Hausmusik

Ich benutze seit einigen Jahren 2 verschiedene CR-10 Clons und einen Prusa i3 Clon.

Die Billig-Modelle werden mit Ausschuss-Teilen zusammengeschustert. Wenn man ein paar Dinge beachtet, liefern sie jedoch ordentliche Drucke. Ein paar € muss man allerdings investieren.

CR-10

Problem Nr.1 Haftung

Der Druck haftet nicht, hat Warping oder der Extruder schlägt.

Grund 1: Egal welche Version, das mitgelieferte Druckbett (Glasplatte) ist nicht plan. Zur Kontrolle: Mit einem 3D-Zeichenprogramm einen Testdruck erzeugen (Plattengröße minus 2 cm), 1 Lage hoch. Das Druckergebnis schwankt von durchsichtig bis nicht haftend.

Für alle, die das Programm FreeCAD nicht kennen, ist eine Kurzanleitung weiter unten.

Abhilfe: am besten von Creality für ca. 20€ eine selbsthaftende Platte kaufen. Die Bauteilhaftung ist extrem gut. Wenn ein Bauteil nicht abgehen will, nicht mit Gewalt mit einer Spachtel das Lösen versuchen. Die Beschichtung löst sich mit ab. Stattdessen die Platte mit dem Bauteil in ein Gefrierfach legen oder im Winter auf den Balkon. Dann geht das Bauteil leicht ab.

Man kann auch die unbeschichtete Druckplatten-Rückseite mit Hilfe eines Haftsprays verwenden. 3DLAC hält bombenfest und ist sehr preiswert in der Anwendung. Es gilt derselbe Hinweis für die Ablösung in der Kälte. Mit Gewalt zerstört man den Druck

Grund 2: Die Nivellierung ändert sich nach jedem Neustart.

Bei der Version mit 2 Spindeln verstellt sich immer eine Spindel. Dauerhafte Abhilfe schafft nur eine Verbindung beider Spindeln mit Hilfe eines Kettentriebes. Anleitung weiter unten.

Bei beiden Versionen ist die Z-Schalter Betätigung unzuverlässig und kompliziert einzustellen.

Abhilfe: Druck von 3 Bauteilen

Man benötigt noch ein Stück (Stahl)blechstreifen (z.B. Kistenband oder ähnliches)

Hier die stl.-Dateien für die Halterungen und die Dateien für FreeCAD ab Version 0.18

Ganz wichtig. Wenn die Druckdateien mit Cura erstellt werden, auf keinen Fall die Grundfläche (die auf dem Druckbett) mit Cura ändern. Immer mitFreeCAD die Fläche der X-Y Achse ändern (über "Bearbeiten" \ "Placement"). Ansonsten wird absoluter Müll gedruckt. ???

CR-10 Federhalter für Home-Schalter einfach.FCStd

CR-10 Federhalter für Home-Schalter einfach.stl

CR-10 Stellschraube-Halter für Home-Schalter-2-kurz.FCStd

CR-10 Stellschraube-Halter für Home-Schalter-2-kurz.stl

CR-10 Stellschraube-Halter für Home-Schalter-3.FCStd

CR-10 Stellschraube-Halter für Home-Schalter-3.stl

CR-10 Switch halter 60 mm hoch.FCStd

CR-10 Switch halter 60 mm hoch.stl

CR-10 Z-Schalter umbau Kurze Version

Z-Schalter umbau Lange Version

Kopplung beider Spindeln

Die 2-Spindelversion funktioniert beim Druck einwandfrei, da die Ansteuerung die Blockierung der Spindeln nur zum Nachrücken löst. Wenn der Druck fertig ist, darf man nicht mal scharf hinschauen, schon ist eine Spindel verstellt. Man muss vor jedem Druck die Nivellierung kontrollieren.

Leider funktioniert der Umbau auf eine Spindel nicht, weil ein Motor zu schwach ist. Somit bleibt nur die Kopplung mit Hilfe eines Zahnriemens oder einer Kette. Die Zahnriemnversion hat einen Nachteil. Die Spindeln sind oben schwimmend gelagert, um Verspannungen des Schlittens zu verhindern, Zahnriemen sollen jedoch einigermaßen unter Spannung montiert werden, damit sie nicht springen. Also bietet sich die Verbindung mit Hilfe einer Kette an.

Jetzt kommt es darauf an. Will man ein Metallkettenrad oder ein selbst gedrucktes aus PETG. Hier erstmal die Beschreibung für Metallkettenräder. Die Beschreibung für die Erstellung eines gedruckten Kettenrades erfolgt weiter unten. Kette und Kettenräder gibt es preiswert z.B. bei www.zahnriemen24.de. Unglücklicherweise haben die Spindeln einen Zoll-Durchmesser. ca. 7,7 mm. Daher muss man etwas basteln, damit die Zahnräder rund laufen.

Ab 16 Zähne haben Zahnräder mit 6mm Teilung eine Bohrung von 8mm. Die Nabe hat 20 mm Durchmesser. Der Außendurchmesser beträgt 33 mm. Die Spindel hat einen Abstand von 20 mm zum Rahmen. Mit einem gedruckten Passstück läss sich das Zahnrad rund laufend auf der Spindel befestigen. Wer über eine Drehbank und oder einen Bohrständer verfügt, kann natürlich ein kleineres Zahnrad mit 6mm Bohrung auf 7,7 mm aufbohren und mit Madenschrauben befestigen. Die Gewinde dazu müssen allerdings auch selbst gefertigt werden. Schraubt man das 8mm Zahnrad direkt auf der Spindel fest, läuft es unrund. Dann muss man der Kette so viel Spiel geben, dass sie die Spindeln nicht verspannt. (sieht man gut auf den Bildern, es wurden Teile aus der Bastelkiste mit 8 mm Bohrung verwendet).

Die Ketten gibt es als Meterware. Es ist empfehlenswert ein männliches und ein kombiniertes männlich-weibliches Schloss zu bestellen, dann kann man die Kettelänge im 3mm-Raster einstellen und kommt um eine aufwändige Spannvorrichtung herum. Die Kette braucht in der Mitte so oder so eine Auflage, damit sie nicht am Zahnrad verkantet. Die Auflage kann man gleich auch als Halterung für einen Spanner verwenden, sofern man einen braucht. Dann die Zahnradhalterung mit der Zahnradnabe verkleben. Das Zahnrad vorher unbedingt entfetten.

Der Adapter ist für die Befestigung mit Hilfe einer Standard-Schlauchklemme für einen 1/2 Zoll Schlauch gezeichnet.

Zahnradhalterung Zahnradhalterung Zeichnung

Der Screenshot der Zahnradzeichnung ist von der Seite

https://www.zahnriemen24.de/a/41351-kettenraeder-04?zaehnezahl=16&quantity=1

Zahnrad 8x20 Nabe Kettenspanner auflage

Hier die stl.-Dateien für die Halterungen und die Dateien für FreeCAD ab Version 0.18

Zahnradhalterung für Spindel 7,8 mm.stl

Zahnradhalterung für Spindel 7,8 mm.FCStd

Kettenspanner-Halter.stl

Kettenspanner-Halter.FCStd

Kettenspanner-Auflage 100x100.FCStd

Kettenspanner-Auflage 100x100.stl

Problem Nr. 2 Druckqualität

Die Oberfläche und oder die Festigkeit ist schlecht.

Grund 1: PLA-Filament hat von Haus aus eine geringere Festigkeit wie PETG, außerdem zieht es Feuchtigkeit und der Druck wird dann porös. Außerdem neigt es zur Düsenverstopfung.

ABS-Filament neigt zu Warping und zur Düsenverstopfung.

TPU-Filament ist nur mit einem Drucker mit Direkt-Extruder zuverlässig einsetzbar. Es zieht ebenfalls Feuchtigkeit. Problemloser Druck ist nur mit PETG möglich.

Grund 2: Die Drucktemperatur, welche am Display angezeigt wird, entspricht nicht der realen Düsentemperatur. Wenn die von einem Infrarot-Thermometer angezeigte Düsentemperatur weit unter der eingestellten Temperatur ist, dann ist der Thermistor am Druckkopf defekt. Am besten das ganze Hotend mit Düse, Thermistor, Heizung und Teflonschlauch, für ca. 20€, erneuern. Den Anschluss mit AMP-Steckerkupplungen herstellen, dann erspart man sich die umständliche Steckerkonfektionierung und das auch beim nächsten Tausch. Der Fehler kann durchaus bei als neu gelieferten Druckern auftreten.

Weitere Empfehlungen

Das Steuerteil auf 2 Holzklötzchen stellen. Die Abluft wird wesentlich besser abgeführt.

Zur Schonung des Kartenslots eine TF-Kartenverlängerung benutzen. Das verhindert auch das versehentliche Reinrutschen der Karte in das Gehäuse.

Für die Reinigung des heißen Druckkopfes nichts Metallisches, Pinzetten und dergleichen verwenden. Die Steuerplatinen für die Heizung sind nicht kurzschlussfest.

Für Leute, die schrauben können oder wollen:

Eine der Schwachstellen der Billig-Drucker sind die Lüfter. Vor allem die Lüfter des Steuerteiles jaulen schon nach kurzer Zeit. Billiglüfter ohne Kugellager benötigen einen Tropfen Öl. Das Etikett vom Lüfterlager abziehen und ölen. Wenn ein Messinglager eingebaut ist, kein Silikonöl verwenden. Ein kleiner Tropfen genügt. Für Vieldrucker: Im Netz sind genügend Hinweise für den Einbau besserer kugelgelagerter Lüfter zu finden.

Prusa i3

Die Prusa Sperrholz-Version ist nach einigen Umbauten durchaus zu verwenden. Schwachstelle ist der Holzrahmen. Nur wenn man ihn mit kleinen Winkeln auf eine Spanplatte montiert, ist er stabil. Für die Billig-Klone gilt dasselbe wie für den CR 10. Es wird Ausschuss verbaut. Die größte Stärke des Prusa i3 ist der Direkt-Drive Extruder. Mit ihm kann man problemlos TPU – Filament verwenden für Dichtungen und Schutzkappen z.B. Bei diesem Material streikt der CR 10. Die Reibung im Teflonschlauch ist offensichtlich für einen korrekten Transport zu hoch und das Filament baucht nach den Antriebszahnrädern aus. Dann ist Schluss mit Drucken.

Größte Schwachstelle des I3 ist die Druckbett-Auflage aus Aluminium. Das Glas kann man definitiv nicht plan einstellen, weil sich das Metall-Bett beim Aufheizen verzieht. Als Abhilfe muss man die Justierschrauben am Holzrahmen befestigen, der bleibt stabil und man kann somit die Glas-Höhe unabhängig vom Metallbett einstellen. Am einfachsten in die Holzplatte Löcher bohren, möglichst senkrecht - Schraubendurchmesser - 1 mm und die Gewindeschrauben mit Druck eindrehen, so dass im Holz ein Gewinde entsteht. Eleganter ist natürlich die Lösung mit einer Gewindeplatte, gedruckt oder aus Metall, vorausgesetzt man hat einen Gewindebohrer.

Und mit ein paar kleinen Umbauten lässt sich die Bedienung vereinfachen, die Kühlung verbessern und die Kabelbruchgefahr verringern.

Öffnung für Stellschraube

Die verbesserte Bauteilkühlung findet man auf:

http://www.thingiverse.com/thing:1704920
DIY Printer Extruder Fan Prusa I3 Copy Reprap CTC by Fugazi123 is licensed under the Creative Commons - Attribution license.
http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/
# Summary
This is a proper mish mash of various extruders to fit a CTC/ Prusa / Reprap DIY copy, whatever it is :)
Wire a 12v 5mm LED into the fan ( if its DC ) to see your workspace better.
Seems to work well!

Falls nicht mehr erreichbar, stelle ich hier die stl.-Datei für das Luftgehäuse ein.

topbracket.stl

Für die Befestigung muss man selbst kreativ werden. Hier noch ein Bild des Verfassers.

Man klickt auf den Abwärtspfeil neben Start und dann auf Part Design, Es erscheint eine neues Fenster. Hier klickt man auf die Auswahl: "Neu" und dann auf folgendes Icon (sieh Pfeil) für eine neue Zeichnung,

und wählt XY_Plane als Basis Ebene. Es erscheint die Zeichenebene mit dem 10 mm Raster. Man klickt in der Symbolleiste auf das Rechteck und zieht mit der Maus ein Rechteck auf, am besten mittig. Mit 2x Rechtsklick verschwindet der Zeichenmodus. Jetzt klickt man eine Seitenlinie an, sie wird grün, klickt dann auf den schrägen Doppelpfeil und gibt das Mass (Druckbett - 40 mm) als Länge ein. Damit man die ganze Zeichnung sehen kann, scrollt man mit der Maus das Bild kleiner und macht dasselbe mit der kurzen Seite. Jetzt hat man ein Rechteck mit den Testdruckmaßen. Wenn man in das Bild klickt, kann man die Zeichnung mit den Cursortasten auf der Tastatur verschieben. Mit Klick auf irgendeine Seitenlinie und gehaltener Maustaste kann man die Zeichnung ungefähr in die Mitte über das Koordinatenkreutz verschieben. Man geht jetzt links auf "Schließen" und dann auf "Selektierte Seite aufpolstern"

Im sich öffnenden Auswahlfenster für die Höhe gibt man 0,2 mm für eine Druckschicht ein und bestätigt mit OK.

Wenn jetzt kein Bild erscheint, dann muss man auf den kleinen Würfel, der sich unter dem großen Ausrichtwürfel rechts oben im Bild befindet, klicken und dann auf die Auswahl "Bild an Fenster anpassen". Dann erscheint der 3D Körper. Man kann ihn entweder oben mit den Pfeiltasten am Würfel drehen, oder bei gedrückter Umschalttaste mit der rechten Maustaste. In diesem Fall sieht man ein rechteckiges Blatt. Damit eine stl. - Datei daraus entsteht, geht man auf "Bearbeiten", "Alles auswählen", dann auf "Datei", "Exportieren", (ev. stl-Format auswählen) gibt dem Testblatt einen Namen und einen Speicherplatz.

Im Slicer-Programm, z.B. Cura stellt man die Druckplattenhaftung auf Brim, gibt 10 Linien ein und hat so genügend Zeit die Nivellierung nachzustellen. Auf diese Weise kann man natürlich auch einen Testwürfel für die Maßstabskontrolle erstellen. Und womöglich bekommt man Lust auf mehr.

Mit FreeCAD kann man recht einfach Zahnräder konstuieren. Ein Zahnrad konstruiert man genau so einfach wie einen Testdruck. Ich gehe hier speziell auf die Verminderung des Grates ein, der beim Drucken des 1. Layers entsteht. Dieser Grat muss mit viel Aufwand entfernt werden, damit ein Zahnradpaar leicht läuft.

Zahnräder in FreCAD wird auf: https://sturm.selfhost.eu/wordpress/die-sache-mit-den-zaehnen-zahnraeder-konstruktion-in-freecad/ gut beschrieben.

Einen guten Überblick für die Zahnradberechnung bekommt man auf der Seite: https://technikdoku.com/zahnraeder-konstruieren/ .

Für die Achsabstandsberechnung gibt es Rechner, z.B.: http://ninoslavp.users.sbb.rs/index_de.HTML

Hat man sich auf eine Zahnradgröße festgelegt, ist der Fußkreisdurchmesser interresant. Auf der Seite technikdoku bekommt man ihn nach Moduleingabe und Zähnezahl geliefert.

Man zeichnet, wie beim Testdruck zuerst statt des Quadrates einen Kreis mit dem Fußkreisdurchmesser, indem man statt auf das Quadrat in der Symbolleiste auf den Kreis klickt. Ich nehme hier das Musterzahnrad von FreeCAD mit 26 Zähnen und Modul 2,5. Der Fußkreisdurchmesser ist 59,165 mm. Für den Basiskreis nimmt man rund einen halben mm weniger, also 58,5 mm.

Damit man ihn zentrisch bekommt, auf den Kreismittelpunkt und den Kreuzungspunkt der X- und Y-Achse klicken und dann auf den kleinen roten Punkt auf der Werkzeugleiste. Jetzt klickt man den Kreis an, dann auf den Pfeil neben dem Kreis mit dem Radius auf der Werkzeugleiste und wählt Durchmesser festlegen. Hier gibt man 58,5 mm ein, bestätigt mit OK. Wenn man den Wert ändern will, Doppelklick auf den Wert in der Zeichnung, dann kann man korrigieren. Alle 20 letzten Eingaben kann man mit dem Rückwärts-Pfeil in der oberen Werkzeugleiste rückgängig machen.

Jetzt geht man auf "Schließen", dann auf das Werkzeug "Selektierte Skizze aufpolstern", wählt 0,2 mm, OK. Man klickt auf die Oberfläche, sie wird hellgrün, dann auf "Part Design und Involute gear".

Zum Zahnradmodul kommt man über Part Design in der Menüleiste. In neueren Versionen von FreeCAD ist die Workbench ..involute gear vorhanden, ansonsten googlen: Wie man zusätzliche Arbeitsplätze installiert.

Das Programm legt jetzt das Zahnrad auf den 0,2 mm hohen Zylinder den man zuvor erzeugt hat. Wichtig. Damit Cura die Zähne nicht aufpolstert, das Häckchen bei "Stützstruktur generieren" rausnehmen. Die erste Zahnlage wird praktisch in der Luft gedruckt, 0,2 mm über der Glasplatte. Mit OK bekommt man die Werkzeugleiste zum Aufpolstern, wählt die Zahnraddicke, OK. Wenn man jetzt das Zahnrad auf die Unterseite dreht, sieht man, dass der Zahnfuss auf der Basisscheibe liegt und später nicht auf der Druckplatte zerquetscht wird.

Seit der FreeCAD Version .020 ist mit Sprocket die Erstellung eines Kettenrades dazugekommen. Die Dateien dieser Seite wurden mit der Version .018 erstellt. Sie sind natürlich mit der 20er Version zu öffen. Rückwärts geht, wie üblich, nicht.