Archiv der Kategorie: 3D Druck

P3steel – toolson edition – part 12

Nachdem nun so ziemlich alle Baustellen am P3steel abgehakt sind, wird es Zeit das Kernstück zu montieren. Das Hotend.

Vor einiger Zeit habe ich schon den modularen bowden effector entwickelt. Die Kühleinheit für Hotend und Druckkühlung hat sich bewährt. Auf so ziemlich jedem meiner Drucker verwende ich Teile dieser Einheit.

Das Hotend ist leicht entnehmbar. Dank der nun eingesetzen MPX Steckverbinder auch leicht, für Wartungszwecke, vom Kabelbaum zu trennen.
Der Lüfter für das Hotend ist rückseitig montiert. Dies ermöglicht eine möglichst freie Sicht auf die Düse und erleichtert die Entnahme des Hotends.

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Die Luftströme für die Druckkühlung treffen sich ziemlich genau unter der Düse ohne die Temperaturregelung des Hotends zu stark zu beeinflussen.

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Die montierte COB LED ermöglich auch eine gute Sicht auf die Druckteile selbst bei schlechtem Umgebungslicht. Der steile Beleuchtungswinkel zeigt so ziemlich jeden Druckfehler auf.

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Da die 30 mm Lüfter, teuer, schwer zu beschaffen, nicht gerade leise sind und teilweise schlecht auf PWM Regelung reagieren, entwickle ich momentan eine alternative Lüftereinheit. Es soll nur noch ein 30mm Lüfter für die Hotendkühlung eingesetzt werden. Für die Druckteilkühlung  kommen nun 40mm Lüfter zum Einsatz.

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Die aktuellste Version findet sich zum download hier:
http://www.thingiverse.com/thing:953811

 

P3steel – toolson edition – part 11

Die originalen Befestigungspunkte für den Arduino am P3steel Rahmen sind ziemlich nah am X-Portal.
Um ein LCD-Adapter auf dem RAMPS zu benutzen ist quasi kein Platz vorhanden.

Um etwas Platz für alle Komponenten zu schaffen habe ich einen Befestigungsplatte für den Arduino MEGA erstellt.

Durch die Platte rückt die MEGA/RAMPS Kombination 15mm nach hinten.

ramps_offset_mount_1

ramps_offset_mount_2

Die TMC Treiber benötigen eine gute Kühlung. Diesmal möchte ich 2 Stück 40 mm Lüfter einsetzen.

Viele montieren die MEGA-RAMPS Kombination in eine Box.
Dies gefällt mir nicht, da die Teile danach extrem schwer zugänglich sind. Meistens lassen sich die Kabel auch nur äusserst kompliziert verlegen.
Deswegen setze ich diesmal auf die offene Lösung.
Das sollte vieles vereinfachen.

Lüfterhalter für RAMPS shields gibt es jede Menge. Gefallen haben mir dir die Halter von Schlotzz.

Um 2 Lüfter verwenden zu können, habe ich noch schnell ein Lüfterverbinder entworfen.

ramps_fan_mount_1

Das Netzteil ist auf die andere Seite gewandert. Ein schicke Box für den Hauptschalter und eine Kaltgerätebuchse war schnell erstellt.

PSU_25A_cover_1

Die Teile gibt es auf Thingiverse zum Download:

Arduino Offset Befestigung:
http://www.thingiverse.com/thing:1052156

Netzteilabdeckung:
http://www.thingiverse.com/thing:1052288

RAMPS-Kühlung:
http://www.thingiverse.com/thing:1052196

 

P3steel – toolson edition – part 10

Da im Original die Z-Achse des P3steel oben nicht geführt ist, entstehen bei Drucken mit hohen Jerks und Beschleunigungen üble Klappergeräusche der Gewindestangen.

Selbst gedruckte Führungsbuchsen können die Geräuschkulisse höchstens minimieren.

Des weiteren sind üblichen Kupplungen zwischen Stepper und Gewindestange nicht für Druckbelastungen geeignet. Dies kann man meistens an Unregelmäßigkeiten in den Layerhöhen erkennen.

Um beide Problematiken in den Griff zu bekommen habe ich Kugellagerhalterung entworfen.
Das Lager führt die Gewindestange präzise, so dass sich diese nicht aufschwingen kann.

Durch Nyloc Mutter DIN985 überhalb des Kugellagers kann eine leichte Vorspannung über die Gewindestange auf Stepperkupplung gegeben werden.
Dies führt zu einem Wechsel der Belastung. Das Gewicht der X-Achse liegt nun nicht mehr auf der Kupplung sondern auf dem oberen Lager.

Das Druckbild müsste deutlich von dieser Maßnahme profitieren. Die Ohren sowieso.

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Die .stl ist wie immer auf Thingiverse zu finden:
http://www.thingiverse.com/thing:1044542

P3steel – toolson edition – part 09

Um Gewicht auf der X-Achse zu sparen soll der neue P3steel einen bowden Extruder bekommen.

Mein NEMA23 Extruder wäre doch etwas zu viel des Guten für diesen kleinen Drucker.

Scarous’s compact bowden extruder hat sich schon bei anderen Projekten bewährt und gefällt mir sehr gut. Er setzt auch auf das äusserst bewährte MK8 Ritzel.

Also habe ich mir erstmal ein compact bowden hergestellt:

compact_bowden_extruder_2_pushfits_xt_light_green

An dem P3steel Rahmen einen vernünftigen Platz für Extruder war gar nicht so einfach. Es musste ein Montagewinkel angefertigt werden.

Der Extruder hat somit seinen Platz für die Zukunft gefunden:

extruder_mount_1

Den Halter gibts zum Download hier:
http://www.thingiverse.com/thing:1042401

P3steel – toolson edition – part 08

Seid einiger Zeit verbaue ich an meinen Hotends LED’s bzw. COB’s. Da diese müssen nicht ständig leuchten müssen, muss irgendwo ein Schalter hin.

Also schnell eine Box kreiert:

led_switch_box_1

Passend für die snap-in Schalter von Marquardt aus der 1801 Serie.

Hier gehts zum Download auf Thingiverse:
http://www.thingiverse.com/thing:1040318

P3steel – toolson edition – part 07

Bei dem Neuaufbau des P3steel wollte ich auf ganz klassische mechanische Endschalter setzen. Diese sind günstig, leicht zu beziehen, sehr präzise und völlig unanfällig gegen Störeinflüsse.

Wie immer gabs es keine Halter die mir gefallen haben. Auf Basis der gefunden Ideen habe ich auf die schnelle einen neuen entworfen. Die ist kompatibel zu allen Teilen der X-Achse.

X-axis_endstop_mount_v1_0

Die .stl gibts, wie immer, auf Thingiverse:
http://www.thingiverse.com/thing:1037870

Für die Z-Achse ist auch ein Halter entstanden:

Z-axis_endstop_mount_1

Die .stl gibts, wie immer, auf Thingiverse:
http://www.thingiverse.com/thing:1052823

Die Y-Achse benötigt auch einen Endstop.

Y-axis_endstop_mount_1

Die .stl gibts, wie immer, auf Thingiverse:
http://www.thingiverse.com/thing:1054680

P3steel – toolson edition – part 06

X-axis_complete_1

Zum Einsatz kommen, wie auch schon bei der Y-Achse, die IGUS RJZM-01-08 Gleitlager. Auf den hartanodisierten Aluminiumwellen von IGUS haben die Gleitlager einen traumhaft gutes und leises Laufverhalten.

Der Lochabstand der Bohrungen  auf dem X-Carriage ist identisch zu dem vom i3-rework. Eine optimale Kompatiblität ist somit gewährleistet.

Für einen 100% Sitz der Lager  werden diese seitlich durch je eine Linsenkopfschraube gesichert.

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Der Motorseite X-Lagerbock ist weitestgehend eine Standardausführung. Die Klemmen für die Z-Lager sind verstärkt.
Die zumeist dünnwandige Ausführung führt meist zu einer Pendelbewegung der X-Achse in Y-Richtung sobald das Hotend ein überstehenden Druckrand berührt.

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Das Umlenklager ist, im Gegensatz zu den Standardteilen, außen  angebracht und somit direkt im Riemenspanner integriert.

Durch die Einleitung der Kraft der Riemenspannung auf die Gleitwellen können sich die Z-Achsen nicht verbiegen.
Mir ist bis heute nicht klar warum das nicht Standard ist. Jeder billige Bausatz wird bis heute mit diesem Konstruktionsfehler ausgeliefert.

Der rechte Block der X-Achse ist somit losgelagert. Die Motorseite stellt das Festlager dar.

Die Klemme für die Z-Lager sind ebenfalls verstärkt.

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Zwei Miniaturlager mit Flansch (MF126) sind ideal für die Umlenkung des Riemens. Durch die Flansche kann der Riemen nicht seitlich ausweichen.

Der Durchmesser der Lager entspricht dem einer 20 Zahn GT2 Riemenscheibe. Somit läuft der Riemen exakt parallel und horizontal. Fehler in der Druckgeomtrie sind somit ausgeschlossen.

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Für den Antrieb der Z-Achse kommt eine M5 Gewindestange zum Einsatz. Durch die kleine Gewindesteigunge erreicht die Achse zwar keine hohen Geschwindigkeiten, passt aber gut zu den anderen Teilen.
Die Gefahr mit einer nicht 100% geraden Trapezgewindespindel in Kombination mit 8mm Führungsstangen Z-Wobbel zu erzeugen ist groß. Aus diesem Grund setze ich auf die dünnen, weichen M5 Stangen.

Um dennoch ein qualitativ hochwertiges Ergebnis zu bekommen wird eine M5 Gewindestange mit 8.8 Zugfestigkeit eingesetzt. Die hohe Zugfestigkeit wird zwar nicht benötigt, aber Qualität des Gewindes ist einfach viel besser als die einer Gewindestange in Baumarktqualität.

Oftmals wird der Fehler gemacht eine Edelstahlmutter mit einer Edelstahl Gewindestange zu kombinieren. Dies ist zwar immer gut gemeint, fachlich jedoch völlig falsch. Die gleichwertige Härte führt zu einer sehr schlechten Lebenserwartung und Fressspuren an beiden Teilen.
Aus diesem Grunde kommte eine Mutter aus Messing zum Einsatz. So ergibt sich eine gute Paarung. Sollte die Mutter jemals verschleißen, ist sie schnell ausgetauscht.

X-axis_complete_8

Alle Teile der neuen X-Achse gibts, wie immer, auf Thingiverse zum download:
http://www.thingiverse.com/thing:1036871

P3steel – toolson edition – part 03

Der neue P3steel soll nicht so werden wie alle anderen. Das nervigste an allen Druckern ist grundsätzlich die Lautstärke.

Es gibt Hauptverursacher für Lärm. Einerseits die Steppertreiber, andererseits die Linearlager.

Die für mich ideale Lösung für das Steppertreiberproblem habe ich schon vor längerer Zeit gefunden. Die TMC 2100 Treiber sind, im Vergleich zu den preislichen Alternativen, gespenstisch leise.

Um die Geräuschentwicklung der Linearlager zu reduzieren, habe ich mich diesmal für den Einsatz IGUS Gleitlagern entschieden.

Leider sind die Lager länger und größer im Durchmesser und lassen sich deswegen nicht mit den originalen P3steel Halteklammen befestigen. Durch die längere Bauform passen dies auch nicht in die ausgelaserten Ausschnitte des Druckbettträgers der Y-Achse. Die Ausschnitte lassen sich jedoch problemlos mit einer Feile um 1 mm verlängern.

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Die originalen Klammern sind mehr als nur nervig und haben es eigentlich nur verdient im Altmetall zu landen.

Um die größeren IGUS Lager vernünftig und nervenschonend befestigen zu können, habe ich neue Halteklammern entworfen.

Y-axis_igus_bearing_clamp_1

Y-axis_igus_bearing_clamp_3

Noch ein Hinweis an alle Nachbauer, insbesondere an die Anfänger:
Die Verwendung von Kunststoffgleitlagern senkt die Geräuschkulisse deutlich. Es muss allerdings extrem penibel bei der Montage vorgegangen werden. Verkanten die Lager auch nur leicht gibt es ungewollte Effekte im Druckbild und andere Störungen können auftauchen. Anfängern möchte ich ans Herz legen, mit normalen LM8UU Lagern auf Präzisionsstahlwellen anzufangen. Aufrüsten kann man immer noch.
Die Kunststoffgleitlager laufen auch auf den Stahlwellen.

Wie immer auf Thingiverse zu finden:
http://www.thingiverse.com/thing:1015089

 

Hexagon XL – part 17

Mal wieder habe ich keine vernünftige Vorlage für Carriages und Effektor, die mit meinen Kugel-/Magnetgelenken,  für meinen Deltadrucker gefunden.

Die Lüfterlösung von meinen Universal-/Rework Bowden Effector hat sich äusserst gut bewährt. Also wollte ich auf dieser Lösung aufbauen.

Die Beleuchtung des Hotends wollte ich ebenfalls beibehalten. Ein e Beleuchtung, die direkt auf die Hotenddüse leuchtet ist äusserst praktisch wenn es z.B. darum geht den exakten Flow zu finden.
Aus Platzgründen musste ich diesmal auf eine kleine COB-LED zurückgreifen. Diese reicht jedoch mehr als aus.

Nach einigen Entwürfen war das Design fertig.
Für spätere Ergänzungen, wie z.B. ABL-Sensor, sind noch einige Bohrungen vorgesehen.

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Die Stahlkugel werden mit UHU Endfest 300 einfach mit dem Druckteil verklebt. Um geometrische Fehler zu vermeiden empfiehlt es sich während der Aushärtezeit eine gerade und beschwerte Platte aufzulegen. So sollten alle Kugel exakt auf der gleichen Höhe liegen.

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Mittlerweile ist die ganze Konstruktion schon im praktischen Einsatz und hat sich äusserst gut bewährt.

Wie immer habe ich die stl’s auf Thingiverse zum download bereitgestellt:
http://www.thingiverse.com/thing:1025581

 

P3steel – toolson edition – part 02

Nach meiner Erfahrung ist der LCD Controller am besten stirnseitig am P3steel aufgehoben.

Auf der Suche nach einem schönem und praktikablem LCD-Gehäuse bin ich wiedermal auf keine gute und fertige Lösung gestossen.
Jedoch habe ich eine tolle Vorlage gefunden. Das LCD Gehäuse von Schlotzz für einen Mini-Kossel, ist eine ideale Grundlage, insbesondere da eine OpenScad Datei zur Verfügung steht.

Nach einigen kleinen Änderungen passte das Gehäuse perfekt an den P3steel Rahmen.

LCD-case

Wie immer, habe ich die .stl auf Thingiverse zum Download bereitgestellt:
http://www.thingiverse.com/thing:1012626