3D-Drucker

3D-Drucker

Nachdem ich mich eine Weile Online mit dem Thema beschäftigt habe, habe ich nn beschlossen mir einen 3D-Drucker selbst zu bauen. Damit ich das Rad nicht neu erfinden muss, habe ich mir eine bereits bestehende Konstruktion genommen und auf meine Bedürfnisse angepasst. So konnte ich z.B. die verwendeten Aluprofile von MiniTec nicht direkt beziehen und habe mich darum und aus anderen Gründen für ein Profil entschieden, welches ich bei Motedis beziehen konnte.

Der TriMatical hatte für mich den Charme, dass er mit wenigen anzufertigenden Teilen auskommt und zum Großteil aus Kaufteilen besteht. Für mich als Feinwerktechniker kam auch nur ein Delta in Frage, das ist technisch einfach interessanter als ein kartesischer 3D-Drucker.

Ich habe mir die Zeichnungsdateien von GrabCAD heruntergeladen und von einem Bekannten in das STEP Format konvertieren lassen, da ich kein SolidEdge besitze, sondern meistens nur FreeCAD benutze. Das Druckerprojekt habe ich ebenfalls als Gelegenheit gesehen, mich in das CAD Programm einzuarbeiten. Da ich kein Konstrukteur bin, sondern mich beruflich mehr mit Automatisierungsaufgaben beschäftige, ist die eine oder andere Änderung vielleicht nicht ganz optimal.

Ich habe gegenüber dem Original ein paar Sachen verändert:

  • wie oben erwähnt, habe ich ein anderes Aluminium Profil gewählt
    Ich hatte zuerst ähnliche Abmaße wie im Original im Sinn, habe aber im Laufe der Untersuchung gemerkt, dass dieses Profil nicht zu den Linearführungen passt, die ich verwenden wollte.
  • ich wollte keine Kugelgelenke für die Delta Arme verwenden, sondern magnetische Aufhängungen (Stabmagnet mit Kugel)
    Entsprechend musste ich dazu natürlich den Effektor für das Hotend und die Schlittenplatte auf den Linearführungsschlitten anpassen
  • bei dem gewählten Profil konnte ich die untere Riemenscheibe durch zwei Umlenkrollen ersetzen, die wie an der oberen Umlenkung aus Kugellagern mit Flansch bestehen
  • für die Elektronik habe ich mich für ein Smoothieboard entschieden, welches ich als Kit mit LCD hier bestellt habe. Ich habe das Smoothieboard gewählt, weil es augenscheinlich eine relativ gute und umfangreiche Dokumentation bietet und ausreichend bestückt ist, um die gewünschten Komponenten anzuschliessen und auch noch Anschlüsse für Erweiterungen (z.B. zweiter Extruder) , sowie auch die entsprechende Performance besitzt.
  • die Aufhängung der Schrittmotoren hat mir nicht gefallen, ich habe sie durch einen Halter und einen Dämpfer ersetzt, die ebenfalls als Kaufteil erhältlich sind.
  • ich habe Endstops für X-Min, Y-Min und Z-Min eingebaut. Als Automatisierer kam für mich nur ein berührungsloser Sensor in Frage.

Da bei einem Delta die Masse der bewegten Teile ein entscheidendes Kriterium ist, kam für den Extruder nur eine Bowden Ausführung in Frage, da hier der Schrittmotor sowie die Fördermechanik für das Filament von der Bewegung entkoppelt sind. Viele bestehenden Konstruktionen beruhen darauf, das Filament mittels einer Rändelschraube zu fördern. Dies gefiel mir aus dem Grund nicht, dass dadurch das Filament beschädigt wird und auch die Extruder Teile dem Verschleiss unterliegen und es dann zu Schlupf kommen kann. Nach einigem Suchen bin ich dann auf den Vaeder Extruder gestoßen. Hier wird die notwendige Reibung zur Förderung des Filaments einfach durch die Seilreibung bewerkstelligt, ohne das Filament zu beschädigen. Ich habe dann nach den Konstruktionszeichnungen für diesen Extruder gesucht und bin dabei auf den Gunstruder gestoßen, für den ich mich letztendlich entschieden habe.

Da ich keinen für mich befriedigenden Bericht / Dokumentation für viele der erforderlichen Schritte gefunden habe, versuche ich hier den Bau des Druckers zu dokumentieren. Dabei soll auf die enstprechenden rechnerischen Grundlagen, die elektrische Verdrahtung, die mechanische Konstruktion, den Kauf der Teile und die Montage und Inbetriebnahme des Druckers eingegangen werden und so umfassend und verständlich wie möglich dokumentiert werden.

Ich werde jetzt dazu in Zukunft in loser Reihenfolge weitere Posts erstellen. Es wird auch noch ein Github Repository geben, wo man die entsprechenden Dokumente, Pläne und Zeichnungen bekommen kann.

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