3D Drucker

Elektronik

• Steuerboard "Gen7":http://reprap.org/wiki/Generation_7_Electronics mit ein paar Änderungen das Layout betreffend
  • ACHTUNG! Aufgrund eines Layoutfehlers sind Pin 18 und 19 vertauscht. Dies muss in der Marlin Firmware in der Datei "pins.h" korrigiert werden.

Hinweis: Die aktuellen Schrittmotortreiber sollen ersetzt werden.

• Schrittmotortreiber: "StepStick":http://reprap.org/wiki/StepStick
  • maximale Phasenspannung: 35 V
  • maximaler Phasenstrom: ±2 A (bei sehr guter Kühlung)
  • eingestellter Phasenstrom: ≈1,6 A
  • Schrittmodi: Voll, 1/2, 1/4, 1/8 , 1/16
  • verwendeter Schrittmodus: 1/16
  • verbaute Menge: 4 Stück

• Schrittmotoren: WanTai 42BYGHW811
  • Typ: 2-Phasen Bipolar
  • Schrittwinkel: 1,8°
  • Schrittgenauigkeit: 5 %
  • Nennspannung: 3,1 V
  • Nennstrom: 2,5 A
  • Haltemoment: 4800 gcm (≈0,47 Nm) @ 2,5 A
  • Phasenwiderstand: 1,25 Ω
  • Phaseninduktivität: 1,8 mH
  • Montageflansch: NEMA-17
  • Motorbreite und -höhe: 42 mm
  • Motorlänge: 48 mm
  • Wellendurchmesser: 5 mm
  • Wellenlänge: 22 mm
  • Gewicht: 340 g
  • verbaute Menge: 5 Stück

• Endlagensschalter
  • Microtaster
  • verbaute Menge: 3 Stück

• Netzteil: Enermax EG365AX-VE
  • Gesamtleistung: 353 W
  • maximaler Strom @+12 V: 26 A

Instandhaltungstagebuch

11.01.2014: Die große Durchsicht

Durchgeführt von: Miko Trusch

Was wurde gemacht:

• Überprüfung der Achsen und deren Antriebe
• Überprüfung des Extruders
  • beinhaltete die Reinigung des Hot-Ends

Ergebnisse:

• x-Achse funktionsfähig
  • Zahnriemen könnte mehr Spannung vertagen
• y-Achse funktionsfähig
  • Zahnriemen könnte mehr Spannung vertagen
• z-Achse nicht funktionsfähig
• Extruder funktionsfähig
  • Kabel vom Temperatursensor muss neu verlegt werden
  • überlegen, ob Steckverbinder am Extruder verbaut werden für bessere Instandhaltung

Ursachen für Fehlfunktionen:

• z-Achsen Schrittmotortreiber durchgebrannt
  • schlechte Kühlung des Treibers
  • Verdacht auf schlechte Laufeigenschaft (überwiegend schwergängig) der Spindelantriebe

Anstehende Maßnahmen:

• Schrittmotortreiber tauschen
• Kühlung überdenken bzw. verbessern
• Spindelantrieb überdenken
• Kabel vom Temperatursensor neu verlegt

18.01.2014: Mysterium Mechanik

Durchgeführt von: Miko Trusch

Was wurde gemacht:

• Tausch des z-Achsen Schrittmotortreibers

Ergebnisse:

• z-Achse eingeschränkt funktionsfähig
  • Spindeln drehen teilweise asynchron und verziehen die x-Achse

Ursachen für Fehlfunktionen:

• schlechte Laufeigenschaft der Gewindespindel (Oberflächengüte der Verzinkung offenbar zu schlecht)
• schlechte Schmierung (Fett ist mit der Zeit fester geworden)
• Vorspannung der z-Achse zu groß

Anstehende Maßnahmen:

• Gewindespindel mit besserer Oberflächengüte verwenden (testen von V2A oder V4A-Stahl)
• andere Spannmuttern für die z-Achse verwenden (optimal wäre RG7 wegen der guten Trockenlaufeigenschaft, alternativ Messing)
• Vorspannung der z-Achse reduzieren

02.02.2014: Die Physik lässt grüßen

Durchgeführt von: Miko Trusch

Was wurde gemacht:

• bestimmen der Federkonstante der verbauten Druckfedern

Ergebnisse:

• Federgeometrie: Länge 65 mm, mittlerer Durchmesser 10 mm, Drahtdurchmesser 1 mm

|=.*Gewicht [kg]* |=.*Kraft [N]* |=.*Länge [mm]* |=.*ΔL [mm]* |=.*R [N/mm]* | |=.0,00 |=.0,00 |=.65,0 |=.0 |=.− | |=.0,50 |=.−4,91 |=.57,4 |=.−7,6 |=.0,6454 | |=.1,00 |=.−9,81 |=.49,3 |=.−15,7 |=.0,6248 | |=.1,25 |=.−12,26 |=.46,3 |=.−18,7 |=.0,6557 | |=.1,75 |=.−17,17 |=.38,2 |=.−26,8 |=.0,6406 | |=.2,00 |=.−19,62 |=.34,2 |=.−30,8 |=.0,6370 | |=.2,25 |=.−22,07 |=.30,5 |=.−34,5 |=.0,6398 | |=.2,50 |=.−24,53 |=.28,0 |=.−37,0 |=.0,6628 | |=.3,00 |=.−29,43 |=.20,3 |=.−44,7 |=.0,6584 | |\4>.Ø |=.0,6456 |

Anstehende Maßnahmen:

• Bestellung schwächerer Druckfedern bei Conrad (Artikel-Nr. "889240":http://www.conrad.de/ce/de/product/889240)

11.02.2014: Shoppen bei Conrad

Durchgeführt von: Miko Trusch

Was wurde gemacht:

• abholen der bestellten Druckfedern

Anstehende Maßnahmen:

• Federn müssen abgeflacht werden
• Federn müssen verbaut werden

13.02.2014: Der Baumarktbesuch

Durchgeführt von: Miko Trusch

Was wurde gemacht:

• shoppen im Hornbach
• Gewindestange einkürzen auf 25 cm
• einseitiger Testeinbau mit neuer Druckfeder, Gewindestange und Muttern

Ergebnisse:

• Erwerb von M8-Gewindestange aus V2A-Stahl und M8-Muttern aus Messing
• auf den ersten Blick gut laufender Spindelantrieb

Anstehende Maßnahmen:

• neue Spindeln reinigen, einbauen und fetten
• Masse der x-Achse ermitteln (Gewichtskraft auf rechte und linke Spindel) und die Federvorspannungen bestimmen

05.03.2014: Eine schmierige Angelegenheit

Durchgeführt von: Miko Trusch

Was wurde gemacht:

• Druckfedern abgeflacht
• Einbau der M8-Gewindestange aus V2A-Stahl und der M8-Muttern aus Messing, sowie der Druckfedern
• Messen der Masse von dem rechten und linken Gewindetrieb (zum bestimmen der Gewichtskraft auf die Spindeln)
• Reinigung der Linearführungen
• Fetten der Achsen und Gewindetriebe mit "Molykote BR 2 Plus Fett":http://www1.dowcorning.com/DataFiles/090007c880002d4a.pdf

Ergebnisse:

• z-Achse läuft leichtgängig und ohne großartig zu verziehen

Anstehende Maßnahmen:

• einstellen der Druckfedern
• kalibrieren des Druckers
• Bau eines neuen Druckbetts

24.09.2014: Es entwickelt sich...!

Durchgeführt von: Christoph, Ludwig, Sven

Eine kurze Zusammenfassung der Arbeiten der letzten Wochen und Monate

Was wurde gemacht:

• neuen y-Schlitten aus Pertinax gefertigt (passend zum neuen Druckbett)
• neues, beheiztes Druckbett (MK 3) gekauft und eingebaut
• Motorstrom der Treiber genau eingestellt (0,7 Volt U_ref --> 1,75 A Phasenstrom)
• Umlenkrolle des Zahnriemens der x-Achse mittels eine Alukeils ausgerichtet, um seitliches Anlaufen zu vermeiden
• neue Firmware aufgespielt (Marlin V1, heruntergeladen am 11.09.2014) --> u.a. Anpassung der Achsenhöchstgeschwindigkeiten --> z-Achse läuft jetzt zuverlässig
• Feineinstellung der z-Achse überarbeitet
• Luftkanal für den Extruder-Lüfter gedruckt und montiert
• Kapton-Tape bestellt

Ergebnisse:

• der Drucker druckt wieder!
• das neue Druckbett sieht super aus und wird schön warm :-)

Anstehende Maßnahmen:

• Druckbett mit Kapton-Tape bekleben
• Feintuning der Slic3r-Einstellungen für höhere Druckqualität und Geschwindigkeit
• Maximalstrom ermitteln, den die Treiber liefern können
• den Drucker bis zur Ersti-Woche nicht kaputt machen :-P

07.10.2014: Jaaaaaaaaa, er lebt noch!

Durchgeführt von: Christoph

Der Drucker läuft und hat zur Ersti-Schnitzeljagd tapfer durchgehalten. Die Qualität der gedruckten "Trilegos":http://www.thingiverse.com/thing:13531 war zwar noch nicht ganz zufriedenstellend aber daran war "Slic3r schuld":https://github.com/alexrj/Slic3r/issues/2262 :-P

Was wurde gemacht:

• Druckbett mit Kapton-Tape beklebt
• viele Test- und Kalibrierungsobjekte gedruckt
• Slic3r 1.2.0 experimental ausprobiert
• "versehentlich" mit sehr hoher Geschwindigkeit gedruckt (youtube: "Video1":http://youtu.be/rkTN5Ad3DJM , "Video2":http://youtu.be/ZGEeXP5R1Jw )

Ergebnisse:

• Druckeinstellungen für einen zügigen und guten Ausdruck ("config bundle":https://projekte.turmlabor.de/attachments/download/46/TL_Slic3r_config_bundle_2014-10-07.ini)
• Slic3r 1.2.0 lieferte keinen schönen Ergebnisse --> vorerst bei Version 1.7.0 bleiben!
• Drucker arbeitet auch bei "gefährlich" hohen Geschwindigkeiten zuverlässig, weder die Motoren noch die Elektronik haben Probleme gemacht (kein Überhitzen oder Schrittverluste). Die mechanische Belastung ist aber vermutlich sehr hoch - zu hohe Geschwindigkeiten sollten also vermieden werden.

Anstehende Maßnahmen:

• Die Qualität bei Überhängen ist noch nicht zufriedenstellend --> Testdrucke machen und passende Einstellungen ermitteln
• Testen, wie die Druckqualität bei Brücken ist