Bautagebuch: Dibond Mendel90 (nophead) [Work in progress]

Hallo,

mit viel Improvisation, Tüfteleien, Kalibrierung und Stoßgebeten habe ich meinen FranzisMendel nun dazu gebracht mir Bauteile für einen Dibond Mendel90 (nophead) zu drucken. Den Bauprozess möchte ich in diesem Bautagebuch mit euch teilen, auch um mir gegebenenfalls an der ein oder anderen Stelle euren Rat einzuholen.

Der Mendel90 wird nicht strikt nach der Anleitung von nophead gebaut, es wird einige Änderungen im Vergleich zum Original geben.

Vorab ein paar stichpunktartige Informationen:
- Rahmen aus Dibond mit einer Stärke von 4 mm
- Stromversorgung durch 305 W ATX-Netzteil
- Arduino Mega 2560 mit RAMPS 1.4 und Full Graphic Smart Controller
- A4988 Driver (vorerst), geplant ist ein Austausch gegen Trinamic TMC2130
- Originales E3D v6 Hotend (12 V, Bowden-Version)
- MK3 Heizbett, 12 V, Bauraum: 200 x 200 x 200 mm
- DryLin Igus RJ4JP-01-08 Gleitlager anstelle von LM8UU

Inhaltsverzeichnis:
01 Modifiziertes ATX-Netzteil
02 Compact Bowden Extruder
03 Rahmen und Y-Achse
04 X- und Z-Achse
05 Elektronik und Verkabelung
06 Firmware, Kalibrierung und erster Druck
07 Impressionen

3-mal bearbeitet. Zuletzt am 16.12.17 12:00.

01 Modifiziertes ATX-Netzteil

Während ich die Bauteile gedruckt habe, habe ich die Zeit genutzt um Modifikationen am Netzteil vorzunehmen. Beim Netzteil handelt es sich um ein 305 W ATX-Netzteil von Dell aus einem ausgemusterten Computer. Das Netzteil bietet zwei 12 V Rails mit jeweils 18 A.

Zunächst habe ich sämtliche Kabel und Stecker entfernt, welche ich für mein Vorhaben nicht benötige. Im Anschluss habe ich den Gehäusedeckel mit Bohrungen und Ausschnitten versehen, um drei Einbaustecker, einen Wippschalter und eine 5 mm LED-Fassung unterzubringen.

Die Gegenstücke zu den Einbausteckern, Kupplungen mit jeweils 1 m langen Kfz-Leitungen, habe ich angefertigt während der neue mattschwarze Lack auf dem Gehäuse trocknete.

Auf dem letzten Foto sieht man einen schönen Vorher-Nachher-Vergleich, habe das Netzteil im Originalzustand noch in mehrfacher Ausführung hier liegen.

01 Modifiziertes ATX-Netzteil (Fortsetzung der Bilder)

02 Compact Bowden Extruder

Aufgrund der vielen guten Bewertungen habe ich mich für den Compact Bowden Extruder von scarou entschieden.

Hallo Maarsl,

erstmal herzlich willkommen im Forum von mir, da du anscheinend noch nicht so lange dabei bist(gilt auch für mich).
Wünsche dir viel Erfolg beim Bau und kann Bowden nur jedem entpfehlen, auch den direct-Enthusiasten.
Falls dir noch Teile fehlen oder welche nach Zerlegen des Franzis kaputt gehen sollten, bin ich mir sicher, dass wir da helfen können.
Wenn du also noch Fragen zu bestimmten Sachen oder Probleme zu lösen hast, schrieb einfach, dafür ist ja das Forum.

LG 3D TECH

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 17.12.17 02:55.

@3D TECH: Der FranzisMendel wird vorerst nicht zerlegt, der bleibt als Mahnmal erhalten. Danke jedoch für das Angebot, werde bei Bedarf darauf zurückkommen!

03 Rahmen und Y-Achse

Gestern habe ich mich um die Y-Achse und den Rahmen gekümmert. Die Füße bestehen aus 25 x 25 x 2 mm Aluminium-Vierkantrohr, in welche ich ein paar Gummi-Kabeldurchführungen eingelassen habe, damit ich die Kabel später unter der Bodenplatte schön verlegen kann. Meine Bodenplatte ist etwas größer als die vom originalen Mendel90, weshalb ich die Bohrschablonen von nophead leider kaum verwenden konnte. Zudem habe ich den Motor nach hinten verfrachtet, da ich keine Vorteile darin gesehen habe den Motor an der vorderen Seite der Y-Achse zu montieren. Der Y-Idler wurde durch einen, in Tinkercad selbst erstellten, Y-Idler mit Riemenspanner ausgetauscht.

Der 10 mm PVC-Schlauch als Knickschutz für die Kabel der Y-Achse hat beim FranzisMendel super funktioniert, beim Mendel90 hat man dort unten allerdings zu wenig Platz, so dass er (vorerst) gegen eine Kabelspirale ausgetauscht wurde und später - irgendwann - gegen eine Cable Chain ausgetauscht wird.

Nachdem ich viele kritische Meinungen zu den DryLin Igus RJ4JP-01-08 Gleitlagern gelesen habe muss ich sagen, dass ich doch (bis jetzt) sehr positiv überrascht bin. Die Y-Achse ist sehr leichtgängig und läuft sauber, gefühlt besser als bei billigen LM8UU-Kugellagern. Warten wir aber mal den ersten Druck ab. Sollten die DryLin Gleitlager mich im Laufe des Projektes doch noch enttäuschen werde ich sämtliche Lager gegen Misumi LMU8 ersetzen.

Zuletzt habe ich dann die restlichen Teile vom Rahmen grob mit der Stichsäge ausgeschnitten und mit einem Deltaschleifer nachbearbeitet, sämtliche Ecken wurden abgerundet.

//EDIT: Mist, jetzt kann ich meinen ersten Beitrag gar nicht mehr bearbeiten um das Inhaltsverzeichnis zu aktualisieren - mein Plan ist nicht aufgegangen...



1-mal bearbeitet. Zuletzt am 24.12.17 08:36.

03 Rahmen und Y-Achse (Fortsetzung der Bilder)

03 Rahmen und Y-Achse (Fertigstellung)

In den letzten zwei Wochen ist einiges passiert, leider komme ich erst jetzt dazu die Fortschritte hier zu posten. Der Rahmen inkl. Y-Achse wurde fertiggestellt und das Netzteil verbaut:



1-mal bearbeitet. Zuletzt am 10.01.18 00:36.

04 X- und Z-Achse

Danach habe ich mich direkt an den Zusammenbau der X- und Z-Achse gemacht, da ich keine Flachbandkabel, wie beim originalen Mendel90, verwenden wollte habe ich mir Halterungen für eine Cable Drag Chain in Tinkercad erstellt, gedruckt und eingebaut.

Im Anschluss wurde das MK3 Heizbett montiert und eine Filament Drybox aus einer IKEA SAMLA Box gebastelt. Am FranzisMendel musste ich nun schon zwei Mal die Nozzle tauschen, da scheinbar zu viel Staub am Filament war, das passiert jetzt hoffentlich nicht mehr, da ich mir ebenfalls in Tinkercad einen Staubfilter mit Anschluss für ein PTFE Tube Fitting erstellt habe. Das Filament gelangt dann zukünftig aus der Drybox über den Staubfilter durch PTFE-Schlauch direkt in den Bowden Extruder.

Auf der Z-Achse kommen nun doch LM8UU-Kugellager zum Einsatz, die DryLin Igus Gleitlager wurden von den Halterungen so sehr zusammengedrückt, so dass die Achse sich kaum auf der Linearführung bewegt hat. Metallkugellager verzeihen einem dort doch etwas mehr...



1-mal bearbeitet. Zuletzt am 09.01.18 18:40.

05 Elektronik und Verkabelung

Im Anschluss ging es an die Elektronik und Verkabelung. Das RAMPS 1.4 habe ich von Polyfuses auf Kfz-Sicherungen umgebaut (2x 5 A), zusätzlich ein MOSFET-Modul eingebaut (Zuleitung mit 15 A Kfz-Sicherung) und alles auf einem selbst erstellten "Rahmen" untergebracht.

Ich taufe es auf den Namen "RepRap Electronics Assembly". Bietet Platz für einen Arduino Mega 2560 mit RAMPS 1.4, ein MOSFET-Modul, vier WAGO-Klemmen (221-415), einen 120 mm Lüfter und ein Potentiometer um den Lüfter regeln zu können.

Die Wago-Klemmen nutze ich um schnell und einfach 5 V bzw. 12 V Verbraucher anschließen zu können.

Danach wurde der RepRapDiscount Full Graphic Smart Controller in ein Gehäuse verfrachtet, welches mit einem Scharnier an der oberen rechten Ecke des Rahmens befestigt wurde.

05 Elektronik und Verkabelung (Fortsetzung der Bilder)

06 Firmware und Kalibrierung

Das Heizbett wurde mit einer Messuhr ausgerichtet, danach habe ich das Hotend eingebaut und die aktuellste Marlin-Version auf dem Arduino installiert (grundlegende Einstellungen in der Firmware schon vorgenommen).

Erster Test: Alle Motoren und Endstops funktionieren, ebenso das Hotend und das Heizbett.

Die Motoren der Z-Achse ruckeln und brummen noch sehr, da sich die Z-Achse von Hand jedoch butterweich drehen lässt vermute ich mal, dass ich an der Acceleration in der Firmware schrauben muss (da stehen noch die Standard-Werte drin).

Leider muss ich mir noch einen provisorischen Endstop-Halter für die Z-Achse drucken, bevor ich alles kalibrieren und den ersten Druck starten kann. Provisorisch deshalb, weil ich so schnell wie möglich einen induktiven Sensor für automatisches Bed Leveling einbauen möchte und der Endstop der Z-Achse dann Rückstandslos (ohne Löcher im Rahmen zu hinterlassen oder ähnliches) entfernt werden soll. Vermutlich werde ich ihn an der Motorhalterung der Z-Achse befestigen.

Das war erstmal alles, was bis heute passiert ist.



1-mal bearbeitet. Zuletzt am 10.01.18 03:32.

Ganz ehrlich:
Einer der geilsten Drucker, die ich jemals gesehen habe und garantiert der beste Mendel 90....

LG 3D TECH

Der sieht echt extrem sauber und aufgeräumt aus!
Bei mir ist immer alles recht wild verkabelt, wodurch Änderungen aber mit weniger Aufwand umsetzbar sind

---

Grüße
Martin

Vielen Dank für euer Lob!

Der FranzisMendel ist auch sehr wild verkabelt, hier wollte ich es "besser" machen aber wie du schon sagst: alles hat seine Vor- und Nachteile...

Als nophead 2011 den Mendel90 herausbrachte, war ich von dem Drucker sofort begeistert - und bin es heute noch.
Deine Version sieht sehr sauber aus.
Gut finde ich, dass du die Grundplatte mit zwei Vierkantrohre versteift hast.
Ich würde noch zwei Rohre im Bereich der Z-Motoren hinzufügen (wo die Hauptlasten anfallen) damit sich dort die Grundplatte nicht absenken kann.

Gruß Michael

Und ja, es freut mich, dass du mein Full Graphic Controller-Gehäuse verwendest :-)

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 11.01.18 08:02.

---

Konstruktionen: [www.thingiverse.com]
Videos: [www.youtube.com]
Mein Club: [hackerspace-ffm.de]
Drucker:
Wersybot - seit 2012
JGAurora A5
CR10-V2

Quote
wersy
Gut finde ich, dass du die Grundplatte mit zwei Vierkantrohre versteift hast.
Ich würde noch zwei Rohre im Bereich der Z-Motoren hinzufügen (wo die Hauptlasten anfallen) damit sich dort die Grundplatte nicht absenken kann.

Gute Idee. An dieser Stelle sitzt zwar bereits ein Aluminium-Winkelprofil, welches die Portalplatte mit der Bodenplatte verbindet, eine zusätzliche Stütze/Versteifung unter der Bodenplatte kann aber nicht schaden. Werde ich bei den nächsten Basteleien einbauen.

Quote
wersy
Und ja, es freut mich, dass du mein Full Graphic Controller-Gehäuse verwendest :-)

Wie klein das Thingiverse doch ist... Danke für das Design, werde ich mit Sicherheit noch öfter nutzen.

Ich habe mal wieder viel zu lange nichts von mir hören lassen...

Aktueller Stand: Der provisorische Endstop für die Z-Achse ist montiert und ich bin gerade dabei den Drucker zu kalibrieren. Leider nicht ganz so einfach, da es meine ersten Erfahrungen mit einem Bowden-Extruder sind und deshalb zieht es sich in die Länge... :|

06 Firmware, Kalibrierung und erster Druck

Auf dem Arduino läuft Marlin in der Version 1.1.8, zum Slicen verwende ich den Slic3r Prusa Edition mit leicht angepassten Profilen vom Prusa i3 MK2. Die Profile habe ich aus dem GitHub-Repository von prusa3d. Momentan verwende ich nur das "0.20 mm NORMAL"-Profil mit 1.75 mm PLA-Filament.

Zu Beginn habe ich einen Bed Level Test durchgeführt:



Im Anschluss den Extrusion Multiplier mit 20 x 20 mm Würfeln kalibriert, welche aus nur einem Perimeter bestehen:



Nachdem die Extrusion Width passte habe ich die DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT mit diesem Step Calibration Piece überprüft. Die Werte, welche ich bei der ersten Konfiguration der Marlin-Firmware eingetragen habe, stammen aus dem Prusa RepRap Calculator und es stellte sich heraus, dass diese sehr gut passen.

Leider sieht man am 10 x 10 mm Turm zur Kalibrierung der Z-Axis-Steps, dass irgendwas noch nicht ganz sauber läuft. Ich vermute es liegt an einer Mischung aus fehlender Bauteilkühlung und zu wenig Perimetern, was meint ihr?



Gerade habe ich noch eine Cali Cat gedruckt, davor habe ich die Anzahl der Perimeter im Slic3r von 2 auf 4 erhöht. Besonders auffällig sind die Layer am Kinn der Katze, welche sich an den Ecken nach oben krümmen, ebenfalls sind die Overhangs am Schwanz alles andere als sauber.



Tipps, Kritik und Ratschläge wie immer erwünscht!

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 25.01.18 19:25.

07 Impressionen

Fotos des Druckers im Betrieb aus verschiedenen Perspektiven inkl. direktem Vergleich zum Franzis Mendel.

Die Halogenlampe hängt nur temporär dort als Grundlast für das ATX-Netzteil - werde mir noch etwas schöneres einfallen lassen.



1-mal bearbeitet. Zuletzt am 26.01.18 10:50.

What's next?

Sobald der Drucker gute Druckergebnisse liefert werde ich mir einen neuen X Carriage mit Halterung für einen induktiven Sensor aus ABS drucken. Derzeit ist der X Carriage aus PLA und das sollte sich schnellstmöglich ändern, eine frische Rolle ABS habe ich bereits hier liegen.

Zudem habe ich heute meine PEI-beschichtete Aluminium-Dauerdruckplatte inkl. 230 V Heizmatte von gonzohs/clever3d abgeholt, diese wird gleichzeitig mit dem neuen X Carriage verbaut werden.

Danach folgt definitiv eine Bauteilkühlung.

Quote
Maaarsl
Ich vermute es liegt an einer Mischung aus fehlender Bauteilkühlung und zu wenig Perimetern, was meint ihr?
...
Besonders auffällig sind die Layer am Kinn der Katze, welche sich an den Ecken nach oben krümmen, ebenfalls sind die Overhangs am Schwanz alles andere als sauber.
...
Tipps, Kritik und Ratschläge wie immer erwünscht!

Für PLA Drucke ohne Kühlung sieht das schon ganz gut aus. Viel mehr ist ohne Kühlung auch nicht drin.
Jede weitere Arbeit ohne Druckteilkühlung kannst du dir eigentlich sparen.

Mit Z-Wobbel musst du wohl noch etwas kämpfen.

Quote
Maaarsl
Leider werden einige Fotos in der Vorschau um 90° geneigt angezeigt, sobald ihr die vergrößerte Version öffnet ist alles richtig, keine Ahnung wieso...

Stichwort: EXIF Daten

Aus Gründen der Privatsphäre solltest du die nach Möglichkeit sowieso bei jedem Bild das du ins Netz stellst vorher entfernen...

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 26.01.18 08:56.

---

Lars - Blog, Thingiverse, Git

_{After successfully ignoring Google, FAQ's, the board search and leaving a undecipherable post in the wrong sub-forum don't expect an intelligent reply.}

Quote
toolson
Für PLA Drucke ohne Kühlung sieht das schon ganz gut aus. Viel mehr ist ohne Kühlung auch nicht drin.
Jede weitere Arbeit ohne Druckteilkühlung kannst du dir eigentlich sparen.

Okay, dann mache ich mich jetzt mal daran die Bauteilkühlung aus ABS zu drucken, danke!

Quote
toolson
Stichwort: EXIF Daten

Natürlich, da hast du Recht, bin ich letzte Nacht um 1 Uhr nicht mehr drauf gekommen... Habe es korrigiert.

Sehr schöne Arbeit
Habe mir gerade noch mal deinen ATX Netzteil umbau angeschaut... btw. Herrliche Mercy Tasse

Berichte mal schön weiter.

---

Gruß
Gregor

Austausch A4988 gegen TMC2130 aka. eine Hassliebe beginnt

Nachdem ich einige Zeit mit einem Freund an seinem Drucker gebastelt habe widme ich mich nun wieder meinem Mendel90 und habe mich an den Austausch der Schrittmotorentreiber gemacht, leider bisher nicht ganz so erfolgreich, wie hier in diesem Thread nachlesen könnt: [forums.reprap.org]



Mal schauen wann und wie ich das in den Griff bekomme... Hier liegt auf jeden Fall schon eine stark modifizierte, fertig gedruckte X Carriage aus ABS mit einem Inductive Sensor und einer Bauteilkühlung, die eingebaut werden möchte, sobald die Treiber funktionieren.

Quote
The Hidden
Sehr schöne Arbeit
Habe mir gerade noch mal deinen ATX Netzteil umbau angeschaut... btw. Herrliche Mercy Tasse

Berichte mal schön weiter.

Danke Battle-Tag?

---

Beste Grüße, Marcel | Thingiverse

Dibond Mendel90 (nophead) | Modified RAMPS 1.4 | TMC2130 | E3D v6 Bowden 12 V 1.75 mm | clever3d PEI-DDP 230 V 200 W | Marlin 1.1.9