Modulare Carriage fürs Hotend

Da ich jetzt schon mehrmals angeschrieben wurde, ob ich ein paar Details zur X-Carriage verraten kann, mach ich das doch gerne. Priorität liegt derzeit noch auf einer hohen Modularität, da ich bei geringen Änderungen nicht immer große komplette Teile neu drucken will. So habe ich die Carriage in div. Teile aufgeteilt:

• Schleppketten-Halter (endgültige Höhe steht noch nicht fest)
• Riemenspanner (derzeit zur Probe, spannen von Hand möglich)
• Sensorhalter für den Sensor vom ABL (für 6mm Sensor-Durchmesser)
• Hotendhalter (fehlt derzeit noch eine Möglichkeit für den Lüfter)

Das macht es mir möglich, jedes einzelne Modul für sich zu optimieren. Da demnächst ein intensiver Ausbau der Carriage anstehen wird, macht mir das hoffentlich das Leben etwas leichter ;) 

Sollte sich irgendwann die X-Carriage eingespielt haben, werde ich mir übelegen, wie man Gewicht sparen kann und evtl. die Anzahl der Einzelteile reduzieren kann.

!ENDLICH! geht's wieder weiter mit Skimmy V3!

Anfang der Woche ist endlich Material für meinen "Skimmy V3" angekommen. Hatte schon Mitte Dezember bestellt und DHL hat es geschafft, ganze zwei mal!!! die Lieferung zu verschlampen... Dank Tracking kann man dem Verkäufer keinen Vorwurf machen, der hat insgesamt ganze 3 Mal versendet und war sehr umgänglich! 
Jetzt konnte ich jedenfalls endlich die neuen Hiwin Linearschienen (MGR15 mit MGN15CZ0CM) montieren, die schon seit Weihnachten nur rumliegen. Läuft alles schon sehr geschmeidig.
Dann habe ich heute auch noch die Riemen eingebaut und in die Spannklötze eingeklebt. Wenn der Kleber morgen ausgehärtet ist, kann ich das CoreXY-System spannen und ein paar Testläufe machen.

Aktueller Stand:

X und Y liegen brach...

Da ich seit Mitte Dezember auf 3 Bestellungen warte, liegt nun schon seit 4 Wochen mein "Skimmy V3", halb auseinandergebaut, still. Im vorweihnachtlichen Postverkehr sind 2 Sendungen abhanden gekommen und ein Händler konnte bisher nicht liefern, da sein Shop versehentlich Vorrat angezeigt hat, er aber nicht auf Lager hatte.

Warum hab ich ihn auseinander gebaut? Kurz: IGUS musste raus. HIWIN musste rein.

Heute habe ich nun endlich wenigstens den 2ten Laufwagen für die Z-Achse erhalten und konnte somit die komplette Einheit des Druckbettes neu zusammenbauen:

Blick von oben in den Drucker

Trotz einer leicht krummen Spindel, die beim "zügigen" Einbau der Z-Achse Anfang Dezember auf mein Konto geht, ist zumindest optisch (ohne zu drucken) keinerlei Z-Wobbel mehr auszumachen. Die MGH15 Schlitten von HIWIN sind absolut spielfrei und lassen sich von der Spindel gar nicht beeindrucken. Mit dem entsprechenden Wagen von IGUS sah das ganz erbärmlich anders aus.

Aktueller Stand:

Frontansicht

Und endlich geht's wieder weiter!

Nachdem hier ja die vergangenen 2 Monate nicht viel veröffentlicht worden ist, möchte ich nun wieder regelmäßiger Updates posten. 

Die letzten Monate war ich mit meinem Technikerprojekt sehr eingespannt und habe am Schluss einfach nicht die Zeit und Muße gefunden, etwas im Blog zu schreiben. Vergangenes Wochenende war dann die Projektvorstellung und jetzt ist wieder etwas Ruhe eingekehrt und das Hobby kann endlich wieder etwas mehr Aufmerksamkeit bekommen.

"Skimmy V3" hat pünktlich zur Präsentation auch das erste Fertigstellungs-Stadium erreicht, alles notwendige war montiert und funktionierte. Das Feedback war sehr positiv.

Allerdings werden jetzt erstmal die IGUS-Gleitführungen gegen Hiwin-Linearschienen ausgetauscht. Diese haben mich mehr überzeugt und bringen mir hoffentlich den letzten Rest Präzision, den ich erwarte. Wenn die Linearschienen dann verbaut sind, wird "Skimmy V3" komplett uneingeschränkt einsatzfähig sein. Dann kann das Erweitern mit den restlichen Spielereien beginnen :)

Skimmy V3 - erster Drucktag, ein voller Erfolg!

Hallo Leute! Bitte entschuldigt, wenn ich hier in den letzten 2 Wochen wenig geschrieben habe. Das liegt daran, dass ich quasi jede freie Minute in den Drucker stecke. Jetzt am Sonntag z.B. etwa 14 Stunden... Lag aber daran, dass ich am Vortag großspurig posaunt habe: "Morgen druckt er..." - Hat er dann auch :P

Aber ich kann euch beruhigen, ich mache viele Fotos und werde definitiv die Bau-Infos nachreichen!

Heute möchte ich euch hier aber gerne mal die ersten Drucke zeigen. Nichts wildes, nichts aufregendes, dafür mehr Kalibrier-Druckteile a la Singlewall-Zylinder oder der beliebte Würfel.

Die exakten Slicer-Einstellungen sind im Moment noch nicht wichtig, im Moment liegt der Fokus auf der Mechanik und den Linearschienen. Die müssen ihre Arbeit nämlich tadellos verrichten, bevor es an das Eingemachte geht.

Obwohl ich beim einbauen einen kleinen Patzer hatte und nun leicht krumme Spindeln, macht sich das im Druckbild absolut nicht bemerkbar! Das spricht schonmal für meine Konstruktion! Hier nun ein paar Fotos:

Doublewall-Quader hochkant, 40mm x 40mm und 80mm hoch
PETG @240°C ohne Kühlung

Doublewall-Quader hochkant, 40mm x 40mm und 80mm hoch
PETG @240°C ohne Kühlung

Doublewall-Quader hochkant, 40mm x 40mm und 80mm hoch
PETG @240°C ohne Kühlung

Singlewall-Zylinder, 30mm dick, 60mm hoch
PETG @240°C ohne Kühlung

Besonders den Quader habe ich so kritisch wie möglich mit Lichteinfall fotografiert, ich hoffe das erkennt man an der Reflexion. Es ist kein Z-Wobble irgendeiner Art zu erkennen, ich bin begeistert!

Bis jetzt leisten die IGUS-Linearschienen sehr gute Dienste, ich hoffe, das bleibt so :)

Die Elektrik von "Skimmy V3" nimmt Formen an

Seit ein paar Tagen bin ich dabei, die Elektrik zu montieren. Es kommt alles auf eine Montageplatte und die verschiedenen Potentiale werden so gut wie möglich getrennt verlegt. 

Die Auswahl der Komponenten war alles andere als einfach. Zum einen will ich mir so viele Optionen wie möglich offen halten, um später mit geringem Aufwand weitere Funktionen einbauen zu können, Potentiale dazu getrennt halten und einfach "auf alles vorbereitet sein". Zum anderen muss alles in den vorgegebenen Platz passen, es soll passiv oder sehr leise sein und dann auch noch nach was aussehen... 

So habe ich z.B. einzeln abgesicherte Stromkreise nach Priorität, vollständig galvanisch getrennte Komponenten, ein passives Netzteil, separate Bereiche für 230V und 24V, Schirmklemmen für die Motorleitungen, ein optimales SSR für die 230V-Silikon-Heizmatte (900W 731W, danke Stadtwerke Goch für 217V Netzspannung...) und vieles mehr untergebracht und die Montageplatte so konstruiert, dass sie ohne großen Aufwand kpl. erreichbar und herausnehmbar ist.

Dann wird gleichzeitig auch noch alles dokumentiert, damit ich später dann einen vernünftigen gesamten Verdrahtungsplan zeichnen kann. Und getreu dem Motto: "Wie gut ein Plan ist, zeigt sich beim Kontakt mit der Realität" wird natürlich permanent angepasst und optimiert.

Das ganze sieht zur Zeit noch wenig spektakulär und ein wenig leer aus:

Der aufmerksame Beobachter wird feststellen, dass ein RADDS mit fünf RAPS128 verbaut ist. Ich habe an meinem derzeitig funktionierenden Drucker mal provisorisch ausprobiert, was ich mir an Features später vorstelle und das RAMPS mit dem Mega2560 und seinen 16MHz ist dafür deutlich überfordert. Also habe ich die gute 35€-RAMPS-Kombo zur Seite gelegt und knapp 150€ für die DUE/RADDS/RAPPS128-Kombo hingelegt. (Jemand Interesse an einem RAMPS-Komplett-Set? )

Beim Verdrahten des RADDS ist mir dann erstmal aufgefallen, dass die Doku nicht gerade übersichtlich und total durcheinander ist. Verschiedenste Versionen des RADDS sind kreuz und quer dokumentiert. Man liest etwas über das RADDS V1.5 und schaut dann im Schaltplan nach und fragt sich wo das eben versprochen Feature versteckt ist. Dabei sucht man in einem Schaltplan von RADDS V1.1, der direkt bei eben jenem Feature gelinkt war.

Also habe ich erstmal die Seite im reprap-wiki ein wenig aufgeräumt und den entsprechenden Artikel über das RADDS angepasst, sortiert und ergänzt. Jetzt kenne ich mich sogar mit der Wiki-Formatierung aus. Die ist... sagen wir: "interessant..." 

Abdeck-Kappe für Winkelverbinder

Der Rahmen des Skimmy V3 ist mit Winkelverbindern montiert. Da ich die passenden Abdeck-Kappen in schwarz nicht benutzen wollte, sondern lieber welche in Farbe, habe ich mir welche gezeichnet. Hier das Ergebnis:

Das Teil gibts natürlich wie immer zum Nachdrucken: thing:1033573
Dort ist auch die STEP hinterlegt, falls ihr das Teil remixen wollt.

Und los geht's!

Ein wenig ungeduldig habe ich auf die Lieferungen gewartet, mit denen alles anfängt:

• Motedis lieferte die Aluminiumprofile, 30x30mm Typ B Nut 8 und sämtliches Zubehör zur Montage, wie Winkelverbinder, Hammermuttern und passende Schrauben. Ich möchte an dieser Stelle wieder betonen, dass Hammermuttern zwei große Vorteile gegenüber Nutensteinen besitzen: Sie sind sehr viel günstiger und lassen sich ohne Probleme nachträglich einschwenken. Das lästige haargenau-vorausschauende Einsetzen entfällt, ebenso die Demontage der mühsam ausgerichteten Profile, weil man einen Nutenstein vergessen hat ;-)
• von IGUS kamen die Linearschienen T15 und sechs passende Linearwagen TW-15.
• Eine 8mm dicke, 33cm x 33cm große Aluminium-Guss-Platte, feingefräst und PEI-beschichtet
• versteckt in der schwarzen Box jede Menge Kleinteile und Bauteile, die später noch benötigt werden.

Nicht viel später stand der äußere Rahmen, vorsichtig und mit Gefühl (und einem kleinen Schon-Hammer) möglichst genau ausgerichtet und fest verschraubt.

Bis zum Abend habe ich dann alle wichtigen Profile einbauen und genau ausrichten können. Dazu wurde alles auf ±0,2mm Toleranz montiert. Das muss wird reichen.

Noch ein paar Profile montiert und grob ausgerichtet, bei denen sich erst im weiteren Verlauf die genaue Position herausstellen wird.

Hier sieht man den Rahmen auf dem Kopf gestellt und mit montierten Füßen. So konnte ich die Stellen besser erreichen, an denen die Motoren und die Lagerböcke für die Z-Achse montiert werden.

Die Motoren für die Z-Achse habe ich mit fertigen Steckern versehen und ansehnlich verpackt.

Dann ging es weiter mit den Linearlagern von IGUS und die genaue Ausrichtung der Linearschienen zueinander. Dank des exakten Aufbaus des Rahmens war das Ausrichten sehr einfach und die Schienen waren auf anhieb parallel.

Detailansicht der Z-Achse / TR10x2 mit Motor und IGUS-Mutter. (immer noch auf dem Kopf)

Am nächsten Tag habe ich dann die Halterung für das Druckbett gezeichnet und gedruckt. Das ist der Halter für die Seite, auf der nur ein Linearwagen montiert wird. 

Hier das Druckteil für die Seite, auf der zwei Linearwagen montiert werden.

Der Rahmen mit montiertem Druckbett-Träger ist jetzt soweit fertig.

Ich habe zwischendurch noch ein Video gemacht, damit man eine Vorstellung der Linearwagen bekommt:

Die Linearwagen sind beim Verfahren fast geräuschlos, man hört nur ein leichtes "schleifen", vergleichbar mit einem Blatt Papier, dass man über den Tisch schiebt, im Video kaum zu hören.
Die Seite mit den zwei Linearwagen ist spielfrei eingestellt, gegenüber hat der Linearwagen eingestelltes leichtes Spiel in Y-Richtung.

Und los gehts mit einem neuen Drucker: "Skimmy V3"

Heute fiel der Startschuss zu meinem neuen 3D-Drucker als Abschluss-Projekt für meinen Elektrotechniker. Ich werde dabei die elektronischen Aspekte genauer beleuchten, verschiedene (praktische) Vergleiche von diversen Elektronikbauteile erstellen, die Elektrik berechnen und korrekt ausführen und anschließend alles dokumentieren und im reprap-wiki veröffentlichen.

Der Drucker wird von mir unter der Bezeichnung "Skimmy V3" erstellt, eine Anlehnung an meinen Foren-Nick im reprap.org-Forum und weil es der dritte Drucker ist, den ich baue.

3D-Modell von "Skimmy V3"

Dem Startschuss gingen ca. 2 Monate fast tägliche Sitzungen im CAD-Programm voraus, wobei der Drucker verschiedenste Versions-Stufen durchlebte - davon sind etwa 5 Iterationen explizit ausgeplant und wieder überarbeitet worden. Ich möchte hier ausdrücklich die Firma IGUS für den freundlichen und unkomplizierten Support und die Konstruktions-Beratung erwähnen, die sogar einen Teil der Bauteile kostenlos zur Verfügung stellt. Weiterhin konnte ich bei der Konstruktion auf das Fachwissens eines Freundes mit Maschinenbau-Studium zurückgreifen, der ebenfalls einen 3D-Drucker mit IGUS-Gleitlagern als Projekt für seine Master-Arbeit aufbaut.

Eine der Iterationen, hier noch mit Drylin-W Linearführungen

Optionale X-Achse mit Karbonträger

Es stand von Anfang an fest, dass ich keine Linearwellen und Kugelumlaufbuchsen mehr einsetzen werde. Zwar lieferten diese (und liefern immer noch) bei meinen bisherigen Druckern konstante und zuverlässige Ergebnisse ab, aber aufgrund der deutlich größeren Baugröße des "Skimmy V3" erwarte ich, dass Linearwellen hier an ihre Grenzen stoßen sollten. Außerdem möchte ich einen wartungsarmen und vor allem schmiermittelfreien 3D-Drucker aufbauen - ein weiterer Punkt der für die Drylin-Technik von IGUS und gegen konventionelle Linearlager spricht.

Detailansicht der 5 IGUS-Gleitschienen

Schlussendlich habe ich mich auf eine Druckraumgröße von 27dm³ festgelegt, oder in Kantenmaßen gesprochen: 30cm x 30cm x 30cm. Damit für die von mir weiterhin geplanten, zukünftigen Erweiterungen des Druckers (z.B. das drucken mit verschiedenen Farben und/oder Materialien gleichzeitig) noch ausreichend Platz vorhanden ist, wird der Drucker Außenmaße von 60cm x 60cm bei einer Höhe von etwa 80cm haben. Bei diesen Maßen ist jedoch sämtliches Equipment, elektrisch und mechanisch, innerhalb des Druckers untergebracht - es werden keine Filamentrollen außerhalb des Druckers verstaut oder z.B. Bowdenschläuche herausschauen.

Als weiteres nennenswertes Feature plane ich, den Drucker dekorativ zu beleuchten, ein Umstand, den mir eine spezielle Kunststoff-Verkleidung ermöglicht, die mir freundlicherweise von der Firma Vink aus Emmerich kostengünstig zur Verfügung gestellt wird.