CRAFTYCUBE
geschrieben von Uebe
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CRAFTYCUBE 13. December 2015 17:27 |
Hallo zusammen,
in unserem Studium zum angehenden Techniker in Systemtechnik, machen wir in kleinen Teams (4 Personen) vor der Abschlussprüfung das sogenannte "Studienprojekt". Dabei geht es zwar mehr um das Projektmanagement aber wir haben trotzdem was schönes umgesetzt. Einer meiner Teamkollegen wollte schon seit März nen Drucker haben, den ich mit ihm bauen sollte. Leider bin ich im Frühjahr nie wirklich dazu gekommen. Dann stand schnell fest das wir das ganze als Projekt abschließen.
Zu Anfang wollte ich einfach nur einen Sparkcube bauen. Rahmen, Motoren , Lager Hotend etc. war schon bestellt. Die Teile hatte ich auch schon größtenteils gedruckt. Aber irgendwie ging mir das schon gegen den Strich das ich nichts selbst davon konstruiert hatte. Ich habe dann angefangen das Sparkcube-CAD-Modell umzuzeichnen. Schlussendlich kam ein Drucker heraus der bis auf die Rahmenabmaße nicht mehr viel mit dem Sparkcube zu tun hat. Wir haben uns dann für den Namen CRAFTYCUBE entschieden.
Ich hab bei diesem Drucker sehr viel Wert auf ein gutes Kabelmanagment gelegt. Deshalb hat der Drucker zwei Schaltschranktüren eine mit der 230V Seite eine mit dem Controller. Ansonsten ist nicht viel besonderes,
Kenndaten:
XY: 210mm Z: 165mm
H-Belt
E3D V6
Ramps 1.4
Dauerdruckplatte mit 500W Heizung
Spulenhalter im Drucker
Riemen Lässt sich von Außen mit Innensechskantschlüssen spannen
Z-Endanschlag Lässt sich von Außen mit Innensechskantschlüssen auslegen
RGB LED für Innenraum
Druckkopf lässt sich abnehmen
Controller sitzt auf der Innenseite des Schaltschrank (Kippt beim Öffnen der Tür aus der Maschine )
Mit freundlichen Grüßen Jakob Wagener
in unserem Studium zum angehenden Techniker in Systemtechnik, machen wir in kleinen Teams (4 Personen) vor der Abschlussprüfung das sogenannte "Studienprojekt". Dabei geht es zwar mehr um das Projektmanagement aber wir haben trotzdem was schönes umgesetzt. Einer meiner Teamkollegen wollte schon seit März nen Drucker haben, den ich mit ihm bauen sollte. Leider bin ich im Frühjahr nie wirklich dazu gekommen. Dann stand schnell fest das wir das ganze als Projekt abschließen.
Zu Anfang wollte ich einfach nur einen Sparkcube bauen. Rahmen, Motoren , Lager Hotend etc. war schon bestellt. Die Teile hatte ich auch schon größtenteils gedruckt. Aber irgendwie ging mir das schon gegen den Strich das ich nichts selbst davon konstruiert hatte. Ich habe dann angefangen das Sparkcube-CAD-Modell umzuzeichnen. Schlussendlich kam ein Drucker heraus der bis auf die Rahmenabmaße nicht mehr viel mit dem Sparkcube zu tun hat. Wir haben uns dann für den Namen CRAFTYCUBE entschieden.
Ich hab bei diesem Drucker sehr viel Wert auf ein gutes Kabelmanagment gelegt. Deshalb hat der Drucker zwei Schaltschranktüren eine mit der 230V Seite eine mit dem Controller. Ansonsten ist nicht viel besonderes,
Kenndaten:
XY: 210mm Z: 165mm
H-Belt
E3D V6
Ramps 1.4
Dauerdruckplatte mit 500W Heizung
Spulenhalter im Drucker
Riemen Lässt sich von Außen mit Innensechskantschlüssen spannen
Z-Endanschlag Lässt sich von Außen mit Innensechskantschlüssen auslegen
RGB LED für Innenraum
Druckkopf lässt sich abnehmen
Controller sitzt auf der Innenseite des Schaltschrank (Kippt beim Öffnen der Tür aus der Maschine )
Mit freundlichen Grüßen Jakob Wagener
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Re: CRAFTYCUBE 05. January 2016 15:59 |
Zum 13.01 lad ich dann die komplette Doku hoch
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Re: CRAFTYCUBE 05. January 2016 17:52 |
Mehr Infos/ Bilder 
Das Druckbett biegt sich nicht bei leichter Belastung vorne durch ? Dieser simple Aufbau gefällt mir . Beim originalen Sparkcube stört mich nämlich das Bett der Z-Achse...
Warum H-Belt?
Und seh ich das richtig , das ihr den Riemen über die Zahnflanken umlenkt ? Es wäre doch ein leichtes gewesen, da ein entsprechendes Pulley mit Lagerung zu verwenden.
2-mal bearbeitet. Zuletzt am 05.01.16 18:12.
Das Druckbett biegt sich nicht bei leichter Belastung vorne durch ? Dieser simple Aufbau gefällt mir . Beim originalen Sparkcube stört mich nämlich das Bett der Z-Achse...
Warum H-Belt?
Und seh ich das richtig , das ihr den Riemen über die Zahnflanken umlenkt ? Es wäre doch ein leichtes gewesen, da ein entsprechendes Pulley mit Lagerung zu verwenden.
2-mal bearbeitet. Zuletzt am 05.01.16 18:12.
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Re: CRAFTYCUBE 12. January 2016 16:12 |
Quote
Curry44
Mehr Infos/ Bilder
Das Druckbett biegt sich nicht bei leichter Belastung vorne durch ? Dieser simple Aufbau gefällt mir . Beim originalen Sparkcube stört mich nämlich das Bett der Z-Achse...
Ja die Z-Achse ist ziemlich instabil. Problem ist jedoch nicht die Stabilität, sondern die Schwingungen vom Druckkopf die auf das Bett übertragen werden. Der Drucker muss deshalb auch etwas weichem stehen. Dann werden die Schwingungen an den Untergrund abgegeben ( Beim nächsten wirds besser )
Quote
Curry44
Warum H-Belt?R
der H-Belt ist einfacher zu konstruieren als der XYCore . Außerdem kann man ihn komplett symmetrisch aufbauen. Die Motoren können im Schaltschrank sitzen un der Riemenspanner auch am Gehäuse. Ich habe bei meinen vorherigen Druckern immer auf einfache Riemenführugen gesetzt oder auf den XYCore. Den H-Belt habe ich vorher noch nie gebaut ,das hat mich neugierig gemacht.
Quote
Curry44
Und seh ich das richtig , das ihr den Riemen über die Zahnflanken umlenkt ? Es wäre doch ein leichtes gewesen, da ein entsprechendes Pulley mit Lagerung zu verwenden.
Die Flanschlager wahren zu genüge da, sollte ja zuerst ein Sparkcube werden.
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Re: CRAFTYCUBE 12. January 2016 16:20 |
Hier mal unsere erarbeitete Feature-Liste. Mit diesen Worten wollen wir ihn präsentieren. Ist vielleicht zu stumpf für den eingefleischten Reprapper aber es nun wirklich kein Fachpublikum
Formstabiler Aluprofilrahmen
Der Alurahmen ist leicht und stabil. Zudem besitzt er Nuten, in die gewindebehaftete Elemente (Nutensteine) eingelegt werden. An Diese werden später die weiteren Komponenten angeschraubt und verspannt.
Die Profile sind in ihren Abmaßen vom Hersteller schon im Voraus exakt bemaßt und lassen sich sehr gut zueinander ausrichten. So wird die komplette kartesische Koordination bestimmt.
Der Rahmen bildet das Montagegerüst für die gesamte Konstruktion und muss bei einem eventuellen Austausch von Komponenten nicht mehr demontiert werden. Ein erneutes Ausrichten bleibt somit erspart.
Konstruktionssymmetrie
Der Drucker ist größtenteils symmetrisch aufgebaut. Dies wirkt nicht nur sehr ästhetisch, sondern hat auch konstruktive Vorteile: Viele Komponente haben somit identische Abmaße und Fertigungsschritte, die gleichsam ausgeführt
werden konnten. Ein weiterer Pluspunkt ist, dass die verwendete Frässoftware diese „Spiegelung“ unterstützt.
Achsenaufbau
Wie bereits erwähnt, muss man beim FFF-Verfahren in 3 Achsen positionieren können. Um dies mechanisch zu realisieren müssen mindestens 2 Achsen aufeinander aufbauen.
Wir haben uns dafür entschieden, dass zu druckende Objekt in der Z-Achse entstehen zu lassen. Diese wird über eine Spindel angetrieben und wirkt deshalb keine Beschleunigungskräfte auf das Druckobjekt aus.
Andernfalls wäre eine überaus starke Haftung zwischen Druckplatte und Objekt geboten und kaum umzusetzen gewesen.
Angehobene X Achse / Leichte Demontage
Die Führungswellen der X Achse ragen leicht über dem Aluprofilrahmen hinaus. Sollte eine Demontage nötig sein, so muss nur das Frontpanel abschraubt werden. Anschließend lassen sich die Führungsstangen rausziehen.
Das Komplette Portal lässt sich so in weniger als 10 Minuten aus dem Drucker entfernen.
H-Belt
Zum Bewegen des Druckkopfes haben wir uns für den H-Belt. Dadurch müssen die treibenden Motoren nicht mitbewegt werden, was zu einer Krafteinsparung führt und ein geringes Drehmoment von Nöten macht.
Außerdem befinden sich die Motoren durch den Aufbau im Schaltschrank, was den Verdrahtungsaufwand erleichtert.
Des Weiteren ist diese Mechanik so ausgelegt, dass nur ein Riemen benötigt wird und die Riemenspanner einfach am Rahmen befestigt werden konnten.
Riemenspanner
Die Riemenspanner sitzen direkt am Rahmen und werden mit Hilfe von Innensechskantschrauben gespannt. Die Schraubenköpfe sind von außen zugänglich.
Es muss Nichts demontiert werden um den Riemen zu spannen.
Schaltschranktüren
Hinter den Schaltschranktüren befinden sich jeweils die Netzelektronik und die Steuerungselektronik(Primär- und Sekundärseite). Beide sind wegen ihres unterschiedlichen Gefahrenpotentials räumlich voneinander getrennt.
Die gefährliche Netzspannung ist deshalb mit einem Warnhinweis gekennzeichnet(linke Schaltschranktür) und besitzt die Schutzklasse 1(Schutz durch Schutzleiter).
In der Steuerungselektronik(rechte Schaltschranktür) haben wir Schutzklasse 3 (Schutz durch Schutzkleinspannung nach VDE).
Bei geschlossenen Schaltschranktüren finden wir durch die Verwendung nichtleitender Kunststoffe Schutzklasse 2 (Schutz durch doppelte oder Verstärkte Isolierung) vor.
Die Türen lassen sich nur mit einem Schaltschrankschlüssel öffnen, welchen in der Regel nur Elektrofachkräfte besitzen und deshalb den Zugang für unbefugte erschwert.
Des Weiteren sind die Netzbuchse und der USB-Anschluss sehr tief eingelassen. Damit erschwert man gezielt das Öffnen der Türen mit eingesteckten Kabeln.
Als weiteres Feature ist die Steuerungsplatine direkt an ihre Schaltschranktür angebracht und somit für Wartungsarbeiten, Messungen oder eventuell zu installierende Erweiterungen(SD-Karte, LCD, WLAN) leicht zugänglich.
Auf der anderen Seite war es uns ein Anliegen, die Primärseite aus Sicherheitsgründen erschwert erreichen zu können. Die Elektronik ist deswegen im Gehäuse eingelassen.
Kabel-Management
Bei so vielen Sensoren und Aktoren, die alle samt zu einer Platine geführt werden müssen, ist ein erheblicher Verdrahtungsaufwand unumgänglich.
Durch das durchdachte Konzept des Druckers sitzt ein Großteil der elektrischen Komponenten bereits im Schaltschrank. Dies ersparte neben Leitungslänge auch den Verdrahtungsaufwand.
Mit Hilfe von Kabelkanälen wirkt der Schaltschrank sehr aufgeräumt. Die Schleppketten verbinden statische und dynamische Komponenten miteinander.
Dabei bieten Sie einen Schutz für alle verlegten Leitungen und halten die zulässigen Biegenradien ein.
Das Kabel-Management war ein Schwerpunkt in der Konstruktion, deshalb besitzen viele Teile Löcher zu Leitungsdurchführung oder bieten Befestigungsmöglichkeiten für Kabelbinder oder Kabelkanäle.
Spule im Gehäuse
Kein FFF-Drucker arbeitet ohne Filament. Das Filament wird ausschließlich auf Spulen gewickelt vertrieben. Um die Stellfläche des CRAFTYCUBEs nicht zu vergrößern haben wir den Spulenhalter innerhalb des Druckers montiert.
Die Spule läuft dabei auf Kugellagern und lässt sich leicht drehen. Der Extrudermotor benötigt so weniger Kraft den Draht zu ziehen. Der Spulenhalter ist in der Breite verstellbar.
Der Bediener ist so nicht auf einen Filament-Hersteller angewiesen, sondern kann alle gängigen Spulen in den Drucker einlegen. Spulenbreiten von 40 bis 90 mm sind möglich.
Der Spulendurchmesser kann zwischen 160mm und 240mm variieren.
Druckkopf
Der Druckkopf ist die wartungsintensivste Komponente des Druckers. Die Düse und das Förderrad für die Drahtzufuhr müssen von Zeit zu Zeit gereinigt werden. Das wurde ebenfalls bei der Konstruktion bedacht.
Mit nur 2 Schrauben lässt sich der Druckkopf von seinem Träger trennen. Bei vielen anderen Druckern ist dies gar nicht möglich, da der lineargeführte Träger und der Extruder aus einem Teil gefertigt werden.
Um den Druckkopf endgültig zu entfernen muss man lediglich die Steckverbindung lösen. Ein Austausch von verschiedensten Werkzeugköpfen wäre so denkbar. Die Düse (das Hotend) sitzt in einer Klemmverbindung.
Durch das Lösen einer weiteren Schraube lässt sich die Klemmverbindung öffnen und die Düse herausnehmen. Wir haben uns für ein Full-Metall-Hotend der 6. Generation von E3D entschieden.
Gegenüber solchen aus Kunststoff, lässt sich dieser leicht von Filamentresten durch Ausbrennen oder dem Einsatz von Chemikalien befreien. Um die Drahtzufuhr mittels Förderrad zu gewährleisten benötigt man ein Gegenlager.
Das Gegenlager presst mittels Feder den Draht an das Förderrad. Die Federvorspannung lässt sich problemlos von außen mit einem Innensechskantschlüssel justieren.
Beim Filament-Wechsel muss man den Draht zunächst von Hand in den Druckkopf einführen. Um den Vorgang zu erleichtern sind die Hebel, an denen das Gegenlager sitzt, nach außen geführt.
Durch das Betätigen der Hebel entsteht ein größerer Abstand zwischen Gegenlager und Förderrad und das Filament kann problemlos zugeführt werden.
Nivellierung des Druckbettes
Die Nullstellung des Druckbetts und dessen Ebenheit müssen von Zeit zu Zeit nachgestellt werden. Abweichungen können durch Materialermüdungen, Spannungen in den Komponenten, lösen von Verbindungen und Vibrationen entstehen.
Aus diesem Grund ist das Druckbett an vier Punkten durch Schrauben variabel gelagert. Federn drücken das Druckbett gegen die Schraubenköpfe.
Das Bett sitzt so immer an der höchstmöglichen Position, egal wie weit die Schraub hineingedreht wird. Bei der Referenzfahrt der Z-Achse fährt das Druckbett mit einem Endschalter gegen eine Schraube.
Die Schraube dient praktisch als Anschlag. Durch Drehen der Schrauben setzt man den 0 Punkt der Achse. Die Schraube ist ebenfalls von außen frei zugänglich.
Z Achse
Die Z-Achse wird über einen Spindeltrieb angetrieben. Der Spindeltrieb ist eine kostengünstige Untersetzung. So kann auch das relativ hohe Gewicht des Druckbettes von einem kleinen Motor bewegt werden.
Die Positionierauflösung wird ebenfalls durch diese Untersetzung erhöht. Die Spindel ist einseitig festgelagert, auf der anderen Seite befindet sich eine flexible Kupplung mit der der Antrieb verbunden ist. So werden die Motorlager komplett entlastet. Die Spindelmutter besteht aus einem Kunststoff mit sehr guten Trockenlaufeigenschaften. Es ist kein Schmierung notwendig, was die Wartungsfreundlichkeit erhöht. Über einen Drehknopf lässt sich die Spindel von Hand drehen.
So kann man händisch zu Wartungszwecken die Z-Achse verfahren, auch wenn der Drucker stromlos ist.
Verkleidung
Die Verkleidung ist maßgebend für das Design des CRAFTYCUBEs. Alle Kanten wurden abgerundet. Das sieht nicht nur gut aus, sondern hemmt auch die Verletzungsgefahr am Gerät selbst. Das komplette Gehäuse besteht aus PVC und wird im Industriebedarf in Plattenform mit einer Schutzfolie vertrieben. Die Oberfläche wirkt homogen. Die von der Fabrikation vorgegebene schwarze Färbung ist gewollt und bedurfte deshalb keiner weiteren Bearbeitung. Neben seiner Funktion als Stabilisator, verhindert das Gehäuse weitestgehend ein Hineingreifen und schützt den Druckraum vor Luftzug, den es beim Drucken zu vermeiden gilt. Ein unsauberes Druckbild durch auftretende Spannungen wäre sonst die Folge.
Kühlung
Die Treiber-Elektronik auf der Steuerung muss aktiv gekühlt werden. Aus diesem Grund sitzen 2 Lüfter auf der Schaltschranktür. Die Lüfter werden Lastenabhängig gesteuert. Bei Grundlast laufen Sie mit 20% Auslastung.
Werden Motoren oder die MOS-FET Treiber angesteuert, wird die Lüfter Auslastung nach oben geregelt. Ein Radiallüfter der am Druckkopf sitzt, bläst Luft unterhalb der Düse auf das austretende Druckmaterial.
Das erhöht die Druckqualität und ist beim PLA-Druck unumgänglich. Das Material kühlt so schneller ab und härtet aus. Wenn kleine Flächen, Überhänge oder Brücken gedruckt werden, ist ein schnelles Aushärten wichtig.
Dauerdruckplatte
Die Dauerdruckplatte besteht im Grunde aus einer eloxierten Aluminiumplatte. Die Eloxalschicht wurde wiederum mit einem Kunststoff namens PEI beschichtet. Die Platte wird mit einer 500W starken Heizmatte bis auf 100°C erwärmt.
Bei Erhitzung bildet das PEI eine chemische Verbindung mit dem Druckobjekt. Das Druckobjekt lässt sich dann nicht mehr von der Platte lösen. Kühlt die Platte aus, löst sich die Verbindung auf und das Druckobjekt kann entnommen werden.
Innenraumbeleuchtung
Der Innenraum des CRAFTYCUBEs wird zweifarbig ausgeleuchtet. Rotes Licht signalisiert Verbrennungsgefahr. Dies ist der Fall, wenn ein Heizelement eine Temperatur größer als 50°C erreicht. Andernfalls wird der Innenraum blau ausgeleuchtet.
1-mal bearbeitet. Zuletzt am 12.01.16 16:24.
Formstabiler Aluprofilrahmen
Der Alurahmen ist leicht und stabil. Zudem besitzt er Nuten, in die gewindebehaftete Elemente (Nutensteine) eingelegt werden. An Diese werden später die weiteren Komponenten angeschraubt und verspannt.
Die Profile sind in ihren Abmaßen vom Hersteller schon im Voraus exakt bemaßt und lassen sich sehr gut zueinander ausrichten. So wird die komplette kartesische Koordination bestimmt.
Der Rahmen bildet das Montagegerüst für die gesamte Konstruktion und muss bei einem eventuellen Austausch von Komponenten nicht mehr demontiert werden. Ein erneutes Ausrichten bleibt somit erspart.
Konstruktionssymmetrie
Der Drucker ist größtenteils symmetrisch aufgebaut. Dies wirkt nicht nur sehr ästhetisch, sondern hat auch konstruktive Vorteile: Viele Komponente haben somit identische Abmaße und Fertigungsschritte, die gleichsam ausgeführt
werden konnten. Ein weiterer Pluspunkt ist, dass die verwendete Frässoftware diese „Spiegelung“ unterstützt.
Achsenaufbau
Wie bereits erwähnt, muss man beim FFF-Verfahren in 3 Achsen positionieren können. Um dies mechanisch zu realisieren müssen mindestens 2 Achsen aufeinander aufbauen.
Wir haben uns dafür entschieden, dass zu druckende Objekt in der Z-Achse entstehen zu lassen. Diese wird über eine Spindel angetrieben und wirkt deshalb keine Beschleunigungskräfte auf das Druckobjekt aus.
Andernfalls wäre eine überaus starke Haftung zwischen Druckplatte und Objekt geboten und kaum umzusetzen gewesen.
Angehobene X Achse / Leichte Demontage
Die Führungswellen der X Achse ragen leicht über dem Aluprofilrahmen hinaus. Sollte eine Demontage nötig sein, so muss nur das Frontpanel abschraubt werden. Anschließend lassen sich die Führungsstangen rausziehen.
Das Komplette Portal lässt sich so in weniger als 10 Minuten aus dem Drucker entfernen.
H-Belt
Zum Bewegen des Druckkopfes haben wir uns für den H-Belt. Dadurch müssen die treibenden Motoren nicht mitbewegt werden, was zu einer Krafteinsparung führt und ein geringes Drehmoment von Nöten macht.
Außerdem befinden sich die Motoren durch den Aufbau im Schaltschrank, was den Verdrahtungsaufwand erleichtert.
Des Weiteren ist diese Mechanik so ausgelegt, dass nur ein Riemen benötigt wird und die Riemenspanner einfach am Rahmen befestigt werden konnten.
Riemenspanner
Die Riemenspanner sitzen direkt am Rahmen und werden mit Hilfe von Innensechskantschrauben gespannt. Die Schraubenköpfe sind von außen zugänglich.
Es muss Nichts demontiert werden um den Riemen zu spannen.
Schaltschranktüren
Hinter den Schaltschranktüren befinden sich jeweils die Netzelektronik und die Steuerungselektronik(Primär- und Sekundärseite). Beide sind wegen ihres unterschiedlichen Gefahrenpotentials räumlich voneinander getrennt.
Die gefährliche Netzspannung ist deshalb mit einem Warnhinweis gekennzeichnet(linke Schaltschranktür) und besitzt die Schutzklasse 1(Schutz durch Schutzleiter).
In der Steuerungselektronik(rechte Schaltschranktür) haben wir Schutzklasse 3 (Schutz durch Schutzkleinspannung nach VDE).
Bei geschlossenen Schaltschranktüren finden wir durch die Verwendung nichtleitender Kunststoffe Schutzklasse 2 (Schutz durch doppelte oder Verstärkte Isolierung) vor.
Die Türen lassen sich nur mit einem Schaltschrankschlüssel öffnen, welchen in der Regel nur Elektrofachkräfte besitzen und deshalb den Zugang für unbefugte erschwert.
Des Weiteren sind die Netzbuchse und der USB-Anschluss sehr tief eingelassen. Damit erschwert man gezielt das Öffnen der Türen mit eingesteckten Kabeln.
Als weiteres Feature ist die Steuerungsplatine direkt an ihre Schaltschranktür angebracht und somit für Wartungsarbeiten, Messungen oder eventuell zu installierende Erweiterungen(SD-Karte, LCD, WLAN) leicht zugänglich.
Auf der anderen Seite war es uns ein Anliegen, die Primärseite aus Sicherheitsgründen erschwert erreichen zu können. Die Elektronik ist deswegen im Gehäuse eingelassen.
Kabel-Management
Bei so vielen Sensoren und Aktoren, die alle samt zu einer Platine geführt werden müssen, ist ein erheblicher Verdrahtungsaufwand unumgänglich.
Durch das durchdachte Konzept des Druckers sitzt ein Großteil der elektrischen Komponenten bereits im Schaltschrank. Dies ersparte neben Leitungslänge auch den Verdrahtungsaufwand.
Mit Hilfe von Kabelkanälen wirkt der Schaltschrank sehr aufgeräumt. Die Schleppketten verbinden statische und dynamische Komponenten miteinander.
Dabei bieten Sie einen Schutz für alle verlegten Leitungen und halten die zulässigen Biegenradien ein.
Das Kabel-Management war ein Schwerpunkt in der Konstruktion, deshalb besitzen viele Teile Löcher zu Leitungsdurchführung oder bieten Befestigungsmöglichkeiten für Kabelbinder oder Kabelkanäle.
Spule im Gehäuse
Kein FFF-Drucker arbeitet ohne Filament. Das Filament wird ausschließlich auf Spulen gewickelt vertrieben. Um die Stellfläche des CRAFTYCUBEs nicht zu vergrößern haben wir den Spulenhalter innerhalb des Druckers montiert.
Die Spule läuft dabei auf Kugellagern und lässt sich leicht drehen. Der Extrudermotor benötigt so weniger Kraft den Draht zu ziehen. Der Spulenhalter ist in der Breite verstellbar.
Der Bediener ist so nicht auf einen Filament-Hersteller angewiesen, sondern kann alle gängigen Spulen in den Drucker einlegen. Spulenbreiten von 40 bis 90 mm sind möglich.
Der Spulendurchmesser kann zwischen 160mm und 240mm variieren.
Druckkopf
Der Druckkopf ist die wartungsintensivste Komponente des Druckers. Die Düse und das Förderrad für die Drahtzufuhr müssen von Zeit zu Zeit gereinigt werden. Das wurde ebenfalls bei der Konstruktion bedacht.
Mit nur 2 Schrauben lässt sich der Druckkopf von seinem Träger trennen. Bei vielen anderen Druckern ist dies gar nicht möglich, da der lineargeführte Träger und der Extruder aus einem Teil gefertigt werden.
Um den Druckkopf endgültig zu entfernen muss man lediglich die Steckverbindung lösen. Ein Austausch von verschiedensten Werkzeugköpfen wäre so denkbar. Die Düse (das Hotend) sitzt in einer Klemmverbindung.
Durch das Lösen einer weiteren Schraube lässt sich die Klemmverbindung öffnen und die Düse herausnehmen. Wir haben uns für ein Full-Metall-Hotend der 6. Generation von E3D entschieden.
Gegenüber solchen aus Kunststoff, lässt sich dieser leicht von Filamentresten durch Ausbrennen oder dem Einsatz von Chemikalien befreien. Um die Drahtzufuhr mittels Förderrad zu gewährleisten benötigt man ein Gegenlager.
Das Gegenlager presst mittels Feder den Draht an das Förderrad. Die Federvorspannung lässt sich problemlos von außen mit einem Innensechskantschlüssel justieren.
Beim Filament-Wechsel muss man den Draht zunächst von Hand in den Druckkopf einführen. Um den Vorgang zu erleichtern sind die Hebel, an denen das Gegenlager sitzt, nach außen geführt.
Durch das Betätigen der Hebel entsteht ein größerer Abstand zwischen Gegenlager und Förderrad und das Filament kann problemlos zugeführt werden.
Nivellierung des Druckbettes
Die Nullstellung des Druckbetts und dessen Ebenheit müssen von Zeit zu Zeit nachgestellt werden. Abweichungen können durch Materialermüdungen, Spannungen in den Komponenten, lösen von Verbindungen und Vibrationen entstehen.
Aus diesem Grund ist das Druckbett an vier Punkten durch Schrauben variabel gelagert. Federn drücken das Druckbett gegen die Schraubenköpfe.
Das Bett sitzt so immer an der höchstmöglichen Position, egal wie weit die Schraub hineingedreht wird. Bei der Referenzfahrt der Z-Achse fährt das Druckbett mit einem Endschalter gegen eine Schraube.
Die Schraube dient praktisch als Anschlag. Durch Drehen der Schrauben setzt man den 0 Punkt der Achse. Die Schraube ist ebenfalls von außen frei zugänglich.
Z Achse
Die Z-Achse wird über einen Spindeltrieb angetrieben. Der Spindeltrieb ist eine kostengünstige Untersetzung. So kann auch das relativ hohe Gewicht des Druckbettes von einem kleinen Motor bewegt werden.
Die Positionierauflösung wird ebenfalls durch diese Untersetzung erhöht. Die Spindel ist einseitig festgelagert, auf der anderen Seite befindet sich eine flexible Kupplung mit der der Antrieb verbunden ist. So werden die Motorlager komplett entlastet. Die Spindelmutter besteht aus einem Kunststoff mit sehr guten Trockenlaufeigenschaften. Es ist kein Schmierung notwendig, was die Wartungsfreundlichkeit erhöht. Über einen Drehknopf lässt sich die Spindel von Hand drehen.
So kann man händisch zu Wartungszwecken die Z-Achse verfahren, auch wenn der Drucker stromlos ist.
Verkleidung
Die Verkleidung ist maßgebend für das Design des CRAFTYCUBEs. Alle Kanten wurden abgerundet. Das sieht nicht nur gut aus, sondern hemmt auch die Verletzungsgefahr am Gerät selbst. Das komplette Gehäuse besteht aus PVC und wird im Industriebedarf in Plattenform mit einer Schutzfolie vertrieben. Die Oberfläche wirkt homogen. Die von der Fabrikation vorgegebene schwarze Färbung ist gewollt und bedurfte deshalb keiner weiteren Bearbeitung. Neben seiner Funktion als Stabilisator, verhindert das Gehäuse weitestgehend ein Hineingreifen und schützt den Druckraum vor Luftzug, den es beim Drucken zu vermeiden gilt. Ein unsauberes Druckbild durch auftretende Spannungen wäre sonst die Folge.
Kühlung
Die Treiber-Elektronik auf der Steuerung muss aktiv gekühlt werden. Aus diesem Grund sitzen 2 Lüfter auf der Schaltschranktür. Die Lüfter werden Lastenabhängig gesteuert. Bei Grundlast laufen Sie mit 20% Auslastung.
Werden Motoren oder die MOS-FET Treiber angesteuert, wird die Lüfter Auslastung nach oben geregelt. Ein Radiallüfter der am Druckkopf sitzt, bläst Luft unterhalb der Düse auf das austretende Druckmaterial.
Das erhöht die Druckqualität und ist beim PLA-Druck unumgänglich. Das Material kühlt so schneller ab und härtet aus. Wenn kleine Flächen, Überhänge oder Brücken gedruckt werden, ist ein schnelles Aushärten wichtig.
Dauerdruckplatte
Die Dauerdruckplatte besteht im Grunde aus einer eloxierten Aluminiumplatte. Die Eloxalschicht wurde wiederum mit einem Kunststoff namens PEI beschichtet. Die Platte wird mit einer 500W starken Heizmatte bis auf 100°C erwärmt.
Bei Erhitzung bildet das PEI eine chemische Verbindung mit dem Druckobjekt. Das Druckobjekt lässt sich dann nicht mehr von der Platte lösen. Kühlt die Platte aus, löst sich die Verbindung auf und das Druckobjekt kann entnommen werden.
Innenraumbeleuchtung
Der Innenraum des CRAFTYCUBEs wird zweifarbig ausgeleuchtet. Rotes Licht signalisiert Verbrennungsgefahr. Dies ist der Fall, wenn ein Heizelement eine Temperatur größer als 50°C erreicht. Andernfalls wird der Innenraum blau ausgeleuchtet.
1-mal bearbeitet. Zuletzt am 12.01.16 16:24.
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Re: CRAFTYCUBE 12. January 2016 16:23 |
Ich hätte das jetzt gerne gelesen, aber poste das mal anders. 
So macht er keinen Zeilenumbruch.
Gruß,
Steffen
Geetech Full-Acrylic Graber Air V3 SteBa Edition, v6 J-HEAD v5 E3D Custom Hotend, 230v Induktionskochfeldheizplatte mit Aceton Beschichtung, Rumpsbaradds 64-Bit AliExpress Edition, Softeisextruder
So macht er keinen Zeilenumbruch.Gruß,
Steffen
Geetech Full-Acrylic Graber Air V3 SteBa Edition, v6 J-HEAD v5 E3D Custom Hotend, 230v Induktionskochfeldheizplatte mit Aceton Beschichtung, Rumpsbaradds 64-Bit AliExpress Edition, Softeisextruder
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Re: CRAFTYCUBE 12. January 2016 17:15 |
Gelungendes Projekt und selten so schön verlegte Kabel gesehen. 
Viele Grüße
Hage
Viele Grüße
Hage
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Re: CRAFTYCUBE 05. March 2016 03:48 |
Hi.
ich bin der stolze Eigentümer dieses Gerätes und will hier ein kurzes Feedback geben:
In der Praxis hat er sich bisher als sehr präzise und zuverlässig erwiesen. Er steht auf einer Werkbank ohne Unterlage hier im Studentenheim. Bei den bisherigen Druckaufträgen gab es keine Probleme bezüglich des Aufschwingens des Druckbetts und die Druckergebnisse sind nach einiger Zeit Erfahr;ung sammeln wirklich sehenswert. Bin sehr zufrieden mit diesem Konzept! Danke nochmal an den Projektleiter
ich bin der stolze Eigentümer dieses Gerätes und will hier ein kurzes Feedback geben:
In der Praxis hat er sich bisher als sehr präzise und zuverlässig erwiesen. Er steht auf einer Werkbank ohne Unterlage hier im Studentenheim. Bei den bisherigen Druckaufträgen gab es keine Probleme bezüglich des Aufschwingens des Druckbetts und die Druckergebnisse sind nach einiger Zeit Erfahr;ung sammeln wirklich sehenswert. Bin sehr zufrieden mit diesem Konzept! Danke nochmal an den Projektleiter
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Re: CRAFTYCUBE 07. March 2016 10:19 |
Veröffentlicht ihr noch die Daten zum evt. nachbauen?
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Re: CRAFTYCUBE 07. March 2016 11:19 |
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