Frohe Weihnachten!
Hier ein kleines Weihnachtspräsent:
Das Design ist möglichst einfach druckbar gestaltet. Sollte auch von Anfängern zu schaffen sein.
Zum Download geht es hier lang:
http://www.thingiverse.com/thing:1221563
OK. I received a lot of mails in the last month. So, here is the FAQ. I’ll try to list all the questions and answers here.
Your Question is not listed here? Contact me.
You used a v2.01 frame. Are the the parts compatible with a v2.5 frame?
Yes, all parts are compatible. You just need 10mm longer rods on Z and X-axis.
I’m a beginner, which bearings should i use?
As a beginner you should choose LM8UU bearings on hardened steel rods.
Why didn’t you use the silent IGUS bearings on Z-Axis?
The IGUS bearings and any other glide gearing are not clearance free, so the complete X-Axis can move a bit in any direction. That is what you really don’t want to have.
Why do you recommend hardened steel smooth rods, not stainless ones? (when using LM8UU bearings)
Stainless steel smooth rods are not as hard as the LM8UU bearings. They will wear quickly.
Spend your money in cf53 8h6 hardened steel rods. They last a very long time
Which stepper driver should i choose?
I recommend the TMC2100 stepper driver. They are very silent and worth the price.
If you want to go for a lower price, choose the classic ones A4988 (1/16 microstepping) or the DRV8825 (1/32 microstepping). Don’t expect them to be silent.
What kind of heated print bed should i use?
I you want to print ABS you need a high power heater. I recommend the silicone heaters.
If you just want to to print PLA and PETG you can go for standart MK3 heated bed.
Is the RAMPS fan extender necessary?
No, it is not. It’s just a little nice extensions that makes it possible to have all fans controled. The printer will be absolutely silent in idle mode.
If you don’t have the extender just connect board and hotend cooling directly to your power supply.
How long does it take to print all parts?
Expect a printing time of at least 40 hours. If you are not really experienced the printing time can rise up to 100 hours, when you need to reprint some parts
Is there an alternative to that aluminium z-threaded rod coupler?
Yes. You can print your own coupler. This one will work very fine: http://www.thingiverse.com/thing:602481
Why is the Y-Endstop not adjustable?
There is no need to make it adjustable. You can adjust the offset to your „0“-Point easily in your Firmware.
I recommend to do this for the X-Endstop too. Move the X-axis-endstop-mount as far as possible to the left side and use firmware offset.
How can I fix the Y-belt onto the tensioner?
Use a little piece of a ziptie or something else.
Have a closer look at the pictures: http://www.thingiverse.com/thing:1031592
The small pin of my X-carriage broke. I need a spare part.
No, you don’t. Even a broken pin will work 100%.
Which part will trigger the Y-endstop-switch?
The bearing will trigger the switch. There is no need for an additional part.
How to assemble/configure the TMC 2100 stepper driver?
A picture tells you more than words.
P3steel toolson edition MK1
In my opinion Irobri’s P3steel frame is probably the best i3 frame available.
But the printed parts didn’t meet my requirements. Most of the existing designs are not well thought out .
More than 1 year ago I bought a P3steel kit from a spanish supplier.
After hundreds hours of printing i changed and modified nearly every part.
Some weeks ago I decided to design a completly new P3steel.
I designed nearly every part from scratch based on my long time experience with my first P3steel and all the developments I did in the mean time.
stl’s / download:
If you want to print the parts yourself, you can download all stl-files here:
http://www.thingiverse.com/thing:1054909
Contact me when you have no possibility to print the parts yourself.
(contact form at the end of the page)
preconfigured Firmware
download the preconfigured Repetier v0.92 Firmware here:
Repetier-Firmware
For beginners and first testruns:
Set acceleration for X and Y axis to a lower value (800-1200).
Dont forget to finetune PID Parameters for Heatbed and Hotend.
Use M303 command:
M303 P<extruder/bed> S<printTemperature> X0 R<Repetitions>- Autodetect pid values.
Use P<NUM_EXTRUDER> for heated bed. X0 saves result in EEPROM. R is number of cycles.
BOM (last change: 20.01.2016)
(please report missing objects or failures, contact form at the end of the page)
| frame/mechanics | ||
| 1 | P3steel frame | V2.01 or higher |
| 4 | springs for heatbed | standard |
| 2 | smooth rods | Y, 350mm; d=8mm, Cf53 h6 tolerance, grinded surface, steel, hardened |
| 2 | smooth rods | X, 380mm; d=8mm, Cf53 h6 tolerance, grinded surface, steel, hardened |
| 2 | smooth rods | Z, 320mm; d=8mm, Cf53 h6 tolerance, grinded surface, steel, hardened |
| 12 | linear bearings | LM8UU |
| Important: | smooth rod length is for v2.01 frame, for other frame version the length may vary | |
| drives: | ||
| 2 | pulley | 20 teeth |
| 2 | drive belt | GT2; 1m |
| 2 | couplings | 5mm/5mm |
| 1m | threaded rods | M5; 8.8 or 10.9 quality (cut into 2 pieces) |
| 2 | brass nuts | DIN 934 – M5 |
| 4 | bearings | MF 126 (with flange) |
| 4 | stepper | NEMA 17; 1,8°; 1,7A |
| 2 | knurled nut | DIN 466 – M5 |
| 2 | bearings | 625ZZ |
| 2 | nuts | DIN 985 – M5 |
| extruder: | ||
| 1 | stepper | NEMA 17; 1,8°; 1,7A |
| 1 | extruder drive gear | MK8 |
| 1 | bearings | 625ZZ |
| 1 | bearings | 608ZZ |
| 2 | springs | 0,5 x 4,5 x 20 mm |
| 2 | pushfits | M5 x 4mm |
| heatbed: | ||
| 1 | silicone heater | 200x200mm, 12V, 200W, with thermistor |
| 1 | aluminium cast plate | 220x220x5mm; finely milled |
| 1 | buildtak | 203x203mm |
| 1 | solid state relais | DC/DC |
| hotend/cooling: | ||
| 1 | hotend | E3Dv6 clone; 1,75mm, 0,4mm noozle, 3950 thermistor |
| 1 | COB LED | 26x36mm |
| 1 | fan | 30x30mm; 12V |
| 2 | fans | 40x40mm; 12V Sunon MB 40101V2-000U-A99 |
| 1 | teflon tube | 4x2mm (maybe delivered with hotend) |
| 1 | MPX plug | 6 pole, green |
| Elektrik/Elektronik | ||
| 1 | power supply | 12V 25A 300W |
| 1 | fan expansion | for RAMPS 1.4 |
| 1 | Arduino | MEGA 2560 R3 |
| 1 | SD-card | Sandisk 16GB Class 10 |
| 1 | LCD | 2004 SmartLCD with adapter |
| 3 | endstops | Makerbot v1.2 style |
| 1 | spring | 0,5 x 4,5 x 20 mm |
| 1 | arduino shield | RAMPS 1.4 |
| 4 | stepper driver | Watterott, TMC2100 |
| 4 | heatsinks | Watterott, 10x10x12,5 |
| 1 | socket | IEC |
| 2 | switches | Marquardt 1801 series |
| 6m | braided sleeving | example: ViaBlue size S |
| 2 | fans | 40x40mm; 12V Sunon HA40101V4-000U-999 |
| 3m | wire | black, 0,25mm“ |
| 3m | wire | red, 0,25mm“ |
| 3m | wire | blue, 0,25mm“ |
| 3m | wire | green, 0,25mm“ |
| 1m | wire | black, 1,5mm“ |
| 1m | wire | red, 1,5mm“ |
| 1m | flat ribbon cabble | 10pol., AWG28 |
| 6 | crimpcontacts | DuPont, 2 pol |
| 3 | crimpcontacts | DuPont, 3 pol |
| 5 | crimpcontacts | DuPont, 4 pol |
| 0,5m | shrink tubing | 8mm, inner hot glue coating |
| 0,5m | shrink tubing | 5mm, inner hot glue coating |
| 0,5m | shrink tubing | 3mm, inner hot glue coating |
| 20 | zipties | 100×2,5mm |
List of screws (last change: 21.11.2015)
(may not 100% complete, please report missing objects, contact form at the end of the page)
| DIN 912 | M3 x 12 | 32 | P3steel frame |
| DIN 985 | M3 | 32 | P3steel frame |
| DIN 912 | M3 x 20 | 4 | Y-axis-stepper |
| DIN 912 | M3 x 8 | 2 | Y-axis idler |
| DIN 985 | M3 | 2 | Y-axis idler |
| DIN 912 | M6 x 30 | 1 | Y-axis idler |
| DIN 985 | M6 | 1 | Y-axis idler |
| DIN 934 | M3 | 6 | Y-axis belt tensioner |
| DIN 912 | M3 x 8 | 4 | Y-axis belt tensioner |
| DIN 912 | M3 x 25 | 2 | Y-axis belt tensioner |
| DIN 985 | M3 | 8 | Y-axis linear bearings |
| DIN 912 | M3 x 10 | 8 | Y-axis linear bearings |
| DIN 912 | M3 x 6 | 6 | Z-axis stepper |
| DIM 912 | M3 x 8 | 2 | Z-axis stepper/light switch |
| DIN 912 | M3 x 16 | 1 | Z-axis endstop mount |
| DIN 912 | M3 x 6 | 2 | Z-axis endstop |
| DIN 934 | M3 | 2 | Z-axis endstop |
| DIN 934 | M3 | 1 | Z-axis endstop |
| DIN 912 | M3 x12 | 1 | Z-axis endstop |
| DIN 934 | M3 | 1 | Z-axis endstop |
| DIN 912 | M3 x 8 | 2 | extruder |
| DIN 912 | M3 x 6 | 2 | extruder |
| DIN 934 | M3 | 3 | extruder |
| DIN 912 | M3 x 12 | 1 | extruder |
| DIN 912 | M5 x 16 | 1 | extruder |
| DIN 125 | M3 | 4 | extruder |
| DIN 912 | M3 x 40 | 2 | extruder |
| DIN 912 | M3 x 6 | 2 | extruder mount |
| DIN 934 | M3 | 2 | extruder mount |
| DIN 912 | M3 x 6 | 2 | x-axis endstop |
| DIN 934 | M3 | 2 | x-axis endstop |
| DIN 934 | M3 | 4 | y-axis endstop |
| ISO 7380 | M3 x 8 | 4 | y-axis endstop |
| DIN 912 | M3 x 16 | 3 | x-axis |
| ISO 7380 | M3 x 8 | 4 | x-axis |
| DIN 912 | M6 x 25 | 1 | x-axis |
| DIN 985 | M6 | 1 | x-axis idler |
| DIN 125 | M6 | 1 | x-axis idler |
| DIN 934 | M4 | 2 | x-axis idler |
| DIN 912 | M4 x 30 | 2 | x-axis idler |
| DIN 912 | M3 x 16 | 4 | ramps fan |
| DIN 912 | M3 x 20 | 4 | ramps fan |
| DIN 934 | M3 | 8 | ramps fan |
| DIN 934 | M3 | 4 | ramps offset mount |
| DIN 912 | M3 x 6 | 4 | ramps offset mount |
| ISO 7380 | M3 x 8 | 4 | ramps offset mount |
| DIN 912 | 4 x 25 | 4 | carriage/effector |
| DIN 934 | M4 | 4 | carriage/effector |
| DIN 912 | M3 x 12 | 15 | effector/hotend |
| ISO 7380 | M3 x 8 | 2 | effector/COB LED |
| DIN 912 | M3 x10 | 5 | hotend |
| DIN 934 | M3 | 3 | hotend |
| DIN 912 | M3 x 25 | 4 | heatbed |
| DIN 985 | M3 | 4 | heatbed |
| DIN 912 | M4 x 6 | 3 | power supply |
| ISO 7380 | M3 x 8 | 4 | power supply cover |
| DIN 934 | M3 | 4 | power supply cover |
| DIN 912 | M3 x 10 | 4 | SmartLCD |
| DIN 985 | M3 | 4 | SmartLCD |
| ISO 7380 | M3 x 8 | 4 | SmartLCD |
P3steel – toolson edition by toolson is licensed under the Creative Commons – Attribution – Non-Commercial license.
P3Steel – frame by irobri is licensed under the Creative Commons – Attribution – Non-Commercial license.
Compact Bowden extruder by scarou is licensed under the Creative Commons – Attribution – Share Alike license.
SmartLCD-Case by schlotzz is licensed under the Creative Commons – Attribution – Share Alike license.
Der letzte Beitrag meinerseits vor der Veröffentlichung des Gesamtpaket, behandelt das Druckbett meines P3steel.
Da ich noch genügend Material dafür da hatte, kommt der bewährte Aufbau meines Hexagon XL Druckbetts zum Einsatz.
Als Grundplatte kommt ein feingefräßte Aluminiumgußplatte zum Einsatz. Diese Platten sind sehr plan und verziehen sich wenig bei Erwärmung.
Als Druckoberfläche kommt wieder eine Buildtakfolie zum Einsatz.
Die ermöglicht eine deutlich niedrige Druckbetttemperatur als z.B. Glasplatten oder Dauerdruckplatten. Das spart Energie und minimiert Probleme durch zu warme Druckbetten.
Die Haftung mit so ziemlich jedem Material ist gigantisch. Das ablösen der Teile erfordert teilweise etwas Übung. Am besten geht es mit ein Cuttermesserklinge, die an Ecke des Druckteils zwischen dieses und die Buildtakfolie geschoben wird.
Die Haftung des Druckteils auf der Buildtakfolie lässt sich den Abstand der Düse und die Druckgeschwindigkeit der ersten Schicht steuern.
Um die Aufheizzeiten kurz zu halten kommt eine leistungsfähige Silikonheizmatte zum Einsatz. Der Thermistor ist bereits in der Matte integriert.
dc
Da der Spitzenstrombedarf der Silikonheizmatte bei fast 17A (12VDC) liegt muss ein SSR verbaut werden. Das eingesetzte RAMPS verpackt nur Ströme bis ca. 11A.
Es gibt Möglichkeiten das RAMPS zu modifizierem, umzulöten. Da ich aber günstig an das SSR gekommen habe ich mir die Arbeit gespart.
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.
Die Luftströme für die Druckkühlung treffen sich ziemlich genau unter der Düse ohne die Temperaturregelung des Hotends zu stark zu beeinflussen.
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.
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.
Die aktuellste Version findet sich zum download hier:
http://www.thingiverse.com/thing:953811
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.
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.
Das Netzteil ist auf die andere Seite gewandert. Ein schicke Box für den Hauptschalter und eine Kaltgerätebuchse war schnell erstellt.
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
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.
Die .stl ist wie immer auf Thingiverse zu finden:
http://www.thingiverse.com/thing:1044542
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:
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:
Den Halter gibts zum Download hier:
http://www.thingiverse.com/thing:1042401
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:
Passend für die snap-in Schalter von Marquardt aus der 1801 Serie.
Hier gehts zum Download auf Thingiverse:
http://www.thingiverse.com/thing:1040318
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.
Die .stl gibts, wie immer, auf Thingiverse:
http://www.thingiverse.com/thing:1037870
Für die Z-Achse ist auch ein Halter entstanden:
Die .stl gibts, wie immer, auf Thingiverse:
http://www.thingiverse.com/thing:1052823
Die Y-Achse benötigt auch einen Endstop.
Die .stl gibts, wie immer, auf Thingiverse:
http://www.thingiverse.com/thing:1054680