Ich bau mir einen großen Drucker nach meinen Bedürfnissen

[Apa]

Dieses Mal habe ich zuerst die zweite Seite der Z-Achse montiert und anschließend einen Rahmen, der als Bettauflage diehnt und in die Führungen der Z-Achse einfach nur eingehängt wird.

Und hier mal mit der nur aufgelegten Glaskeramik um einen besseren Eindruck der Ausmaße zu bekommen.

Meine nächste Arbeit war die Montage der X-Achse. Die Kunststoffteile hatte ich in der Nacht zuor noch neu gedruckt.

Für die Einstellung der Spindel verwende ich einen kleinen Trick, da man an dieser nur sehr schlecht messen kann. Ich lege einen Aluwinkel auf und habe so eine brauchbare Auflage zum messen, da dieses System praktisch keinerlei Tolleranzen zuläßt.

 

[Apa]

Nachdem ich die X-Achse montiert und beide ausgerichtet hatte habe ich die Muttern der Y-Achse montiert. Auch dazu habe ich einen kleinen Trick um eine perfekte Auflage zu bekommen und so keine Verspannung beim Verschrauben zu erreichen. Ich verwende etwas Knetepoxi aus dem Baumarkt und lege zuerst einen kleinen Ring um die geölte Spindel auf den Flansch der Mutter.

Nun muß man nur noch die Mutter mit dem Flansch gegen die Auflage drücken und nur handfest verschrauben. Die herausquellende Masse abschneiden, warten bis diese hart ist und dann verschrauben.

So habe ich nun eine sauber laufende Y-Achse. Für die X-Achse muß ich noch eine Aluplatte fräsen, die auf den Rollenwagen montiert und mit der Mutter verschraubt wird. Dazu diehnt deise auch gleich zur Montage des Hot-Ends.

 

[Apa]

Ich hatte gestern noch ein wenig Zeit und so habe ich noch die Halteplatte der X-Achse aus Alu gefräßt und montiert.

An der Gewindemutter kann man auch noch etwas vom Knetepoxy sehen, das ich Zur Anpassung verwende. So läuft die Achse nun über die komplette Länge leicht und gleichmäßig.
Für die Befestigung des Hotend`s sind an der Vorderseite der Platte noch 4 Bohrungen im 15mm Abstand zueinander. SO bin ich nun frei für alles was ich da befestigen möchte, aber zunächst werde ich mich erstmal mit den Endschaltern beschäftigen.

 

[Apa]

Heute hatte ich mal wieder etwas Zeit und habe mich mit dem Netzteil beschäftigt.

Da ich 24V brauche habe ich zwei HP Survernetzeile nach einer Anleitung aus dem Internet zusammengeschlossen.
Das war eigendlich bis auf die Erstellung des dafür richtigen Potentialausgleichs ganz einfach, was mir aber dann auch gelungen ist.
So habe ich nun zwei 24V Ausgänge zu den zwei Solidstate-Relais des Heizbetts, einen 24V Abgang zum Radds und einmal 12V für Beleuchtung und Sonstiges.

Was ich noch brauche ist ein passender Schrumpfschlauch um beide Netzeile der diese Aussen isoliert und die Rahmen festhält, sowie zwei passende Anschlußleitungen.

So habe ich mit ca. 2KW Ausgangsleistung zumindest genug Strom zum Betrieb.

 

[Apa]

Dieses Mal mußte ich ein Problem lösen. Bei der Kombination von Metall und Kunststoff mußte ich feststellen, daß starre Vebindungen der Spindelmuttern mit den Halterungen so nicht funktionieren wie ich es von meinen Fräsen kenne. Nach einer Temperaturschwankung war die Y-Achse mit einem Mal unakzepabel schwergängig. Also habe ich mir eine einstellbar elastische Verbindung ausgedacht. Diese besteht einfach nur aus zwischen größeren Beilagscheiben angebrachten O-Ringen die so wie ein Schwingmetall arbeiten

So kann die jeweilige Mutter seitlich elastisch ausweichen und in einem minnimalsten und durch die Quetschung instellbaren Maß auch in Verfahrrichtung. Ich aheb es auch mal ausprobiert und den Rahmen einseitig erwärmt und es funktioniert. Die Sicherung der Schrauben mache ich wieder ganz pragmatisch mit Pattex.

Als zweites habe ich heute die Energieketten profisorisch angebracht. Da habe ich wohl doppelt so viele Teile gedruckt als ich brauche.

So nebenbei habe die alle Motoren mit Steckern noch versehen. Diese werden dann als Nächstes montiert.

 

[Apa]

Heute war ich zwar nach zwei langen Prunksitzungen die letzten beiden Tage "etwas müde" und jetzt bin ich auch schon wieder in der Arbeit, aber ein Problem des Druckers konnte ich doch noch lösen.
Um die Y-Achse sauber, auch bei Temperaturänderungen verfahren zu können habe ich nun einen vorspannbaren Gleitstein aus Messing gefräst und geschliffen.

Diesen habe ich um 0,8mm flacher gefräst und spielfrei in die Nut eingepaßt. Die Vorspannung erreiche ich mit zwei ineinanderliegenden 1mm O-Ringen die bei der Montage gepresst werden und ich so die Sache auch in Z-Richtung Spielfrei einstellen kann.
So konnte ich den Gleitstein einfach so auf dem Rollwagen der Y-Achse montieren und einstellen, daß sich kleine Längenunterschiede selbständig ausgleichen und die Y-Achse immer geichmäßig Leichtgängig ist ohne die Qulität der Führungen zu verwässern und wieder Spiel ins System einzubauen.


Diese läßt sich nun wieder gleichmäßig über die ganze Länge schieben.

 

[Apa]

Bei meinem Drucker geht es auch ein wenig weiter. Da war ich zuerst mal wieder Einkaufen und habe, damit ich besser arbeiten kann die Bauraumbeleuchtung montiert.

Dann habe ich angefangen die Motoren zu montieren und die Kabel zu verlegen. Bis jetzt sind es ca. 16m mehradrige geschirmte Leitungen und 2m normales Kabel für einen Lüfter. Leider mußte ich feststellen, daß ich immer noch ca. 4m geschirmtes Kabel für 2 Endschalter benötige. Die Energieketten sind jedenfalls voll und ich habe auch schon mal die Leitungen für eine zweites Hotend verlegt. Aus meinen Erfahrungen bei den CNC-Fräsen verwende ich nur geschirmte Leitungen ausser für Ventilatoren.

Ein Gehäuse für das RADDS und das Display habe ich jetzt auch.

 

[Apa]

Es ist unglaublich wie viele Teile man braucht einen großen Drucker wie meinen vernünftig zu bauen und man trotzdem nicht wirklich viel davon sieht.
Ein Drucktisch nach dem anderen voller Zubehör verläßt meine anderen Drucker.

Jetzt habe ich begonnen die Umhausung zu bauen. Diese montiere ich mit gedruckten Abstandshaltern und ich habe auch ausreichend Platz für die Bodwenzuführung vorgesehen. Die ersten beiden Platten konnte ich festschrauben. Zu den Anderen muß ich noch auf Teile warten.

Ich habe mich auch entschieden wie und wo ich die Elektronik unterbringe. Das mache ich an der rechten Seite. So ist nun schon mal die Stromversorgung montiert und auch die Box fürs Arduino DUE und Radds ist festgeschraubt, ebenso wie ich einige Kabelklipps gedruckt und montiert habe.

Nun muß ich wieder ans CAD und Schaniere und Türgriff zeichnen, ebenso wie eine Kabelhalterung der geschirmten Kaben an der ich auch die Abschirmung erden kann

 

[Apa]

Jetzt habe ich doch noch ein wenig am Drucker gearbeitet und 4x 24V Kaptonheizmatten auf das Glaskeramikbett geklebt. Isoliert habe ich das Ganze mit zwei Korkplatten die ich mit Hitzebeständigen Alutape verklebt habe.

So habe ich nun über 800W Heizleistung, was ausreichend sein sollte. Die Heizmatten steuere ich mit zwei SSD-Relais an die jeweils zwei Matten bediehnen. So ist es mir, wenn ich die ELo rgendwann mal beherrsche auch nur das halbe Bett zu beheizen.

 

[Apa]

Es ist unglaublich wieviele gedruckte Teile man für einen solchen 3D Drucker benötigt wenn man diese Möglichkit auch nutzt und nicht alles kaufen möchte. Hier ist wieder mal eine Platte voll mit Türteilen.

Da habe ich heute auch ein wenig weiter gemacht ud nun sieht man auch die wirkliche Größe von fast einem Raumqubikmeter.

Allerdings fertig bin ich mit der Umhausung noch nicht.....

Dafür habe ich aber den Extruder angebracht. Dieser sitzt schräg an der rechten hinteren Ecke und ist so montiert, daß der Filamentschlauch in kürzest möglicher Länge den gesammten Druckbereich abdecken kann ohne an irgend einer Stelle einen zu engen Radius aufzuweisen und trotzdem noch komplett unter die Umhausung zu paßt.

 

[Apa]

Die Halterung der Filametrolle mache ich später dann noch direkt unter den Extruder.

So nebenbei haben den beiden SSD-Relais mit ihren Kühlkörpern ihren Platz gefunden.

Grundsätzlich kommt es mir bei meinem Drucker weniger auf die Optik an. Deshalb habe ich auch die ELO nicht unter den Drucker eingebaut, sondern gut zugänglich an die Seite. Genauso den Extruder mit der Bodwenführung. Die Tür ist einfach auszuhängen, ebenso wie später das Dach der Umhausung, das nur aufgelegt und durch 4 Bolzen fixiert wird.
So komme ich auch an alle Komponenten ohne den halben Drucker zerlegen zu müssen und kann auch Einstellungen und Änderungen einfach mit wenig Aufwand realisieren.

 

[Apa]

Das Heizbett ist nun auch so fertig und mit Steckanschlüssen versehen. Ich habe es so gebau, daß es mit dem Rahmen durch wenige Handgriffe herausnehmbar ist.

Die Endtaster für X und Y-Achse sind auch angebracht und verkabelt.

 

[Apa]

Und so habe ich heute auch noch den Deckel der Umhausung gebaut. DIeser ist ebenso ganz einfach abnehmbar. Die Türe ist eingestellt und mit drei Magnetschnappern versehen.

Und so nebenbei habe ich noch das Display an die Seite montiert.

 

[paradroid]

Find ich klasse was Du so treibst und auch das Du uns teilhaben lässt. Bisschen viel Kabelgewirr von hier aus betrachtet, aber schmuckes Stück!

 

[Apa]

Danke,.....


das mit den Kabeln kommt einfach daher, daß ich wegen den Längen vor allem geschirmte Kabel mit größerem Querschnitt wegen des Wiederstands verwende. Da sind die einfach dicke Dinger im Verhältnis zu den in kleineren Druckern verwendeten. Bei meinen CNC-Fräsen war es aber auch so notwendig und sinnvoll und so habe ich das hier einfach übernommen.
Dazu kommt natürlich auch, daß die noch nicht eingesteckt und aufgeräumt sind und es fehlen noch ein paar.

 

[Apa]

Da ich doch langsam recht gut vorwärts komme fange ich jetzt mit der Planung meines Hotends an.
Ich baue mir hier bewußt mein eigenes Hotend weil ich eines möchte das das macht was ich will, es mir Spaß macht so etwas zu entwickeln und selbst zu bauen und ich mit meinen Düsen sowieso schon begonnen habe die eingefahrenen Wege zu verlassen. Als Eierlegende Wollmilchsau ist das nicht gedacht, sondern vor allem zum sammeln von Erkenntnissen und Erfahrungen.

Da ich schon ein paar mal gelesen habe wie sich Heizpatronen gelöst hatten und so fast Beinaheunfälle, aber immer zerstörte Bauteile ergaben, will ich dieses Problem angehen. Dazu möchte ich die Leistung der Heizpatrone und die Schmelzzone effektiver nutzen.

So nebenbei habe ich noch ein paar Versuche gemacht und aus diesen Ergebnissen heute eine kleine Arbeitszeichnung des geplanten Heatblocks gezeichnet.

Die Heizpatrone wird in einem 45° Winkel im Heatblock befestigt und kann nicht nach unten durchfallen. Ebenso der Themistor. Die Heizzone verlängert sich so auf 22 bis 26mm. Das kann man nach Bedarf anpasssen. Befestigt wird der Heatblock mit einem M10 Feingewinde, was einen besseren Wärmeübergang zum Schmelzbereich als die sonst verwendeten Gewinde oder Klemmungen ermöglicht. Ob ich es aus Alu, oder Messing mache muß ich mir noch überlegen, wie auch vieles mehr.

Nach meinen bisherigen Versuchen reduziert sich die für eine Druckgeschwindigkeit notwendige Temperatur durch diese Heizzone bei ein und dem selben Filament sehr deutlich. Das ist aber so wie ich es bis jetzt gesehen habe nicht linear und wird umso deutlicher, je schneller man das Filament fördert und druckt. Interessant wird das also erst ab einer Druckgeschwindigkeit von mehr als 40mm/s.
Der "Nachteil" dieser längeren Heizzone kann natürlich eine wesentlich ausgeprägtere Verstopfungsneigung sein, was mir auch schon passiert ist. Das war allerdings mehr Filamentabhängig und dieses Filamet war auch so nur zu wenig gebrauchen und verstopfte auch Hotend mit nur 12mm Schmelzzone und ging durch meine gestuften Düsen trotz der engen Bohrungen besser durch als durch eine Standartdüse.Die sonst von mir verwendeten Filamentsorten, ob ABS, oder PLA machen da keine Probleme. Ach ja, Auf den Retrackt hatte die Länge der Schmelzzone bisher bei mir keinerlei Einfluß. Ledeglich das Nachtropfen kann durch das deutlich größere Volumen an geschmolzenem Filament ausgeprägter sein, was aber nur im Stillstand so auftritt und dem man beim Druckstart entsprechend Rechnung tragen muß.

 

[paradroid]

Fraglich ist hierbei nur ob sich die Abwärme, die ja jetzt wohl auch ein Stück höher greift nicht nach oben durchzieht und das Filament zu früh verklebt - vor allem bei längeren Drucken und PLA?

 

[Apa]

Hallo Para,

nach meinen bisherigen Erfahrungen ist das Gegenteil der Fall, da ich ja etwas kühler bei gleicher Geschwindigkeit arbeite und eine Thermobarriere muß es ebenso wie bei allen Hotends geben. Das hier wird nur der heiße Teil und der ist einfach etwas länger. Die Verweildauer beim Druck ist ca. 80% länger als bei gewöhnlichen Hotends. Mir hat aber noch kein Hotend ein Schwierigkeiten gemacht wenn es mal 5 Minuten bei beheizt stand und das ist wesentlich länger als es im Betrieb ist. Auch eine Halbe Stunde machte nichts mit einem guten Filament. Der einzige Nachteil, den man aber auch beheben kann ist die größere Neigung zum Nachtropfen im Stillstand, da die Menge des geschmolzenen Materials ja größer ist. Ansonsten hatte ich noch keine Schwierigkeiten,....im Gegenteil. Allerdings hatte ich noch keinen so langen Schmelzbereich. Ich kann mir aber auch nicht vorstellen warum das jetzt mit nochmal 4mm mehr und der Diagonalen Anordnung der Heizpatrone ein Problem werden sollte.

Gruß Edwin

 

[Apa]

Und wieder ein Stückchen weiter.

Nun habe ich das RADDS eingebaut und verdrahtet. Durch die von mir verwendeten größeren Kabelquerschnitte ist das jetzt etwas eng. Die Verkabelung liegt auch noch erst profisorisch, da ich nicht weis ob noch ewas geändert werden muß und ob ich mir nicht ein größeres Gehäuse drucke indem die Kabel besser verschwinden.. Das mache ich erst vernünftig wenn alles funktioniert.

Auch der Rollenhalter hat seinen Platz gefunden.

Und der Boden ist eingebaut.

 

[Apa]

Dieses Mal habe ich mich hingesetzt und den Heatblock des Hotends gemacht.

Dazu habe ich mich entschieden diesen aus Messing zu fräsen. Das aus den einfachen Gründen, weil ich die eingeschraubte Führung aus Messing drehe und ich so die selbe Wärmeausdehnung habe und der Heatblock so nicht locker in der Verschraubung wird und der Wärmeübergang gut gewärleistet ist und zwei gleiche Metalle auch so in diesem Fall gut zusammenpassen und bearbeiten lassen.
Das war erstmal der noch sehr schwere Rohling aus dem ich den Heatbolck gefräßt habe.

Der dann fertige Heatblock wiegt nur noch einen Bruchteil des Ursprünglichem, bei ca. 80% Zerspanungsgrad.

Meine Zeichung war ja nur ein Rohentwurf für grundsätzliche Maße und so sieht dieser jetzt etwas anders aus. So habe ich z.B. die Tatsache genutzt, daß der Wärmeverlauf in Metallen weitgehend auch einem Kräfteverlauf entspricht und so habe ich den Block deshalb an allen sinnvollen Stellen gerundet und an anderen die Wandstärken reduziert. Das durchfallen der Heizpatrone wird durch ein paar dosierte Hammerschäge an der unteren Kante verhidert die diese so am Ende festklemmt. Zusätzlich habe ich trotzdem noch eine M3 Madenschraube angebracht. Für die Montage ist ein M10 Feingewinde geschnitten und auch für den Thermisor ist ein Platz zwischen Gewindebohrung und Heizpatrone an der Oberseite vorgesehen. Das Beste aber ist das geringe Gewicht, das einem normalen Block nicht übersteigt und so die bewegten Massen gering hält.