Eigenbau 3D Drucker (Planungsphase)

[robin]

Nachdem hier viele schon einen 3D Drucker haben und Andree-HB vor ein Paar Tagen auch wieder was zeigen musste, hats mich endgültig gepackt.

Zur Zeit ist alles noch in der Planungsphase, folgende Punkte habe ich mir überlegt:

• Arbeitsraum ca. 20x20x30cm
• Preislich unter 300€
• Soviele Teile wie möglich fräs-/drehbar, da kein 3D Drucker vorhanden
• Aufbau als Delta-Roboter Vorbild wäre Rostock (mMn. der Preislich günstigste Aufbau)
• Platz für ein ATX Netzteil (habe noch eins hier liegen und wenn ein ATX NT passt, passen auch andere)
• geschlossener Raum (sollte gegen das Delaminieren helfen)
• Keine Gewindestangenkonstruktion

Aktuell habe ich mich etwas in Sketchup ausgetobt:
https://sketchfab.com/show/HT1LgnGsNCVfoQwwXzFI0eFUD1

Bei den Bildern im Anhang bitte die Maße ignorieren, das ganze sah größer aus. Aktuell beträgt die Werkstückgröße ca. 20x20x10 und das NT ist auch noch kein ATX. Aber hey, sieht schonmal gut aus das Teil

Endmaße werden wohl eher 35x30x70 werden. Eine Schwachstelle der Delta-Roboter, der Aufbau muss halt Hoch werden, dafür ist die Grundfläche sehr Klein.

Zum Aufbau:
Da das ganze günstig bleiben soll, wird die Kabine aus 12mm und 16mm MDF gebaut und die Türen aus Hobbyglas.

Geplant ist wie gesagt ein Delta-Roboter (fehlt noch in der Zeichnung) der auf 8mm Wellen mit LM8UU Linearlagern läuft mit der Möglichkeit auf mehrere Meterialien/Farben gleichzeitig zu verarbeiten. In der ersten Version wird erstmal klein angefangen und nur auf eine Rolle beschränkt.

Der Antrieb erfolgt über Zahnriemen. Hier habe ich noch das Problem, dass gekaufte Räder ca. 8€/stk kosten und ich Umlenkrollen nur ohne Kugellager finde. Hier wäre ein 3D Drucker schön.... wie war das mit der Henne und dem Ei?

Der "knubbel" im Deckel soll eine Lampe sein, was halt gerade aufzufinden ist. 20W Halogen Spot, würde ich spontan sagen.

Die Schrittmotoren werden ziemlich sicher NEMA17, außer ich komm günstig an andere heran. Auf Experimente mit 1€ Motoren aus Laserdruckern habe ich dann aber keine Lust.

Grob überschlagen komme ich aktuell auf ca. 250€, ist sogar noch etwas Luft.

Die Extruder sind aktuell noch Platzhalter, gabs schon fertig bei Sketchup.

ToDo:
Genauen Plan der Gesamten Konstruktion inkl. Schlitten, Hotend und Arm.


Offene Fragen:

1. Braucht man gehärtete Präzisionswellen oder ist normaler Rundstahl (Edel-/Silberstahl) ausreichend? Wäre nur 1/4 des Preises. Beim normalen RepRap sind es glaube ich auch nur "normale".
2. Welchen Controller nimmt man denn am besten? Sanguinololu , Adruino+Shield oder was ohne Adruino?
3. Was haltet ihr davon?

Das ganze wird mehr ein Langzeit Projekt, ich hab aktuell noch keinen Zeitdruck.

Falls es noch Fragen, Erfahrungen oder Anregungen gibt, schießt los, bin für alles offen.

Gruß,
Robin

[HannoHupmann]

Die Idee einen Delta Roboter für den Druckkopf zu verwenden finde ich sehr spannend, ich habe mir schon immer überlegt was man eigentlich mit so einer Kinematik schönes anstellen könnte im Hobbybereich. Ich würde auf jeden Fall eine beheizte Grundplatte vor sehen, denn damit gibt es offensichtlich immer wieder Probleme.

Ich weiß nicht ob du die möglichkeit hast 3D Teile selbst zu fertigen, denn sonst wird es mit den 300€ quasi unmöglich. Sind dann doch einige Teile. Dafür kann man auf das Gehäuse verzichten, das stört am Anfang eh nur, weil man dauernt irgendwas nachjustieren muss.

Heben und senken der Plattform sollte mit einem Motor gehen der kräftig genug ist, soviel Gewicht sollte da nicht drauf kommen. Das würde dir den Aufwand ersparen die Motoren später zu synchronisieren. Zumal eh noch 3 Motoren für die Delta-Kinematik benötigt werden und hier die meisten Kosten entstehen.

[robots4-ever]

Ich finde die Idee auch ganz gut, aber ist das mit der höhen verstellbaren Druckfläche nicht etwas unnütz?
Ich meine damit diese Video z.B. http://www.youtube.com/watch?v=AYs6jASd_Ww.
Sonst viel Erfolg.

[robin]

Hä? Ich verstell die Druckfläche doch nicht in der Höhe. Vorbild ist wie gesagt die Rostock aus deinem Video und um die Höhe zu ändern, werden die Schlitten alle um den gleichen Offset nach oben verfahren.
Hab ich mich verschrieben

Die Kinematik des Deltas wird über die 3 Motoren angesteuert. Mittels Riemen und entsprechenden Läufern auf den Wellen. Sehe da auch keine Vorteile drin die Paltte abzusenken, brauch einen Motor + Treiber mehr und mein Werkstück bewegt sich, was ich nicht will.

Eine Beheizte Grundplatte wird es geben, wird dann zum Heizen des Raums verwendet. Was man so ließt, soll so eine Platte + Hotend reichen um den Raum relativ konstant auf 40-50°C zu bekommen.

Für die 3D teile ist eine CNC-(Käse)Fräse, Drehbank und normale Fräse vorhanden, dazu habe noch 2 Hände und ein paar Feilen, Sägen etc.
Würde ich teile bearbeiten/fertigen lassen, dann denk ich auch, dass das Budget bei weitem nicht reicht.
Ich versuche die Teile möglichst einfach zu halten um sie auch mit "einfachen" Mitteln herstellen zu können. zZ. Habe ich nur Probleme mit den Ritzeln, die mit 8€ einfach zu teuer sind

Ein Problem, dass ich mit RepRap und wie sie alle heißen habe ist neben der Konstruktion aus Gewindestangen und "Heißkleber" (Plastik), der ich nicht traue und die Philosophie "du brauchst einen 3d Drucker um einen 3d Drucker zu bauen" ist zwar auf der einen Seite cool, ist aber wie schon gesagt, ein Henne-Ei-Problem.

[Geistesblitz]

Hmm, was für Ritzel brauchst du denn? Du bräuchtest ja für jede Achse 2 davon, es sei denn, du nimmst irgendeine Rolle auf der dem Motor gegenüberliegenden Seite. Für die Ansteuerung der Schrittmotoren brauchst du wohl definitiv etwas mit sehr feinem Mikroschritt, hast du da schon was rausgesucht?
Übrigens: dein Sketchfab-Link funktioniert (zumindest bei mir) nicht.

[Klebwax]

Die Schrittmotoren werden ziemlich sicher NEMA17, außer ich komm günstig an andere heran. Auf Experimente mit 1€ Motoren aus Laserdruckern habe ich dann aber keine Lust.

NEMA 17 sagt nicht viel, es ist einfach das Flanschmaß (IMHO 42*42mm). Wichtiger ist Motorspannung und Strom, denn die müssen bei der Auswahl des Netzteils berücksichtigt werden. Bei der üblichen Ansteuerung über Stromchopper, sollte die Versorgung 3 bis 4 mal so hoch wie die Nennspannung der Motoren sein, um auf ein brauchbares Drehmoment bei höheren Drehzahlen zu kommen.

MfG Klebwax

[Picojetflyer]

Ein Problem, dass ich mit RepRap und wie sie alle heißen habe ist neben der Konstruktion aus Gewindestangen und "Heißkleber" (Plastik), der ich nicht traue....

Öhm schon mal mit so ein Drucker gearbeitet? Ich bin mir sicher jeder Reprap Mendel steckt den Rostock von der Genauigkeit und Steifigkeit in die Tasche. Alleine schon der Lange Hebel und die Art und Weise wie das Filament transportiert sehe ich als sehr kritisch.
Was das Henne Ei Prinzip angeht, da hast du recht, aber die Teile sind auch schon für etwas über ein Fuffie zu haben. Die Stangen gibt es im Baumarkt und die LM8UU Lager gibt es in den Hiesigen Shops für ca. 2,50 im Doppelpack.

Und 300 Euro ist sehr optimistisch gerechnet. Alleine ein vernünftiges Hotend, nur Düse und Halterung kostet schon 40 Euro.

[Andree-HB]

Moin,
ich behaupte einfach mal, dass man sich für so eine Preisgrenze keinen sinnvoll nutzbaren 3D-Drucker bauen kann. Auch ich konzipiere mir gerade einen Selbstbau (mit Alustrangprofilen) und bin schon bei über 400,- Euro...mit viel Eigenarbeit und schon vorhandenem Material.

http://www.pixelklecks.de/pictures/konstruktion09.jpg
http://www.pixelklecks.de/pictures/konstruktion10.jpg
http://www.pixelklecks.de/pictures/konstruktion11.jpg
http://www.pixelklecks.de/pictures/konstruktion12.jpg

Allein für die Elektronik & sinnvolle Motoren sind schon die ersten 250,- Euro weg...Dazu kommen Material, Adapter, Wellen, Lager, Extruder, Hotend, usw.

...und zum Thema Deltaroboter und Erfahrung damit - sprich mal malthy an :
http://www.mtahlers.de/index.php/rob...boter-qdeltarq

[Friedleif]

Die 300,-- finde ich auch etwas sportlich....

Ich bin gerade dabei einen MendelMax aufzubauen. Trotz etlicher Bestellungen über Ebay (auch in China) und vorhandener Teile in den Bastelkisten komm ich auf etwa 500,--
Wobei ich da allerdings den Extruder fertig gekauft habe und auch bei der Elektronik nicht gespart habe. Außerdem sind IGUS Gleitlager verbaut.

Für geplante Erweiterungen (Gehäuse für die Elektronik, bessere Spindeln für die Z-Achse, diverse Anbauteile,...) werde ich nochmal um die 100 Euro draufrechnen können.

Die Rostock Konstruktionen sehen zwar interessant aus, ich bezweifle aber das sie sich für den ersten Drucker ideal eignen.
Preislich am unteren Limit dürfte der Mendel90 liegen, ich bin von MDF als Material aber nicht so begeistert.

[robin]

Ja, die 300€ werden wohl doch nicht ganz klappen.

Beim Hotend macht mir nur die Isolation sorgen, Widerstände, Temperaturfühler und PTFE Rohr sind kein Problem. Für die Isolation würde ich gerne PEEK verwenden, aber ich finde keinen Rundstab mit 16mm durchmesser und 50-100mm länge.
Zur not würde hier PTFE gehen, aber da muss ich dann wieder beim befestigen aufpassen, da es nicht so stabil ist.

Die Schrittmotoren würde ich über Ebay beziehen 5/stk für 65€, eigentlich benötige ich nur 4, aber woanders bekomme ich 4stk auch nicht günstiger und die 0,48Nm sollten eigentlich ausreichend sein.

Die Elektronik wird erst einmal einfach gehalten, sprich kein Display und keine SD-Karte.
Bei den Schrittmotortreibern bin ich mir noch nicht sicher, ob ich A4988 oder teurere DRU8825 nehme, letztere könnten 32er mikrosteps, was wohl für die Genauigkeit nicht schlecht wäre, sofern die Motoren das auch schaffen.
Beim Controller bin ich mir noch nicht ganz sicher, ob Arduino+Schield oder Alles auf einem Board. Vorteil des Schield wäre der Steckplatz für einen weiteren Schrittmotortreiber. Preislich nehmen sich beide Lösungen kaum etwas.

Für die komplette Elektronik inkl. Hotend komme ich aktuell auf ca.200€.

Die Materialkosten für das Gehäuse liegen bei ca. 20€ für das MDF. Das Hobbyglas für die Front dürfte auch nochmal 20€ kosten.

Bleiben für die Mechanik ca. 60€ übrig, was nicht machbar ist. Mit den falschen Maßen von oben wäre es evtl noch möglich gewesen, dadurch das alles größer wurde, kahmen 1,2m Stahlwelle und Riemen dazu.
Die Linearlager gibt es für 10€ bei ebay.
Der Riemen (T5, 5mm breit) kostet bei reprapworld 4,24€/m. davon werden 5m benötigt -> ~22€
Bei den Schienen steh ich aktuell auf dem schlauch. Was verwendet man da am besten? Bei reprapworld werden die für 4€/m verkauft, können also eigentlich keine Hochwertigen Präzisionwellen sein.
Die Arme für den DeltaRoboter werden aus Alurohr gefertig und mit Kugelgelenken befestigt. Diese werde ich wohl über Hobbyking beziehen, da ich sonst keine günstige Quelle dafür gefunden habe.

Das müsste eigentlich alles gewesen sein, was für den 3D Drucker benötigt wird.

Ach die Zahnriemenräder noch. Hier ist mir im endefekt egal, was für eines, der Durchmesser sollte zwischen 10 und 20mm betragen und zu den T5 Riemen passen. Der Vorschub wird ja am Ende über den Umfang des Riemenrades berechnet.
Davon wären ersteinmal 3stk für den Antrieb nötig, zum Umlenken reicht theoretisch ein Kugellager mit 2 Unterlegscheiben aus (würde aber ungern darauf zurückgreifen müssen)....

@Geistesblitz: Der Link von Sketchfab funktioniert bei mir mit Chrome, beim Internetexplorer aber nicht, scheint dann wohl eher am Browser zu liegen.