Daycom 3DP-100 3D-Drucker - Vorstellung und Planung der Modifizierung

[erik_wolfram]

Hallo,

dadurch, dass ich mehr und mehr beruflich und privat mit 3D-Druck in Kontakt komme habe ich mich entschlossen mir einen 3D-Drucker zuzulegen.
Mit dem Bewusstsein, dass ich sehr viel modifizieren werde und der Drucker mit seinen Aufgaben wachsen wird habe ich mich dennoch entschlossen, einen fertigen 3D-Drucker zu kaufen.
Ich hatte mir schon länger den Daycom 3DP-100 bei Pollin angeguckt, da er für den echt günstigen Preis eine gute Figur macht. Er sieht schick aus und es sind hochwertige Komponenten verbaut.
Als einer dieser Drucker im Internetauktionshaus erschien konnte ich für fast die Häfte des Preises nicht NEIN sagen und habe zugeschlagen.

Als dieser dann schnell bei mir aufschlug habe ich ihn sofort ausgepackt, nicht lange gezögert und einfach mal eine Datei von der enthaltenen SD-Karte ausgedruckt... nach einer Stunde und einer halben Eule blieb der Drucker zunächst unerwartet stehen! Eine kurze Inspektion zeigte mir, dass durch die Vibrationen die SD-Karte rausgerutscht war - eine Kleingikeit.
Mit einen Stück Papierschnipsel zwischen SD-Karte und Slot ging es schnell weiter - die ersten Resultate ließen nicht lange auf sich warten.
Plug&Play - damit habe ich nicht gerechnet - ohne jegliche Erfahrungen ließen sich schnell akzeptable Ergbenisse erzielen.

Ich wollte mich steigern und mich an einfachen Getrieben probieren. Hierbei scheiterte ich jedoch bei der Geometrie. Der Drucker wollte keine Kreise, sondern nur verzerrte Ellipsen drucken (die ich vorher bei Figuren nicht bemerkt habe). Nachdem ich mich ziehmlich geärgert habe, wollte ich nicht glauben, dass die erprobte H-Bot Mechanik solche schwächen hätte.
Wieder untersuchte ich den Drucker und mir fiel auf, dass die unteren Umlenkrollen der Riemen durch die Schrauben geklemmt wurden und so nicht frei drehten. Mit 4 Unterlegscheiben war das schnell behoben.
Und siehe da - schöne runde Kreise!

Nach mehreren Drucken und immer größer werdenden Werkstücken steigerte sich der Wunsch nach einem Heizbett, da es kaum mögich war große Werkstücke über den ganzen Bauraum zu drucken. Sie hoben sich durch das Abkühlen immer an den Ecken ab, bis ich dann das Programm abbechen durfte...

Damit habe ich den Drucker gründlich untersucht und die Hardware ermittelt:
- als Controller kommt ein "MEGA CONTROLLER" zum Einsatz. Dieser wird über ein "Mini Panel" bedient.
- das Netzteil ist ein externes mit 12 Volt
- die Z-Achse wird mit Rundwellenführungen und Kugelumlaufbuchsen geführt, der Antrieb erfolgt über einen Gewindetrieb

Die verwendete Software ist Marlin 1.0.

Erfreut darüber, dass der "MEGA CONTROLLER" bereits elektrisch für eine Heizbett-Ansteuerung vorbereitet ist habe ich mir schnell ein geeignetes Heizbett mit passendem Glas bestellt. Ebenso ein separates 24 V Netzteil. (das Heizbett unterstützt auch 12 V - aber dann werden die Ströme grenzwertig)
Parallel fing ich an zu testen, ob die Software das Heizbett unterstützt. Eine LED am Leistungs-Mosfet sollte das auch ohne Hardware bestätigen - leider nicht...
Also musste ich mich mit der Firmware beschäftigen. Die Arduno-Umgebung war schnell installiert und entsprechende Marlin-Firmware gefunden. Da ich damit üebrhaupt keine Erfahrung hatte habe ich zunächst meinen Dragon-Programmer am ISP angeschlossen um das alte Programm auszulesen. Erstaunlich - es ging - kein Kopierschutz - so habe ich nun eine Sicherheitskopie und kann nichts falsch machen wenn ich eine andere modifizeirte Firmware aufspiele.
Ebenso habe ich alle eingestellten Parameter für Vorschub, Verfahrwege und Geschwidnigkeiten aufgeschrieben um diese in die neue Firmware einzutragen.

Nach ein bisschen Recherche stellte ich fest, dass die Marlin Version 1.1 bereits den "MEGA CONTROLLER" voll unterstützt (die Version 1.0 muss manuell konfiguriert werden). Das Board kann einfach ausgewählt werden und alle Ports- und Pins sind einfach zu konfigurieren. Nachdem alle Fehermeldungen durch doppeltes definieren beseitigt wurden lief die neue Firmware recht schnell. Schön - die neue Firmware ist deutlich komfortabler - alle Parameter können am Gerät selber eingestellt werden. Zudem ist die Menüführung jetzt auf Deutsch.

Soweit ist die Firmware aufgesetzt - sicher muss ich noch ein paar Parameter anpassen - z.B. die Regel-Parameter für das Bett.
Aber jetzt geht es erstmal an die Mechanik.

Als nächstes ist geplant:

- Einbau einer größeren Aluminiumplatte als Unterlage für das Heizbett
- Halteklammern/Befestigung für die Glasplatte um diese auch nach dem Druck entnehmen zu können
- Ersetzten des externen Netzteils - der Drucker soll ein Kaltgeräteanschluss mit Ein-Schalter bekommen
- Einbau einer Beleuchtung (LED-Stripes) damit man besser zugucken kann (klingt blöd - aber ist immer wieder ein Spaß)
- eventuell baue ich Türen ein, damit der Drucker eine konstantere Temperatur im Druckraum hat (er soll später in der Werkstatt mit gelegentlicher Zugluft stehen)
- ich denke auch darüber nach eine gezieltere Kühlung am Hot-End einzubauen, wie man sie bei anderen Druckern sieht

Anbei ein paar Bilder vom Drucker, den Komponenten und einigen Druckbeispielen.

Gruß Erik

[erik_wolfram]

Hallo,

heute hatte ich ein wenig Zeit für die Mechanik und habe die Aluminiumplatte (219x219mm) für das Bett gefräst. Eine unvorteilhafte Aufspannung und mangelndes Spannmaterial für die 18er Nuten meiner Portalfräse haben mich so zwei Fräser gekostet... - Sägen wäre wohl einfacher und günstiger gewesen!

Trotzdem zwei Bilder hierzu - einmal die Platte unmontiert und montiert.
Für die Fixierung der Glas-Platte muss ich mir nochmal was überlegen - habe da was mit Klammern gesehen (damit man die Platte schnell entnehmen kann)

Die Woche wird es dann weiter gehen.

[DerZeitgeist]

Hallo erik_wolfram,
da ich momentan auch dabei bin meinen Daycom 3DP-100 mit einem Heatbed auszustatten wollte ich einmal fragen ob du mir die Original Firmware (1.0) und die neue mit Heizbett (1.1) hier oder per Mail zur Verfügung stellen könntest. Welche Arduno-Version wird eigentlich benötigt?

Vielen Dank im voraus

Daniel

[erik_wolfram]

Hallo,

also ich nutze Arduino 1.6.7 . Ob ältere Versionen gehen weiß ich nicht - mit Arduino habe ich auch noch keine großen Erafhrungen gesammelt.
Die alte Firmware (1.0 ohne Heizbett) hatte ich mir nur als Sicherheit über einen externen Programmer (Dragon) heruntergezogen um auf Nummer sicher zu gehen. Ich habe daher nur Hex-Dateien.
Die neue kann ich Dir gerne per E-Mail zukommen lassen - einfach eine PN an mcih mit der E-Mail. (Antwort kann evtl. etwas dauern)

Leider habe ich grade viel um die Ohren so, dass ich mit dem Drucker noch nicht weiter bin. Ich konnte die neue SOftware auch noch nicht richtig testen - leidglich die Bedienung und die Ansteuerung des Heizbettes funktioniert gewissermaßen. Regler und andere Parameter muss ich noch einrichten.

Gruß Erik

[i_make_it]

Was willst Du beim Heizbett denn als Isolation zwichen dem Heizelement und dem Kühlkörper verwenden?
Mann will ja die Wäremenergie oben beim Werkstück haben und nicht per Alukühlkörper alle Energie nach unten abstrahlen.
Falls man vor hat mit ABS zu drucken, kann man etwas ABS in Azeton auflösen und damit die Glasplatte als Haftvermittler einpinseln.

Wenn man sich schnell mal einen Überblick über Marlin verschaffen will, kann man sich die folgenden Youtube Videos mal ansehen..
https://www.youtube.com/watch?v=Yc4wqHrZtWE

https://www.youtube.com/watch?v=Jwbr7LvJYao

In Englisch gibt es noch mehr Infos.

- - - Aktualisiert - - -

So, ich habe mir grade mal die Bilder angesehen.

Zum Megakontroller kann man mal ins Rep Rap Wiki sehen um sich von da aus weitere Infos zu beschaffen.
http://reprap.org/wiki/Mega_controller

Zum Aufbau des Druckers:
Der ist mir unsympatisch.
Der Arbeitstisch ist die Z-Achse.
Sprich mit jeder Modifikation (Heizbett oder einfach nur das mit dem Druck immer schwerer werdende Werkstück) ändert sich die Last und damit die Kräfte die den Tisch nach unten biegen.
Das Konzept ist aus Maschinenbau Sicht ziemlich beschissen.
Wenn man den Druckkopf bewegt, dann bleibt die Masse die bewegt wird immer gleich.
Oder wenn man den Tisch unbedingt bewegen will oder muß (z.B. Lasersintern) dann sollte der Tisch mindestens an drei Punkten abgestützt sein und das Werkstück sich in dem Bereich zwichen den 3 Punkten befinden.

[erik_wolfram]

Wenn man einen großen Teil der 3D-Drucker aus sicht der Maschinenbauer anguckt, werden die wohl die Hände übern Kopf zusammenschlagen.
Andererseits vergessen die Maschinenbauer auch, dass die 3D-Drucker eine andere Kategorie sind...
Was mir ziehmlich oft auffält ist, dass der Druckkopf recht schwammig gelagert ist so, dass dieser bei Querbewegungen (Tisch, oder Druckkopf selbst) in die entsprechende Richtung nachgibt.
Man darf halt nicht vergessen in welcher Preisklasse sich der Drucker bewegt! Wenn man das betrachtet halte ich ihn für äußerst stabil.

Die Werkstücke wiegen ja nichts ... die Modifikation mit dem Heizbett erhöht das Gewicht nur unwesesntlich. Ich vertraue darauf, dass die Rundwellen-Führungen das meistern. Zudem Bilden die langen Kugelumlaufbuchsen ja eine 4-Punkt-Lagerung. Nur der Hebel der dort wirkt ist relativ lang.

Leider fehlt mir noch die Erfahrung mit größeren Werkstücken so, dass ich die Grenzen erst Erfahren werde.
Aber für mich war der 3D-Drucker von Anfang an nur eine Grundlage - da kann ich gut drauf aufbauen und parallel dazu die Erfahrung sammeln.
Die Möglichkeiten für einen professionellen Ausbau, Fräsen, Drehen, Bohren, Schweißen etc. habe ich.

Wegen einer Wärmeisolation bin ich noch am überlegen.
Ich würde den Drucker gerne in meiner Werkstatt laufen lassen. Dort sind aber im Winter nur knappe 15° C. Deshalb wäre ich einer Wärmeabstrahlung nicht ganz abgeneigt.
Da der Winter aber dem Ende zugeht werde ich damit erst nächsten Winter Erfahrungen machen.
Evetnuell versuche ich es mit einer dünnen Sillikon-Folie... ich muss mir aber auch erstmal einen Überblick verschaffen, wie dass bei anderen Druckern gelöst wird.

Gruß Erik

[i_make_it]

Die meisten Drucker haben ein Luftpolster zwichen Heizbett und Tisch.
wenn Dir die GFK Platte des Heizbettes plus der Borsilikat Scheibe nicht stabil genug ist, dann nimm doch eine 1,6mm GFK Platte drunter die Leitet die Wärme deutlich schlechter als Alu.
Übrigens unabgängig davon ob Alu drunter ist oder ein besser isolierender Werkstoff. Bei gleicher Wärmeleistung des Heizbetts ist auch die Wärmeabstrahlung gleich halt zeitlich nicht so unmittelbar und auch mehr nach oben gerichtet denn nach unten.
Mit dem Alublech verbrätst Du halt eine Menge unnötigen Strom dafür das Dein Werkstück haftet, weil Du den Großteil der Wärmemenge auf die Seite ableitest auf der kein Werkstück ist. Du also das mit noch mehr Energie ausgleichen mußt.

Da Du von Zahnrädern drucken gesprochen hast, bin ich mal davon ausgegangen, das Du entsprechend genau arbeiten willst. Also runter bis 0,2mm Düse und entsprechend kleine Schichtdicken. Da macht es sich halt schon bemerkbar wenn der Tisch ein freitragender Kragarm ist und sich mit zunehmenden Bauteil auf einer Seite mehr von der Düse entfernt als auf der anderen.
Das die Führungen und Büchsen das Aushalten davon bin ich überzeugt.
Mein Selbstbau bekommt auch nur 8er Rundführungen und M8er Gewindestangen.

[erik_wolfram]

Nach längerer Pause kann ich endlich neues berichten.

Nachwuchs und Beendigung des Studiums haben meine vollständige Aufmerksamkeit gefodert.
Zunächts möchte ich nur berichten, dass ich den Drucker heute erfolgreich benutzen konne. Ein paar Kleinigkeiten musste ich noch in der Software anpassen - aber im großen und ganzen läuft er erstmal zufriedenstellend.
Die Idee, das zweite Netzteil zu integrieren habe ich aus Platzgründen verworfen - ich wollte nicht riskieren mir Störungen einzuholen, wenn ein starkes Schaltnetzteil neben dem Microcontroller sitzt.
Nun habe ich zwei Leitungen nach außen geführt und werde das Netzteil bei Gelegenheit in einem Gehäuse unterbringen.

Die Ansteuerung des Heizbettes funktioniert. Zunächst ist das Heizbett direkt auf der Aluminiumplatte montiert. Der Temperatursensor hängt lose in der 3mm Bohrung. Die Kabel habe ich durch den Schlitz für die Z-Achsenführung geführt, da diese nicht so tief kommt, bzw. ich auf das STück Bauhöhe verzichten kann.

Die Voreingestellten PID-Parameter funktionieren zunächst, lediglich einmal hatte ich einen Temperatur-Runaway... (der M-Code für das automatische Einstellen funktioniert leider nicht)

Da mir dann auch wieder die Zeit ausging habe ich ein 0-8-15 Teil 90x60 mm gedruckt. Erfogreich, eine super Oberfläche und kein Aufwerfen oder Ablösen von der Platform - ich freue mich

Diese Woche werde ich nochmal versuchen ein anspruchsvolleres Teil mit einem Nutzen zu drucken und in Bild und Video festhalten.
Ein Youtube-Video wird (hoffentlich) bald folgen.

Anbei ein paar Bilder vom Handy.

Gruß Erik

[erik_wolfram]

Jetzt sind schon wieder ein paar Wochen vergangen.
Der Grund dafür war, dass ich mich arbeitstechnisch mit einem richtig großen 3D-Drucker beschäftigen konnte (140x80x80 cm Bauraum).

Nun hatte ich auch wieder Zeit mich mit dem "kleinen" zu beschäftigen und habe promt mal ein Werkstück in 1:10 gedruckt.
Das Video ist diesmal nur mit dem Handy entstanden. Ich habe versuch viele verwacklungsfreie Aufnahmen zusammen zuschneiden.

Video Umbau und Druck

Zwar ist der Stuhl recht klein für den Bauraum - aber die Qualität war zufriedenstellend bis sehr gut!
Marlin Version 1.1 läuft soweit - ich konnte lediglich einen Bug feststellen. Wenn ich den Tisch vorheize und dann das Programm starte bleibt das Heizbett dauerhaft an bis der Tisch über 80° C hat.
Lasse ich den Tisch im Programm vorheizen klappt alles super .... komisch aber leicht zu berücksichtigen.

Demnächst werden noch einige Teile folgen - der nächte Roboter ist grade in Arbeit.

Gruß Erik

[DerZeitgeist]

Glückwunsch schaut alles super aus!!!

Habe auch mein Heizbett fertig bekommen, habe nach einem Umweg (Heizbett war zu schwach) jetzt eine 200 Watt 12V Silikonheizmatte (190x160mm) von Keenovo auf einer Gefräßten Aluplatte 195x165x6mm verbaut. Dadurch ist der Bauraum auf 180x150x100mm gewachsen. Das 30A 12V Netzteil habe ich im Gehäuse intigriert. Das Einzigste was noch nicht so hübsch ist, ist meine FW, da ich noch auf Marlin 1.0 bin und das Display noch nicht so mag. Evtl. würdest du mir deine aktuelle nochmal zur Verfügung stellen... Bilder kann ich ende nächster Woche einstellen...

LG Daniel