Mein erster 3D Drucker, der bestimmt viele Fragen aufwerfen wird.

Hallo zusammen, zuerst möchte ich mich kurz vorstellen.
Mein Name ist Ron und ich bin Wirtschaftsingenieurstudent und gelernter Industriemechaniker im Maschinen und Anlagenbau.
Ich habe mich entschlossen einen 3D Drucker zu bauen, wohlgemerkt meinen ersten.
Das die Art wie er mir vorschwebt eher unorthodox ist, ist mir bewusst, jedoch interessiert mich ob es umsetzbar ist und zur Not wird eben alles über den Haufen geworfen und neu gebaut.
Zum Glück kann man die Elektronik weiter verwenden, von daher sehe ich da keine Probleme drinnen ruhig mal was anderes auszuprobieren.


Die zwei Punkte, die mir kleine sorgen bereiten ist einmal Das Gewicht des Schlittens, das ja bei einer höheren Geschwindigkeit auch schlagartig wieder stehen muss. Wenn die software den Motor langsam runterbremst um auf dem Punkt zu landen könnte das natürlich mein Problem lösen.
Kann mir jemand sagen ob sowas in die software schon eingebettet ist, bzw. ob so etwas gang und gebe ist?

Das zweite kleine Problem was ich noch zu lösen habe ist die Stabilität des Unterbaus, das der bei schnellen Bewegungen nicht wackelt, aber denke wenn ich den kompletten Drucker später verkleide und dann noch ein paar Verstrebungen anbringen, dann passt das auch.

Ich habe mal ein Bild hochgeladen vom derzeitigem Stand. Ist natürlich alles momentan nur provisorisch zusammen geschraubt, was auch ein wenig daran liegt das mit die Nutensteine ausgegangen sind

Also, das Ding fährt nach links und rechts und die Imaginäre Druckplatte fährt nur hoch und runter oder auch vor und zurück?

Da ich ein schweres Druckbett habe kann ich Zahnstangen empfehlen, wenn es provisorisch sein darf, dann kannst du auch einen Zahnriemen spannen bzw. aufkleben
Was in diesem Video noch eine Andruckrolle ist. Ist jetzt ein 16 zähniges Antriebsrädchen das auf einem T2,5 Zahnriemen läuft

( Für einen Kamerawagen wäre es etwas holprig, aber zum 3D Druck genügt es, Zahnstange wäre natürlich besser)

Achja, Beschleunigung und Bremsen kann die Firmware
Standard ist hier
Arduino mit Ramps 1.4
Nema 17 Schrittmotoren

3-mal bearbeitet. Zuletzt am 04.01.16 18:36.

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Prusa Air 2
Merlin Hotend (passiv und verlängert)

Eigenbau X300 Y500 mit verlängertem Merlin Hotend
BIQU Magician
JGAURORA A5
Anycubic Photon
--------
Eine Kiwi am Tag deckt den menschlichen Tagesbedarf an Kiwis

Achso, ja das habe ich vergessen zu schreiben. Ich will das Druckbett still stehen lassen und alle Bewegungen an der "Brücke" ausführen Z natürlich mit einer Trapetzgewindestange und den Rest wollte ich erstmal mit Zahnriehmen probieren.
Momentan hätte er einen Bauram von 900x700x400mm ich weiß nicht ob ich damit gute Drucke hinbekomme, aber will es zumindest mal versuchen.

Perfekt, das die Software das mit dem langsamen Beschleunigen und Abbremsen automatisch macht, ein Problem weniger

Quote
3D.Ron
Wenn die software den Motor langsam runterbremst um auf dem Punkt zu landen könnte das natürlich mein Problem lösen.
Kann mir jemand sagen ob sowas in die software schon eingebettet ist, bzw. ob so etwas gang und gebe ist?

Ja, ist es. Jede gängige Firmware kennt Beschleunigung. Trotzdem wird dein Portal ja nicht gerade leicht sein, das ist eher schlecht fürs Druckbild.

Ich frage mich ja immer was alle mit diesen Riesendruckern wollen
Ein Druck in der Größe dauert eine halbe Ewigkeit, mal ganz abgesehen von weiteren Problemen die sich aus der Größe ergeben.

Hast du dir schon mal Gedanken über das Druckbett und dessen Heizung gemacht? Du brauchst ja bestimmt 3-5 kW um so einen Trümmer aufzuheizen, damit kommst du ja schon an die Grenze einer einfachen 230V Schuko-Steckdose.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 05.01.16 03:15.

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Grüße
Marco

Thingiverse

Also ich heize mit 150Watt 230v eine 300x400 mm Alu Platte.... Es dauert eben etwas länger, aber bei drucken Sie eine halbe Ewigkeit dauern ist das kein Problem

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loco

Hast du dir schon mal Gedanken über das Druckbett und dessen Heizung gemacht? Du brauchst ja bestimmt 3-5 kW um so einen Trümmer aufzuheizen, damit kommst du ja schon an die Grenze einer einfachen 230V Schuko-Steckdose.

Induktionskochfeld mit einer Eisenplatte als Dauerdruckplatte.. und wenn die paar kilo doch eh nicht zur sachen tun.. dann gleich richtig

Quote
Kenny-F-Powers
Also ich heize mit 150Watt 230v eine 300x400 mm Alu Platte.... Es dauert eben etwas länger, aber bei drucken Sie eine halbe Ewigkeit dauern ist das kein Problem

Das dauert wie lange? 2 Stunden bis 60°C?
Ich heize eine 214x214mm Alu-PEI Platte mit knapp 190W und das dauert schon gefühlte 15 min bis 90°C.

Bei nem langen Druck machen ein paar Minuten mehr natürlich keinen Unterschied mehr, aber wenn man mal eben was kleines Drucken will, nervt das Aufheizen und Abkühlen schon sehr.
Ich persönlich wollts nicht

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Grüße
Marco

Thingiverse

Ob ich viele große Sachen drücken werde weiß ich noch nicht, aber wenn ich schon einen Drucker baue, dann wollte ich direkt versuchen einen großen Bauraum zu realisieren, damit ich zumindest die Möglichkeit habe etwas großes zu drucken wenn ich es will.
Wie lange ein Druck dann dauert ist mir auch nicht so wichtig. Der Drucker steht im Keller und kann da einfach durchlaufen so lange er braucht, das stört niemanden.
Meine größte Sorge ist auch die Genauigkeit durch das doch schwere Portal, aber ich werde es einfach mal ausprobieren, vielleicht klappt es, dann wäre ich zufrieden und wenn nicht dann werde ich die X Bewegung doch das Druckbett ausführen lassen und gut die Hälfte des bauraumes dadurch einbüßen müssen. Aber erstmal abwarten
Über die Heizung für das Druckbett habe ich mir nur ein paar Gedanken gemacht, aber ich denke das sich da auch eine Lösung finden lassen wird. Dadurch das es fest stehen bleiben soll und nach unten offen ist könnte ich auch Bügeleisen drunter positionieren

Quote
3D.Ron
Ob ich viele große Sachen drücken werde weiß ich noch nicht, aber wenn ich schon einen Drucker baue, dann wollte ich direkt versuchen einen großen Bauraum zu realisieren, damit ich zumindest die Möglichkeit habe etwas großes zu drucken wenn ich es will.
Wie lange ein Druck dann dauert ist mir auch nicht so wichtig. Der Drucker steht im Keller und kann da einfach durchlaufen so lange er braucht, das stört niemanden.

Wie wäre es mit einem "Modularen Heizbett"?

Für kleine Drucke wird eine Fläche von 200x200mm z.b. nur angesteuert, und wenn es groß werden soll, dann wird halt per Schalter/Relais/whatever der rest vom Heizbett zugeschaltet?

Im Kubik ist der Bauraum 5-10 mal so groß wie ein "großer" Drucker mit 300x300x200 bzw. 300x300x300 Bauraum. Da hat man ja schon schnell mal Druckzeiten von 24 Stunden. Bei deinem wären das dann - wird der Bauraum denn tatsächlich ausgereizt - schnell mal 5-10 Tage. Da bekommst du dann interessante Probleme, wie z.B. die Filamentrollen. Die reichen für so große Drucke nicht aus, etc.

Umso größer der Drucker wird, desto mehr Probleme gibt es und umso mehr Herausforderungen gibt es später beim kalibrieren.

Für einen ersten Drucker würde ich ehrlich gesagt nicht über 300x300, vielleicht noch 400x400 heraus gehen. Das wird sonst ein teures Vergnügen, was hinterher nur mäßig funktioniert. Und ja, mit Beschleunigungs- und Bremsrampen kann man theoretisch ein beliebig großes und schweres Portal bewegen. Aber die Bewegung und das Bremsen ist ja nicht das einzige Problem. Einige (alle?) Filamentsorten brauchen eine bestimmte Geschwindigkeit bei der sie anständig gedruckt werden. Das hängt mit der Viskosität und dem Druck in der Düse zusammen, der kann halt nicht beliebig gesteuert werden, sondern unterliegt gewissen Grenzen. Einfach weniger drücken geht halt nicht, irgendwann kommen nur noch Tropfen aus der Düse... Die Temperatur - mit der man das dann wieder beeinflussen kann - kann man auch nicht beliebig verändern. Irgendwann ist zu kalt und irgendwann ist auch zu heiß...

Die Motoren werden auch vermutlich noch Probleme bekommen. Wenn das (schwere) Portal abgebremst wird (wenn es denn auf eine hohe Geschwindigkeit gekommen ist), dann muss die "Bremsenergie" ja irgendwohin. Die geht dann in der Regel in die Motoren und wird dort in Wärme und Strom umgesetzt. Die Wärme bekommt man durch (Wasser-) Kühlung der Motoren in den Griff. Der Strom benötigt unter Umständen spezielle Motortreiber, die mit der durch die Bremsung evtl. induzierten Spannung umgehen können. Das Problem wird schnell klar, wenn man sich vor Augen führt, daß eine Druckerelektronik zerstört werden kann, wenn man per Hand eine Achse hin- und her bewegt und das zu schnell macht. Keine Ahnung, ob das hier ein Problem werden kann, aber ich würde das zumindest im Hinterkopf behalten.

Welche Motoren und Treiber willst du überhaupt einsetzen?

Aber ich bin gespannt, was aus diesem Projekt wird ;-)

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Microsoft MVP in den Kategorien DirectX/XNA * Visual C++ * Visual Studio and Development Technologies seit 2011

• Mein Erster (RAMPS 1.4, Selbstbau WolfStrap-Derivat mit Linearführungen, Wade Extruder und E3D lite6 Hotend)
• Cub44 (Selbstbau Dual Wire Gantry Derivat mit Zahnriemen und Linearschienen, RADDS 1.5 und DUE, Custom Hotend - E3D like, Compact Bowden Extruder)
• HexMax (sechseckiger Delta (eigenes Design) mit Druckraum 300mm Durchmesser und >=400mm Höhe, RADDS 1.5, 24V, Custom Hotend, Compact Bowden Extruder)
• P3Steel Toolson MK2 - Keine Zeit zum selbst planen ;-)

Andere Projekte: FSR Board (ABL-Sensor-Platine inkl. Firmware) * ThirtyTwo (32Bit RepRap-Firmware)

Auf die Frage der benötigiten Zeit um so eine DDP auzuheizen kann ich antworten.
Es liegt immer daran wie man die Komponenten auslegt.

Bei meinem im Bau befindlichem Drucker habe ich einen Bauraum von ca. 500 x 300 x 400 mm. Die DDP mit PEI Beschichtung ist 514 x 340 x 8 mm .

Ich schätze die DDP mit Träger , Heizmatte und Isolierung auf ca. 6-7 Kg ( Ich wiege es mal wenn ich die DDP wieder mal abmontiert habe.
Als Heizmatte habe Ich eine Silikonheizmatte von Ghonzos mit den Werten : 500 x 300 mm mit 850 Watt Heizleistung (nicht nachgemessen) an 230 Volt.
Damit heize Ich die DDP in ~ 4 Minuten von 22 ° auf 110° auf (allerdings sind diese Wert nicht nachgemessen, sondern die angezeigten Temperturen vom Duet Controller.
Da der Bett Thermistor in der Silikonmatte integriert ist, rechne ich damit, dass hier die angezeigte Temperatur leicht höher ist, als auf der DDP selbst und es noch ein paar Sekunden dauert, bis die Temperatur auch so oben an der Oberfläche der DDP angekommen ist) .
Um mein Hotend von 22 ° auf 259 ° aufzuheizen, brauche ich ca. 2 Minuten und 20 Sekunden (wenn mich nicht alles täuscht, ist das ein 40 W Heizelement).

Ich denke die Aufwärmzeit is akzeptabel. Um die DDP auf Temperatur zu halten, ist die Matte dann nicht kontinuierlich an.
Weil ich neugierig war, habe ich die DDP mal bis 170 ° durchheizen lassen, mehr habe ich mich nicht getraut, da der Kleber dann so langsam weich werden soll.

Wenn ich mit meinem Drucker weiter bin, dann werde ich mal die echten Temperaturen messen und auf meiner Wunschliste ist auch ein Powermeter das ich in den Drucker fest einbauen möchte.
Es interessiert mich schon was er so an Stromhunger aus der Dose zieht .

Quote
MeisterQ

Wie wäre es mit einem "Modularen Heizbett"?

Für kleine Drucke wird eine Fläche von 200x200mm z.b. nur angesteuert, und wenn es groß werden soll, dann wird halt per Schalter/Relais/whatever der rest vom Heizbett zugeschaltet?

Die Idee ist interessant, würde natürlich Zeit und Energie sparen. Muss mich da aber erstmal schlau machen

Quote
Glatzemann
Da bekommst du dann interessante Probleme, wie z.B. die Filamentrollen. Die reichen für so große Drucke nicht aus, etc.

Ja die Gedanken zu den ganzen Problemen kamen mir auch, aber z.B. das mit der Filament kann man noch relativ einfach lösen schätze ich. Wenn ich weiss wie viel Volumen ich mit wie viel Kg Filmend drucken kann unterbreche ich entweder den Druck kurz an dieser Stelle oder ich habe eine zweite Filamentrolle parat die ich mit dem ende der ersten rolle verbinde noch bevor sie eingezogen wird, ist ja schließlich nur Plastik das sich unter Wärmeeinfluss bearbeiten lässt. Da wird mir schon etwas einfallen

Die Sache mit dem Gewicht und der Beanspruchung der Motoren ist auch meine größte Sorge, aber ich denke wenn ich den Motor für die X-Achse also den größten Verfahrweg der auch das meiste Gewicht beschleunigen und bremsen muss werde ich den wohl stärker auslegen, aber denke mal das ein Nema 23 langt diese Werden auch an einer Portalfräse an meiner Uni verwendet und schaffen es dort auch ein Massives aus Eisen gebautes Portal zu bewegen. ich war am überlegen direkt Motoren mit 0.9° schritten zu verwenden, aber denke diesen Gedanken werde ich wieder verwerfen, da es glaube ich nicht zwingend nötig ist. Wo genau ich die Motoren kaufe und auch die Steuerung habe ich mir noch keine Gedanken gemacht, also falls jemand einen Anbieter hat der gute Qualität zu nicht ganz so horrenden Preisen hat, immer her damit

Quote
Pumlux
...Als Heizmatte habe Ich eine Silikonheizmatte von Ghonwzos....

Wenn ich mit meinem Drucker weiter bin, dann werde ich mal die echten Temperaturen messen und auf meiner Wunschliste ist auch ein Powermeter das ich in den Drucker fest einbauen möchte.
Es interessiert mich schon was er so an Stromhunger aus der Dose zieht .

Die Heizmatte werde ich mir definitiv mal anschauen, hört sich ja so ganz gut an und die Idee mit dem Powermeter ist gut, würde mich auch interessieren was das alles dann so an Strom frisst, auch wenn ich noch in der glücklichen Lage bin das mich der verbrauch noch nicht interessieren muss

Hallo zusammen,
habe mal wieder weiter gebaut und bin auf so ein paar Sachen gestoßen die ich verbessern werde nachdem ich ein bisschen herum probiert habe.
Zunächst aber erstmal ein Bild von meinem derzeitigem stand.


zuletzt habe ich die Y-Achse angebracht und dabei viel mir auf das es doch sehr massiv geworden ist und deswegen auch sehr schwer. Habe vor mir die Nötigen teile von einem Prusa i3 zu holen und damit die Y-Achse und zu gleich auch die Z-Achse ein wenig leichter zu machen. denke das lässt sich relativ einfach umsetzen.

Desweitern habe ich mir Gedanken über den Motor für die X-Achse gemacht. eventuell versuche ich es erstmal mit einem Nema17 mit folgenden Daten:

Manufacturer Part Number 17HS19-2004S1
Step Angle 1.8°
Step Accuracy 5%
Holding Torque 59Ncm(83.6oz.in)
Rated Current/phase 2.0A
Phase Resistance 1.4ohms
Voltage 2.8V
Inductance 3.0mH±20%(1KHz)
Weight 400g

Hat jemand so einen schonmal benutzt und kommen die normalen A4988 Stepper Driver mit den dauen klar? oder sollte ich lieber die DRV8825 nehmen? Will ganz normales Ramps1.4 nehmen, aber das sollte ja mit beiden Drivern klappen.
Das ich zusätzlich einen Lüfter bzw. auch zwei für die Elektronik einbauen werde versteht sich von selbst.

Ich habe auch schon dran gedacht zwei Nema17 für die X-Achse ein zu setzen und zum ansteuern so einen Adapter zu bauen, da ich eher handwerklich begabt bin und nur Grundkenntnisse von C-Programmieren besitze scheint mir dies einfacher zu sein

so kann ich zwei Motoren für die X-Achse benutzen und jeden mit seinem eigenem Stepper Driver ansteuern und muss keine zusätzliche Stromversorgung legen oder sonstiges.
Natürlich immer vorausgesetzt ich liege mit meinen Überlegungen richtig, also belehrt mich ruhig eines besseren.