3D-Drucker Mendel Prusa i2

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Alex K.
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#1 3D-Drucker Mendel Prusa i2

Beitrag von Alex K. »

Hallo,

nachdem beim letzten Stuttgarter Heli-Stammtisch das Thema 3D-Drucker 95% der Gesprächsthemen bestimmt hat und ich festgestellt habe dass viele Probleme die ich am Anfang hatte immer wieder auftreten, hat Skysurfer mich gebeten mal ein bisschen was über meinen Drucker zu schreiben.

Als erstes mal hier mein Druck-Studio:
Druckstudio
Druckstudio
SAM_0854k.jpg (127.43 KiB) 2112 mal betrachtet
Der Drucker ist ein Mendel Prusa i2 (http://reprap.org/wiki/Prusa_i2), das Gestell besteht aus M8er Gewindestangen die mit gedruckten Teilen verbunden sind. Der Hintergrund des RepRaps ist der, dass man mit einem solchen 3D-Drucker die Teile für den nächsten Drucker ausdrucken kann und diesen mit Teilen vom Baumarkt aufbauen kann. Hinzu kommen noch die Elektronik, Stepper-Motoren und Lineaführungen.

Der Prusa i2 verkörpert noch den Grundgedanken des vom englischen Universitäts-Professor Adrian Bowyer ins Leben gerufene RepRap-Community, die zum Ziel hatte, einen 3D-Drucker mit einfachsten, möglich selbst herzustellenden Mitteln so konstengünstig wie Möglich herstellen zu können und mit diesem Drucker dann beliebig weitere Klonen zu können. Der Prusa i3 weicht meiner Meinung nach schon zu weit von diesem Grundgedanken ab.

Wieder zurück zu meinem Drucker. Man braucht wie gesagt die gedruckten Kunststoff-Teile, die ich mir imRepRap-Forum gekauft habe. Bei den Linearführungen habe ich mich gleich von Anfang an für Linear Kugellager LM8UU mit entsprechenden geschliffenen und gehärteten Wellen entschieden. Nema 17 Elektromotoren, Zahnriemen und weitere Teile für den Grundaufbau findet man in vielen Shops wie z.B. http://www.charlies3dt.com, http://www.electronic-things.de oder http://reprapworld.com

Das Druckbett war von Anfang an beheizt, es ist ungefedert und darauf hatte ich am Anfang einen IKEA-Spiegel. Der Extruder war der Standard-Wade-Extruder mit J-Head MK V Hotend. Bei der Elektronik habe ich mich für das Gen7 Board entschieden, das fand ich besonders cool weil es zum einen auf enem RepRap mit aufgebautem Handfräser hergestellt wird und zum anderen bis auf die Schrittmotor-Endstufden ("Pololus") bereits alles auf einem Board integriert ist. Als Stromversorgung dient mir ein 500W ATX-Netzteil.
Gen7 Board
Gen7 Board
P1160370k.jpg (142.12 KiB) 2114 mal betrachtet
Nachdem alles aufgebaut, die Software geflasht und alles kalibriert war, ging es los mit den ersten Probedrucken. Und damit fingen die ersten Probleme an... der Extruder wollte nicht so richtig, er verstopfte gerne mal und man konnte keine größeren Teile Drucken weil er innerhalb des Drucks aufgehört hat zu fördern. Dasnächste große Problem war das Druckbett, irgendwie wollte alles nicht so richtig darauf kleben bleiben, trotz Capton-Tape.

Das Hotend habe ich recht schnell gegen RepRap-Fab's "V3-Metall Heaterbarrel" ausgetauscht, mit dem ich nun extrem schnell und zuverlässig drucken kann. Das Druckbett-Problem habe ich mit einem Dauerdruckbett von mt-Plus (http://www.mtplus.de/Dauerdruckplatte0.html) gelöst, mit diesem Teil habe ich überhaupt keine Probleme mehr mit der Haftung des Druckobjekts. Zwischen dem Heitzbett und der Dauerdruckplatte ist noch eine 3mm Alu-Platte, die exakt eben ist und die Temperatur ein bisschen besser verteilt. Unter dem Heitzbett ist eine Isolation aus einem speziellen Isolationsmaterial, aus dem Isolationen für Abgasanlagen bei Rennsport-Fahrzeugen hergestellt werden 8)
Hotend
Hotend
P1160373k.jpg (87.69 KiB) 2112 mal betrachtet
Druckbett
Druckbett
P1160378k.jpg (165.37 KiB) 2113 mal betrachtet
Als ich problemlos drucken konnte, ging es los mit den Einstellungen der Software zu spielen (ich benutze Repetier Host und slice mit Slic3r). Hier experimentierte ich mit den Möglichkeiten des Infills und bin mit der Druckgeschwindigkeit immer höher gegangen, bis das Ergebnis schlechter wurde. Immer wieder muss ich bei neuem Filament die Einstellungen ändern, z.B. habe ich ein PLA was sich nur bei 230°C drucken lässt und ein ABS was nur bei 265°C ordentlich aus der Düse raus kommt. Die ideale Temperatur bestimme ich, indem ich den extruder bei PLA auf 160°C und bei ABS auf 230^C aufheize, dann das Filemt einschiebe und von Hand durch den Extruder drücke. Dann erhöhe ich in 5-Schritten die Temperatur so lange, bis das Filament wie geschmolzene Butter aus dem Hotend kommt und ich keine größere Kraft mehr brauche um es durch zu schieben. Bei der Druckbett-Temperatur hat sich 60°C bei PLA und 110°C bei ABS bewährt, wobei ich die Aufheizzeit nochmal stoppen muss, ich würde sagen dass ich etwa 10 Minuten brauche bis es auf 110°C aufgeheizt ist.

Die ersten Teile die ich gedruckt habe waren für den Drucker selber, so habe ich z.B. ein Gestell für die Filamentspule gedruckt, sowie eine Umlenkrolle auf der Oberseite des Drucker zur Führung des Filaments. Als nächstes musste ich Versteifungsteile drucken, da bei der Geschwindigkeit mit der ich inzwischen drucke das Gestellt angefangen hat zu schwingen.
Versteifungen
Versteifungen
P1160377k.jpg (103.17 KiB) 2114 mal betrachtet
Spulenhalter
Spulenhalter
P1160375k.jpg (121.68 KiB) 2113 mal betrachtet
Anschließend habe ich die Z-Ache auf TR8x1,5er Trapez-Gewindespindeln eBay Artikel: 390220726934 mit passenden Rotgussmuttern eBay Artikel: 390289533093 umgebaut, damit die Z-Achse präziser wird. in dem Zuge musste ich die Z-Achsen-Halter umkonstruieren und habe gleich die Halterung für den Z-Achen-Endanschlag mit ankonstruiert, genauso wie ein Fähnchem am Z-Achsen-Schlitten. Damit habe ich wieder ein paar Millimeter Druckbereich dazu gewonnen.
X-End Motor
X-End Motor
P1160372k.jpg (125.65 KiB) 2115 mal betrachtet
X-Carriage mit Extruder
X-Carriage mit Extruder
P1160374k.jpg (137.88 KiB) 2114 mal betrachtet
Es hat ne Weile gedauert, aber inzwischen funktioniert mein Drucker so problemlos, dass ich einschalten und losdrucken kann, ohne irgendwas groß nachdenken oder reparieren zu müssen. Gedruckt habe ich bisher Teile für ein Quad, ein Quad komplett bis auf CfK-Stangen, einen Motor den ich mal konstruiert habe im Maßstab 1:3, viele Halterchen (u.a. einen Halter für einen 7"-Monitor an meine Evo der das Bild von der Quad-Kamera anzeigt), Ersatzteile für diverse Spielzeuge meines Sohnes, Ersatzteile für mein altes Motorrad, Ersatzteile für den Rasenmäher und vieles mehr.

Gruß, Alex

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Alex K.
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#2 Re: 3D-Drucker Mendel Prusa i2

Beitrag von Alex K. »

Hier mal ein paar Beilspiele was man so drucken kann:
Motor im Maßstab 1:3
Motor im Maßstab 1:3
P1160376k.jpg (162.9 KiB) 2106 mal betrachtet
Baumarkt-Quad mit 3D-Druck Landegestell und 3D-gedrucktes Quad mit CfK-Rohr-Armen
Baumarkt-Quad mit 3D-Druck Landegestell und 3D-gedrucktes Quad mit CfK-Rohr-Armen
P1160280k.jpg (100.01 KiB) 2104 mal betrachtet
KeyCam-Gimbal
KeyCam-Gimbal
P1160284k.jpg (123.88 KiB) 2105 mal betrachtet
Gruß, Alex

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yogi149

#3 Re: 3D-Drucker Mendel Prusa i2

Beitrag von yogi149 »

Hi Alex,

Der Motor sieht klasse aus.
Hast Du den in ABS oder PLA gedruckt?

Wie sieht es bei Dir mit dem Wrapping von ABS aus? Ist das nicht kritisch mit dem offenen Drucker?
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Alex K.
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#4 Re: 3D-Drucker Mendel Prusa i2

Beitrag von Alex K. »

Hallo Yogi,

der Motor ist mit PLA gedruckt. Mit Wrapping hab ich keine Probleme, Probleme habe ich nur wenn ich schlanke, hohe Teile drucke und dabei hohe Thermospannungen innerhalb des Bauteils entstehen - Bett 110°, im Druckbereich ~200°C, dazwischen Umgebungstemperatur, das scheint dann doch zu viel zu sein für nen offenen Drucker...

Ich habe inzwischen einen Drucker aus Aluminium-Strangprofilen mit Plexiglaswänden konstruiert, in den ich die Achsen aus dem Prusa i2 1:1 einbauen kann. Nur gebaut habe ich ihn noch nicht weil ich mit 99% der Teile die ich drucke keine Probleme habe...

Gruß, Alex

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yogi149

#5 Re: 3D-Drucker Mendel Prusa i2

Beitrag von yogi149 »

Hi,
Alex K. hat geschrieben: Unter dem Heitzbett ist eine Isolation aus einem speziellen Isolationsmaterial, aus dem Isolationen für Abgasanlagen bei Rennsport-Fahrzeugen hergestellt werden
da hätte ich noch einen Tip für die Selberbauer:

3mm Korkplatte, dürfte einfacher zu bekommen und preiswerter sein.
Und man glaubt es kaum sogar besser isolieren.
Im Rahmen eines Heizplatten Projektes haben wir nämlich nach Isolationsmöglichkeiten gesucht.
Kork hat dabei für diese Anwendung die besten Eigenschaften.
Es lässt sich nur nicht so einfach um Rohre wickeln, wie das Hightech Zeug. :roll:
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Heling
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#6 Re: 3D-Drucker Mendel Prusa i2

Beitrag von Heling »

Den Modellmotor finde ich auch recht beeindruckend. Aus wieviel Teilen besteht der, und welche Layer/Düsenstärke hast du verwendet?
Viele Grüße
Tilo

Blade mQX - T-Rex 450 SE V2 - T-Rex 500 ESP FBL - Tricopter TK-V1 NanoWii

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Alex K.
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#7 Re: 3D-Drucker Mendel Prusa i2

Beitrag von Alex K. »

Isolation unter dem Heizbett: Kork ist ne gute Idee :wink:

Der Motor besteht aus 4 Teilen, Kurbelgehäuse, Kopf, Ventildeckel und die Ansaugtrichter mit den Drosselklappengehäusen. Irgendwann drucke ich mal den Rest noch aus und konstruiere nen Ständer dafür. Gedruckt ist das mit 0,35mm Layerhöhe und einer 0,5er Düse.

Gruß, Alex

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