3D Drucker

3D Drucker Status: stable

Beschreibung	RepRap 3D Drucker
Autor:	schinken
Version	1

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Vortrag

Am 27.11.2012 wurde von unserem Mitglied schinken ein ein Vortrag über 3D-Drucker gehalten. Dieser Vortrag umfasst die Geschichte und Entstehung von Druckern, eine Übersicht der verschiedenen Modelle sowie deren Funktionsweise.

Im Speziellen geht es auch um unser Modell, dem RepRap Prusa/Mendel. Ein Großteil des Vortrags behandelt das Thema "Wie komme ich von einem 3D-Modell zu einem gedruckten Teil".

Links:

3D-Me

Mit dem 3D-Drucker erstellen wir auch Plastik-Abbildungen von Personen. Hierfür gibt es ein extra Projekt namens 3dme.

RAMPS

Als Software für die Steuerplatine (RAMPS 1.4) nutzen wir lange Zeit "SprinterME". Das ME steht hier für Mechanical Endstops, da wir solche auch an dem Drucker verbaut haben.

Nach längerer Nutzung fiel uns vorallem die seltsame Beschleunigung der Achsen sowie die teils ruckelige Motoransteuerung unangenehm auf. Ein weiterer Nachteil der Software ist, das keine Möglichkeit besteht im Nachhinein die Geschwindigkeit des Drucks zu verändern.

Nach längeren Aufschub aufgrund diverser Events, in dem der 3D-Drucker verwendet wurde, hat schinken die Software Marlin auf den Arduino Mega geflashed.

Hierbei musste erneut die Konfiguration der Steps, Achsen-Richtungen, Temperatursensor-Typ und Endstops vorgenommen werden.

Hier unsere vorgenommenen Einstellungen:

  #define MOTHERBOARD        33
  #define TEMP_SENSOR_0       1
  #define TEMP_SENSOR_BED     1
  #define INVERT_X_DIR     true
  #define INVERT_Y_DIR     true
  #define INVERT_Z_DIR     true
  #define INVERT_E0_DIR    true

Die Einstellung DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT muss für jeden Druckertyp gesondert berechnet werden.

Bei unserem Drucker ist dieser folgendermaßen:

  #define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT   {80,80,2560,670}

Marlin unterstützt unter anderem auch ein externes Display, SD-Kartenslot und weitere Features. Unter anderem kann hiermit auch der RepRapDiscount SmartController betrieben werden. Ausserdem läuft die Firmware standardmäßig mit 250000 Baud, welche auch in Pronterface korrekt eingestellt werden muss.

Fazit: Die Marlin Firmware läuft mit dem Drucker viel ruhiger und beschleunigt die Achsen gleichmäßiger. Vorallem die Möglichkeit der änderbaren Geschwindigkeit (m220 sXXX XXX = Prozent) ist ein Feature auf das wir nicht mehr verzichten wollen.

Tutorial

STL Datei erzeugen/besorgen

OpenSCAD (Modelle programmieren)
DesignSpark Mechanical (noch keine Erfahrungen, kostenlos nach Registrierung)
thingiverse.com (fertigen Stuff runterladen)
Sketchup (hier auf richtige Maße achten, eventuell Plugin benötigt, noch keine Erfahrungen)

Tools zum Nachbearbeiten:

Die fertige STL auf das NFS speichern (z.B. in projects/3D-Druck).

STL zu GCODE slicen

slic3r aus dem Startmenü starten
STL laden
Eventuell einstellungen vornehmen (Layer-Height, Infill, ...)
Slicen
Ergebnis überprüfen
als GCODE exportieren

Drucken

RepRap

Steckerleiste einschalten (Hinter den Bildschirmen)
Computer einschalten (Knopf oben)
3D Drucker am Netzteil einschalten
Pronterface aus dem Startmenü starten
Connect drücken
G-Code Datei über Load laden
Homeposition anfahren
Z ca. 15mm nach oben fahren
Set für die Temperatur des Bettes (~65-70°C) und des Druckkopfes (~185°C für PLA) drücken
Wenn die Temperatur erreicht ist, Extrude auf 3mm stellen und ein paar mal extrudieren, bis flüßiges Material rauskommt
Extrudiertes Material entfernen und auf Print drücken
Warten bis das Objekt fertig ist
Bett und Druckkopf Temperatur herunterfahren (OFF)
Warten bis das Bett abgekühlt ist (ggf. mit Lüfter Unterstützung)
Motors OFF anklicken, damit sich das Bett und der Kopf per Hand verschieben lässt
Objekt vorsichtig entfernen

Checkliste für Delta Drucker

Bei fehlerhaftem Druck kann man über Pause den Druck abbrechen und die Z-Achse hochfahren. Manchmal ist es nötig den Z-Abstand zum Bett zu kalibrieren. Hierfür den Abstand des Bettes zum Druckkopf in Z=0 über die 4 Schrauben mit Hilfe einer Schieblehre auf ca. 0.2mm einstellen. Der Druckkopf muss den gleichen Abstand in jeder Ecke haben!

Filament wechseln

RepRap

3D Drucker am Netzteil einschalten
pronterface aus dem Startmenü starten
Temperatur vom Extruder (Druckkopf) auf 185°C aufheizen
Extrude auf 10mm stellen
Mehrmals Retract drücken und leicht am Filament ziehen
Neue Filament durchs Loch einfädeln, ggf Schraube leicht lösen
Mehrmals auf Extrude drücken und leicht von Hand nachschieben
Solange extrudieren bis unten keine alten Farbrückstände mehr zu sehen sind

Checkliste für Delta Drucker

Filament

Momentan haben wir folgendes Material vorrätig:

Menge	Beschreibung	Farbe	Besitzer	Temperatur
~2 kg	PLA 4043D	Verkehrsrot	schinken
~200g	PLA 4043D	Natural	schinken
~250g	PLA	Printable Wood	schinken
2.5kg	PLA	Transparent	schinken
2.5kg	PLA	Blau-Transparent	schinken
~240g	ABS	Blau	schinken
750g	PLA	Schwarz	schinken
750g	PLA	Grün	schinken
~2,5 kg	PLA	Kupfer Braun	Backspace
750g	PLA	Gold	Backspace
750g	PLA	Ultimate Silber	Backspace
750g	FlexPolyEster	Black 40D	p.t.flea	215°C
1kg	PLA	neon-gelb	backspace

Preis: Pauschal 1 Gramm / 10Ct. Das deckt auch z.T. die Wartungskosten sowie das Material ab.

Changelog

Beschreibung	Datum	Autor
Firmware Marlin geflashed	16.12.2012	schinken
Druckbett ausgerichtet	16.12.2012	schinken
Vertrebungen angebracht, Display montiert	21.08.2013	schinken
Neue Kupplung Links gedruckt + montiert	24.08.2013	schinken
Glasplatte ersetzt	xx.09.2013	ptflea, krisha
2. Lüfter angeschlossen, Lüfter Software kontrolliert	21.09.2013	krisha
Neues Marlin geflashed (http://github.com/b4ckspace/Marlin) incl. Acceleration-Parameter	20.12.2014	schinken

Gedrucktes

Küchenrollenhalter

Küchenrollenhalter (Links)

Um etwas Ordnung in unsere Küche zu bringen haben wir einen Küchenrollenhalter entworfen. Dieser besteht aus zwei Haltern in die man einen Holzstab (Besenstiel) einlegt. Auf diesem sitzt dann die Küchenrolle. Küchenrollenhalter STL Files

Aufklappbare Deckbox

Gedruckt wurde eine Deckbox für Sammelkarten. Die Box kann bis zu 75 Karten in doppelten Schutzfolien aufnehmen, oder etwa 100 ohne Hüllen. Besonderheit der Box ist, dass beim Öffnen des Deckels gleichzeitig die Karten in der Box angehoben werden um die Entnahme zu erleichtern.

Die Box besteht aus 20 Teilen und ist vollständig während 5 Sitzungen in 7 Durckaufträgen gedruckt worden. Einziges Bauteil, dass nicht gedruckt wurde ist etwas Draht für die Gelenke des Deckels. Abgesehen davon hält die komplette Box allein durch Stecken. An den Kanten musste jedoch die Naht vorher mit einer Feile entfernt werden.

CCG Deck Box with Geared Pivoting Lid