in der Fertigung sind, aber im Prinzip habe ich ja schon begonnen. Vielleicht bekomme ich die Teile ja noch diese Woche,....mal sehen.
Und gleich gibt es ein paar Probleme. Irgendwie gelingt es mir momentan nicht größere Teile aus ABS verzugsfrei zu drucken und die sind schon relativ groß und verwinkelt. Bis ca. 10mm Höhe klappt alles wunderbar und dann beginnt das Warping.
Hier kann man es ein wenig sehen und das sind noch die einfachen Teile für die z-Achse, die ich benötige.



Also drucke ich erstmal alles aus PLA woraus diese wunderbar gerade und maßhaltig werden.



ich sehe es jetzt erstmal so, daß ich gleich was Vernüftiges zum ausprobieren für meinen neuen Drucker habe was ich für ihn drucken kann.

Auch mit etwas Anderes Wichtiges habe ich heute für meinen Drucker fertig gestellt. Dieser benötigt ja auch bei seiner Größe einen vernünftigen Aufstellplatz und so habe ich dafür ein Schwerlastregal aus dem Baumarkt dafür umgebaut. Das ist nachdem ich alles auch noch mit der Wand verschraubt, und eine Tischplatte montiert habe eine schöne und stabile Arbeitsfläche geworden den er sich mit meinem NEO teilen kann. Da bekommt man auch schon einen ersten Eindruck welchen Größenunterschied der neue Drucker zum NEO haben wird.



So nebenbei habe ich auch noch die Stromversorgung gefunden. Zwei HP-Surfernetzteile mit jeweils 1KW Leistung. Die werde ich zusammenschließen und alles so mit 24V betreiben. Da ist dann auch genug Leistung für mein 24V Heizbett vorhanden, das ich aus 4 x24V Kaptonheizmatten und zwei Solidstate-Relais aufbaue.

Stück für Stück mache ich ein klein wenig weiter.

Die Spindeln mit den Motoren der Z-Achse und die Führungen habe ich vormontiert.





Dann habe ich begonnen die Steilgewindespindel der X-Achse zu bearbeiten. Dafür habe ich mir zuerst eine verlorene Spannzange aus Alu gedreht und kann so die Spindel im perfektem Rundlauf bearbeiten.
Die Bearbeitung ist zu meiner Überraschung sehr einfach, da es ein gut zerspanbarer Edelstahl ist der sich mit einer HM-Platte fast wie Messing bearbeiten läßt.



Die Festlagerseite mache ich mit zwei gegeneinander montierten, einreiigen Schrägkugellager.



Beim Schrittmotor mußte ich noch die Achse etwas kürzen und abflachen.



Und so paßt es nun schon mal profisorisch zusammengesteckt.



Die lose Seite bearbeite ich erst passend wenn ich auch alles montieren kann.

Hast du auch nen Zwischenring gedreht, der zwischen die beiden Lager kommt, an deren Außenschulter?
Sieht gut aus....

Gruß Sven

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Hallo Sven,

das ist nur profisorisch montiert, da eine richtige Montage erst Sinn macht wenn ich alles aufbauen kann. Da kommt noch ein passender, dünner Distanzring dazwischen, ebenso fehlen noch die Ringe mit denen die Lager dann im Sitz fixiert werden.

Gruß Edwin

Gruß

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Heute sind die beiden Festlager der Y-Achse fertig geworden. 170g Filament für die Beiden. Das sind ganz schöne Trümmer, aber sie sollen auch Einiges herhalten.
Für die Lagerpassungen habe ich das perfekte Werkzeug gefunden. Einen 22mm Boherer den ich mal am Flohmarkt gefunden hatte und nur neu schleifen mußte.



Die Spindeln und Motoren habe ich auch gleich wieder dazu bearbeitet.

Die Spindeln waren noch garnicht bearbeitet für die 200 €??
Oha, dann würde für mich (ohne Drehbank) nochmal das gleiche für die Bearbeitung drauf kommen ...

Ich bin mal gespannt, wie sich die Spindeln auf das Druckergebnis niederschlagen, vielleicht verwende ich dann auch welche für meinen Nächsten.

Wieso verwendest du zwei Schrägkugellager und nicht ein Pendellager für die X/Y-Achse? Schrägkugellager gleichen immerhin keinen Winkelfehler aus.

2-mal bearbeitet. Zuletzt am 25.01.15 09:02.