Die Blog Oase

Heute habe ich erst einmal die gestrigen Fehler korrigiert. Der Lüfter hatte den Kabelauslass an der falschen Stelle und musste deshalb um 90° gedreht werden. Ebenso war der Extruder-Motor um 90° verdreht montiert. Nun stimmt alles wieder.

Anschließend war "21. Spool holder assembly" dran. Hier kommen tatsächlich die größten Schrauben (M8) zum Einsatz. Sehr clever ist die Verankerung der Filamentförderröhre gelöst. Ein paar Runden Tesafilm genügen, um das herausrutschen aus dem Halter zu verhindern.

Im Moment bin ich mitten drin im Abschnitt "22. PSU assembly". Entgegen der Bauanleitung habe ich das Standard ATX-Netzteil geöffnet und alle überflüssigen Kabel (Motherboard, Festplatten etc.) entfernt. Anschließend habe ich die beiden Lastwiderstände verlötet und mit dem Netzteil am Rahmen montiert.

Die Bauanleitung sieht vor, dass 12x Massekabel und 6x +12V Leitungen jeweils zusammengefasst werden sollen und in den passenden Schraubklemmen verschraubt werden sollen. Ich finde, je 5 dürften ebenso genügen.

Falls es dennoch zu Problemen kommen sollte, wird ein neues Kabel mit passendem Querschnitt verlegt.

Heute kamen die Abschnitte "13. Y Axis Assembly",

"14. X Carriage Fan Assembly",
"15. X Carriage Assembly",
"16. Hot end assembly",
"17. Extruder connection pcb assembly",
"18. Extruder Motor Assembly",
"19. Extruder Assembly"

und "20. X Axis Assembly" dran.

Weitere Bilder sind in meiner Gallery.

Hier mal die Liste aller Materialien eines Mendel90 Bausatzes:

Dazu kommen dann noch die gedrucken Kunststoffteile:

Das macht zusammen 820 Einzelteile!

Fertig gestellt sind die Abschnitte "7. Z Axis Assembly",

"8. Y idler assembly", "9. Y motor assembly",

"10. Y Carriage Assembly" und "12. Print bed assembly".

Den Abschnitt "11. Y Heatshield Assembly" habe ich übersprungen. Zum Drucken von PLA ist die Isolierung nicht nötig.

Heute habe ich endlich den zukünftigen Standort des Druckers freigeräumt. An dieser Stelle können auch die Baugruppen gleich montiert werden. Ich habe daher heute die Bauabschnitte "2. Frame Assembly" und "3. Bed Fan Assembly" nachgeholt

und den Abschnitt "5. X Motor Assembly" mit der Verkabelung vervollständigt.

Zuletzt war heute "6. Z Motor Assemblies" dran.

Der Plan war, nach Feierabend und vor dem Stammtisch ein paar Baugruppen zusammenzuschrauben. Das klappte nur zum Teil. Mein Optiker rief an, die Brille könne abgeholt werden. Gut - liegt auf dem Weg zum Stammtisch. Schlecht - um 19:00 Uhr schließt er. Das Killt mir mindestens 45 Minuten Bauzeit weg. Und kaum wollte ich den Esstisch zum Werktisch beanspruchen, kommt meine Freundin nach Hause. Ungewöhnlich früh ... klar dass Sie einen beträchtlichen Teil meiner Aufmerksamkeit bekam. Und dann unterbrach auch noch ihre Mutter ... ob und welchen Geburtstagskuchen ich wolle.

Bis zur Abfahrt zum Optiker und Stammtisch schaffte ich grad mal den Halter für die Zahnriemenumlenkrolle der X-Achse

und zum Teil den Motorhalter für die X-Achse. Da wir nur zu Zweit am Stammtisch waren, viel der nur kurz aus. So konnte ich nach Rückkehr noch die zweite Baugruppe fertigstellen:

Die Lötarbeiten fasse ich zusammen zu einem eigenen Arbeitsschritt. Deswegen sind hier die Flachbandkabel noch nicht zu sehen.

Ich habe ja gestern bereits die Vollzähligkeit aller Bauteile festgestellt. Natürlich war das wieder einmal etwas mit leichten Schwierigkeiten. Zunächst mal war der Schachtel von außen nicht anzusehen, wo oben und wo unten ist.

Zufällig erwischte ich die richtige Seite. Ganz oben auf lag ein persönliches Anschreiben mit der Auflistung aller Teile. Zusätzlich liegen in fast allen Tüten und Schächtelchen noch weitere Checklisten mit dem Inhalt.

Beim prüfen des Inhalts des "Goodie-Bag" passierte es dann. Mindestens ein Teil kullerte von der Kartonlasche in den Karton hinein. Oder daran vorbei auf den Tisch ... wie sich herausstellte fehlen 2 Grub Screws. Aber auch ein völlig leerer Karton und abgeräumter Tisch förderten die beiden Schrauben nicht zu Tage. Mist.

Was zum Geier sind das für Schrauben ...? Auf deutsch nennt man die Madenschrauben oder Gewindestifte. Im 3D Drucker werden sie gebraucht, um die Zahnräder der Zahnriemen am Schrittmotor zu fixieren. Ein kurzer Blick zu den Zahnrädern zeigte, die Madenschrauben sind bereits an Ort und Stelle.

Am Ende der Inventur vermisste ich allerdings noch die tausend Schrauben, Muttern und Beilagscheiben, die den Drucker zusammenhalten sollen. Die fand ich letztlich in der Schachtel des Schaltnetzteils. Dort wo normalerweise die Kabel sind, die man zur Verdrahtung eines PCs benötigt, war eine Tüte mit 21 kleineren Tüten mit allen noch fehlenden Teilen. Sauber beschriftet. VOR-BILD-LICH. Echt.

Was mir auch auffiel, war die Bauanleitung. Hier ein Beispiel aus der aktuellen Bauanleitung:

Und so sah es davor noch aus:

Leider gibt Github nicht detailliert Auskunft was verändert wurde. Die Bauanleitung ist mit Open/Libre Office geschrieben worden und deshalb ist Github nicht in der Lage, ein diff davon zu erstellen.

Ich plane den Drucker am Esstisch zu montieren. Die Lötarbeiten finden aber am Schreibtisch statt. Ich überlege derzeit, ob es sinnvoll ist, alle Lötarbeiten auf einmal zu erledigen. Auch die Montage diverser Baugruppen könnte man entgegen der Bauanleitung vorher durchführen. Das hat den Vorteil, dass die montierten Dibond-Platten erst dann Platz wegnehmen, wenn anschließend die Baugruppen daran angebracht werden.

Vor ein paar Stunden hat mir UPS das Paket geliefert. 9kg 3D-Drucker Bausatz Mendel90 von nophead. Rechtzeitig vor meinem Geburtstag. Und reingeschaut hab' ich auch schon. Es ist sehr einfach, die Vollzähligkeit aller Teile festzustellen. Jede Schachtel und Tüte ist beschriftet. Es liegen händisch abgehakte Checklisten dabei. So ist es einfach möglich alles durchzugehen. Es fehlt nichts. Alles da.

... stay tuned!

Ich war am Samstag/Sonntag bei der Open Source 3D Drucker Convention (OS3DC) in Frankfurt. Neben den sehr interessanten Vorträgen gab es viele verschiedene 3D Drucker in Aktion, im Werden und im defekten Zustand zu sehen.

Ich konnte interessante Gespräche führen. U.a. fragte ich an einem Tisch mit zwei MakiBox Druckern, wann der denn endlich mal geliefert wird ... die beiden wären daraufhin gerne unterm Tisch verschwunden. ;-))

Im Mendel-Workshop konnte man diverse Bauzustände sehen. Auf mich wirken die Mendel ein wenig fricklig. So hatten einige Nachbauer viel Zeit opfern müssen um die Winkligkeit genau hinzubekommen.

Ein Amerikaner war da mit seinem Mendel90 / Bot-BQ - auf dem wollte er spätabends Hackfleisch zum Burger "ausdrucken". Das hab ich aber nicht mehr gesehen.

Ich erzählte ihm, dass mein Mendel90 noch unterwegs zu mir sei und da fachsimpelten wir eine ganze Weile über das Design, die vorbildliche Konstruktion bis ins kleinste Detail und wie sehr sich doch der Kontakt zum Konstrukteur und seiner Frau in der Bestellphase von anderen Bestellungen unterscheidet. Einfach vorbildlich.

Hier habe ich schon etwas über autonomes 3D-Drucken geschrieben. Octoprint ist eine weitere Möglichkeit, ohne angestöpselten PC zu drucken.

Normalerweise werden die Bewegungsdaten, die der Extruder abfahren soll, während dem Druck an den Drucker gesendet. Je komplexer ein Objekt ist, desto länger dauert der Druck. Der sendende PC ist während dieser Zeit zu anderen Dingen kaum zu benutzen. Sollte es zum Abbruch beim Senden der Bewegungsdaten kommen, ist der Druck hinüber.

Zwar habe ich dort, wo der Drucker seinen Platz bekommen wird, einen eigenen kleinen Booksize PC stehen, der soll aber demnächst meinen in die Jahre gekommenen Server ersetzen. Somit braucht's was neues in der Druckerecke ...

Aber ein voll ausgestatteter PC wäre dafür eine ziemliche Verschwendung. Das geht auch mit weniger. Seit ein paar Monaten gibt es den "Raspberry Pi".

Diesem Winzling (Größe einer Scheckkarte) verpasst man ein angepasstes Debian-Linux (Raspbian) und packt die Software Octopi mit dazu. Der Entwickler von Octopi bietet das fertige Image zum Download an - so muss man das nicht selbst machen.

Wenn alles läuft, erhält man über den am Netzwerk angeschlossenen Raspberry Zugang zum Druckprozess. Man kann per Browser den Drucker bedienen, dem Druck über eine Kamera zuschauen und Zeitraffer-Aufnahmen machen:

*Hypf*

Ich habe heute früh um 04:20 Uhr die Tracking-Nr. erhalten. Mein 3D-Drucker Bausatz ist unterwegs mit UPS. Das Paket müsste dann eigentlich am Montag hier sein. Stay tuned!

Das bestellte Filament ist heute gekommen. Laut Tracking-Information wurde es am Montag Nachmittag dem Paketdienst übergeben. Gestern Spätabends war es bereits in Aschaffenburg und heute Früh um 11:30 hatte ich das Paket auf meinem Schreibtisch.

Es ist alles vollzählig da und zusätzlich noch zwei weitere Farben als Samples waren im Paket.

Soweit ich die Ware bis jetzt beurteilen kann, ist das Spitzenware! Sehr empfehlenswert.

Neulich ging's um das untere Ende des Extruders. Heute kommt der obere Teil dran. Ein Schrittmotor mit einem 11er Ritzel treibt ein 39er Zahnrad an, dessen Achse eine M8x50mm Schraube ist.

Diese Schraube wird im Allgemeinen als "Hobbed Bolt" bezeichnet.

Damit diese Schraube das Filament befördern kann, braucht es einige Vertiefungen oder Kerben entlang der Längsachse. Industriell werden diese Kerben durch Wälzfräsen erzeugt. Die meisten Konstrukteure und Bausatzersteller der verfügbaren 3D-Drucker sind da etwas einfacher gestrickt:

• ein Dremel mit Trennscheibe
• mit einem Gewindeschneider
• ziemlich professionell Teil 1 / Teil 2

Weitere Detailinformationen dazu gibt es hier. Hier kann man einen Extruder in einer 3D-Animation sehen, und hier in Aktion.

Zum Drucken braucht man Material. Im Bausatz sind zwar ein paar Meter Filament mit dabei, das dürfte aber bald verbraucht sein. Auf der Suche nach einem Lieferanten wurde mir Faberdashery empfohlen.

Dort habe ich eine Grundausstattung bestellt.

• Rainbow Fun Pack (je 10m in Fire Truck Red, Squeezed Orange, Mellow Yellow, Village Green, Greenery Green, Electric Blue, Lapis Blue, Princely Purple, Punk Star Pink und Buttercream)
  
• Arctic White
  
• Mercury Red
  
• Crystal Clear
  
• Glacial Blue
  
• Village Green
  
• Mellow Yellow
  

Gestern um kurz vor Mitternacht erreichte mich die Mail mit den Zahlungsinformationen.

"Sorry about the delay.

We are back on track now and if all goes to plan your dispatch date will be 19th / 20th September, so it should arrive in good time for your birthday :-)"

Die Kosten bis jetzt:

£ 499,00 Bausatz
£  99,80 Steuern
£  35,00 Porto
----------------
€ 781,25 Summe (Kurs 0,8112)

Ich war heute auch noch beim örtlichen Werkzeughändler und habe mir die fehlenden Innensechskant- und Maulschlüssel besorgt. Gestern gab's beim Aldi passenderwise Aluminium-Klebeband. Nun fehlen noch Aceton, Litiumfett, Gummifüße, ein Glasgefäß ...

Ich hab gestern um kurz vor Mitternacht noch eine Mail aus Manchester erhalten:

"Sorry for the delay in replying. I was waiting for a better update for you. Fingers crossed we can get it shipped towards the end of next week and as shipping to Germany is quite fast I hope you will have it in time :-)"

Soooo ... mal sehen, ob ich an meinem Geburtstag was zum Auspacken hab ...

... und wenn es oben in den Extruder hinein gedrückt wird, der Extruder genügend Wärme erzeugt, sollte es unten aus der Düse heraus fließen. Soweit die Theorie.

Hier sieht man einen Extruder schematisch. Das feste, spröde Filament wird oben eingeführt und auf dem Weg nach unten aufgeheizt. PLA (Polylactid / Polymilchsäure) wird bei 45 - 65°C (TG / Glasübergangstemperatur) gummiartig bis zähflüssig. Im Extruder befindet sich eine thermische Barriere aus Polytetrafluorethylen (PTFE / Handelsname Teflon) - in der Skizze in weiß. Damit wird erreicht, dass sich die Wärme nicht nach oben fortsetzt. Die äußere Hülle des Extruders besteht aus Polyetheretherketon (PEEK) - in der Skizze oben blau / unten rot.

Der unterste Teil des Extruders ist entweder aus Alminium oder Messing. Dort ist letztlich auch die Düse, der Heizwiderstand und der Temperaturfühler untergebracht.

Die Kraft, mit der das Filament in den Extruder gedrückt wird, setzt sich nach unten fort und presst die PTFE-Hülse gegen die äußere Hülle. Zu viel Druck zerstört das Bauteil, zu wenig Druck bewirkt einen zu geringen Fluß des PLA aus der Düse. Die Vorschubmechanik und der zeitliche Verlauf des Vorschubs muß also auf den Extruder abgestimmt werden.

Es gibt in der Welt der 3d Drucker inzwischen eine Vielzahl von Extruderkonstruktionen. In meinem Drucker wird ein J-Head MK VB werkeln.

Kurioserweise werden auch diese Teile inzwischen von Chinesen nachgebaut. Günstiger, aber in schlechterer Qualität - obwohl alle Konstruktionsdetails veröffentlicht sind:

Hier hat der Konstrukteur der J-Head Extruder die Nachbauten mal getestet.