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Ein 3D Drucker hält Einzug in die Werkstatt
Der CTc 3D Bizer Dual Extruder MakerBot Replicator 2 Review
Vorwort
Es war schon klar, dass irgendwann einmal ein 3D Drucker meine Bastelwelt ergänzen würde.
Der Zufall wollte es, dass ein ehemaliger Arbeitskollege einen 3D Drucker zu viel hatte und zwar einen Drucker-Typ mit dem man schon seit längerer Zeit geliebäugelt hatte.
Und so war es dann auch Mitte 2018 soweit, als er bei mir auf dem Tisch stand.
Das man den Umgang mit einem CAD Programm erst lernen muss, steht außer Frage.
Für den Einstieg stehen einem jedoch schon viele fertige Bauteile und Projekte, zum freien Download, zur Verfügung.
Wie jeder Drucker macht auch der 3D Drucker Geräusche und je nach Filamentart verbreitet er mehr oder weniger unangenehme Gerüche. Sein Stromverbrauch ist nicht zu verachten und die Ausdrucke können je nach Projekt manches Mal schon recht lange dauern. Eine Unterbrechung des Druckvorganges am späten Abend ist, um ihn am nächsten Tag dann fortzusetzen, nicht zu empfehlen.
Zu Beginn....
A Netzspannung am Netzteil muß auf 230V eingestellt sein
B Druckplatte grob einstellen (Flügelschrauben 5 Umdrehungen anziehen)
C Endschalter X Y Z Festigkeit und Funktion überprüfen
Ansonsten könnte es passieren, das Fehlfunktionen dazu führen, den Drucker gleich wieder einzupacken.
Das hier nur kurz angerissene Projekt besteht aus den drei folgenden Hauptteilen
1. der HW sowie Zubehör zum selberdrucken
2. der SW zur HW Einstellungen ändern und .stl File zu .x3g File konvertieren
3. der CAD SW grafisches Entwicklungstool welches u.a. ein .stl File erzeugt (kann kein .x3g)
Teil 1 die HW
Ein Bastelprojekt von CTc, ein 3D Dual MakerBot Replicator 2,
ein 3D Printer aus China.
Eine Folgeversion der ersten Kopie, befindet sich jetzt in einem schwarz gestrichenen Sperrholzgehäuse.
Hier kann man, im Gegensatz zu anderen 3D Printern, noch in alle Himmelsrichtungen nach Herzenslust schrauben und bohren
und oder verschlimmbessern……
Wer gleich alles auswechseln will, sollte sich überlegen ob er nicht mit einem hochwertigeren 3D Drucker besser bedient sei.
Eine Bedienungsanleitung gibt es nicht: in Näherung passende, findet man im Netz.
Aber dank der vielen Forenbeiträge und YouTube Filme zu diesem Driucker, wird man bei Problemen nicht ganz im Regen stehengelassen.
Wie immer gilt auch in diesen Foren, zwischen den Zeilen zu lesen,
denn Vieles braucht man nicht wirklich.
Ein Amateurfunkfreund aus Lüneburg stellte schon des öfteren seine „3D Produkte“ auf „Thingiverse“ ein.
Ferner hatte ich seinen Werdegang, in Richtung 3D Drucken, bereits seit längerem interessiert verfolgt.
Er war von Anfang an und ist auch jetzt noch, von dem Drucker begeistert.
Nun besitzen wir beide zwei Holzkisten die fast 100% identisch sind.
Da kann ja eigentlich nichts mehr schief gehen…..oder?
Und so war es dann auch……..
Der Aufbau
Nachdem die Extruder Einheit montiert war (2 Schrauben), wurde die Bodenplatte geöffnet und zur Seite gestellt.
Alle Inbus-Schrauben wurden überprüft, ebenso die Anschlüsse der 24V Stromversorgung.
Diese Kisten ziehen richtig Strom und die Kabel werden mehr als nur warm.
Immerhin schon 24V und nicht mehr 12V.......
Der Netzteillüfter ist geregelt und wird unter Last laut. - Die Stepper sind lauter -
24V 10A für das 240 W Heiz-Bett der Montageplattform
24V 5A pro Extruder
Alle Anschlusskabel, zu den einzelnen Systemeinheiten, werden beunruhigend warm.
Auch die Stepper-Motoren ziehen gut Strom und werden demzufolge ebenfalls richtig warm.
Die Geräuschentwicklung hält sich in Grenzen. Die Geruchsentwiclung, bei der Verwendung von PLA, ebenfalls.
Die Filament-Rolle an die Geräterückseite zu platzieren ist keine so gute Idee,
da sich das Filament. beim schrägen Abwickeln, hin und wieder fest verklemmt.
Die ersten Testdrucke sollte man den Kabelstützen widmen.
langsam beginnen..........denn der Mülleimer wird schon noch schnell genug voll.
Vor frühzeitigen Kabelbrüchen wird in den Foren immer wieder gewarnt.
Es wurde jedoch scheinbar, in der zweiten Generation des Druckers, einiges geändert.
Aber Vorsicht ist besser, als das Flicken von Kabeln, denn komplett fertige Kabelsätze habe ich im Netz nicht gefunden.
Was braucht man unbedingt noch, um sich das Leben mit dem Drucker etwas zu erleichtern?
eine LED-Taschenlampe hier sieht man dann auch Details sehr genau
eine digitale Schublehre mit einem normalen Messchieber ist es auf Dauer zu umständlich
ein Cuttermesser zum entgraten; der Druck löst sich, nach dem Abkühlen, fast von selbst
ein Taschenmesser ebenso
evtl. einen Dremel
und viel Zeit…………
Wer da glaubt Korrekturen im nachhinein mit der Feile vornehmen zu können wird enttäuscht sein, denn das PLA ist nach dem Extrudern extrem hart. Dünn extrahiert ist es enorm elastisch, während das Filament auf der Rolle eine hohe Bruchempfindlichkeit aufweist.
Teil 2 die SW zur HW auf der mitgelieferten SD-Karte
Zuerst ist auf dem PC eine Sicherheitskopie von der SD-Karte anzulegen.
Da nur eine halbe Rolle PLA Filament mitgeliefert wurde, so ist dieses bei der Testdruckerei von CD zu beachten.
Erst einmal den 20mm Testwürfel drucken, damit hält sich der Filament-Verbrauch noch in Grenzen.
Vor der Entnahme des Würfels ist mit einem Stift die Vorderseite zu markieren, da man hinterher nicht mehr genau weiß, wie er auf der Plattform stand.
Das PLA Würfel .3xg File
Es werden .x3g Files für den Drucker benötigt!!!!
Die Ernüchterung kommt einem dann beim Nachmessen der 20x20x10mm mit der Schublehre.
Je nach eingestelter Druckqualität und Temperaturen fällt das Ergebnis mehr oder weniger gut aus.
Mit einer Differenz von etwa 0,2 - 0,5 mm sind die Maße schon relativ gut.
Bei +/- 0,5 mm möchte man schon zur Justage greifen - aber wie und wo???
Und genau hier liegt der Hase im Pfeffer.
Die mitgelieferte SW (hier ReplicatorG SW) lässt keinerlei, im EEPROM verbleibende, Justage zu.
Daher benötigen wir unbedingt ein Update auf die „Sail-fish“ o.ä. SW.
Jegliche Mühe in einen anderen Weg zu gehen, ist verlorene Zeit.
Die Grundjustage ist zwar schon relativ genau (+/- 0,5mm) und reicht für Figuren wohl aus, aber -…..dazu später mehr…..
Weitere Kommunikations-SW auf der SD-Karte
Interessant ist hier die MakerWare MakerBot
Sie dient als „Slicer“ (Wandler) für .stl auf .x3g und mit ihr kann man den Drucker über das USB Kabel fernsteuern.
Ein Schreiben auf die SD-Karte geht natürlich auch.
Somit ist man autark vom Rechner.
Da der 3D Drucker u.U. sehr lange Zeit für einen Druck benötigt,
ist dies der bessere Weg, um unangenehme Systemabstürze, kurz vor dem Ende eines Druckes, zu vermeiden.
die ReplicatoGr0040 SW auf der mitgelieferten SD-Karte ließ sich nicht korrekt installieren
(eine SW gleichen Namens, welche auch lief, wurde aus dem Netz gezogen).
Es war jedoch nicht die …..r33; also wurde eine erneute ReplicatorG Installation fällig.
Daher folgte:
ReplicatorG0040 r33 siehe Installationsanleitung im Netz und
Update auf sailfish ebenfalls.
Teil 3 die CAD-SW
FreeCAD
Als Empfehlung gibt es die SW FreeCAD Vers.016 (kostenlos im Netz).
Das Erlernen und die einer einigermaßen sichere Beherrschung eines CAD-Zeichenprogramms,
sind die Grundvoraussetzungen, um später eigene Projekte erfolgreich verwirklichen zu können.
Ungefährer Richtwert an der Uni: ca. 6 Monate…..
Gleiches gilt sinngemäß auch für andere CAD-Programme
Hilfreiche Seiten im Netz
Für: „Ein Clone von MakerBot“.
1. Update sailfish
https://www.newmansworld.de/3d-druck/tuning.html
2. Kalibrieren X Y Z pdf File von Hendrik Schramm
googlen :-)
Foren
Unter Thingiverse findet man viele nützliche Beispiele und fertige .stl Dateien
einfach nur suchen….
p.s.
ohne Slicer geht hier nichts…..(MakerWare / MakerBot)
denn man benötigt .x3g Files
CTc 3D Drucker Tipps
1. Der Druckverlauf muss in seinen einzelnen Schichten stets stabil verlaufen und
darf nicht weich und schwabbelig erscheinen; daher weiteren Lüfter unter 2.
2. zusätzlichen, zuschaltbaren 24V Lüfter 60 mm, außen am Gehäuse befestigen,
er soll über die Glasplatte blasen
3. Größere Projekte immer von der SD-Karte abarbeiten lassen,
ansonsten Timeout vom Rechner berücksichtigen
4. Der Druck löst sich nur im kalten Zustand leicht von der Glasplatte
5. Die Glasplatte muss fest mit der Aluplatte verbunden sein,
darf keinesfalls verrutschen können
6. Glasreiniger / danach etwas Zitronensäure auftragen / gut aufheizen
7. Haushaltspapier zur Reinigung verwenden
8. Einige Drucke können sehr lange dauern
9. Lösen des Druckes, in dem man mit Daumen und Zeigefinger gegen die
Glasplatte drückt oder warten, bis die Temperatur unter 60° abgesunken ist
10. Vorsicht mit den Lüftern
11. Vorsicht das Filament kann auf der Rolle verhaken
hinter dem Drucker angeordnet, klemmt garantiert ständig das Filament
12. das Filament auf der Rolle immer straff halten, am besten oberhalb aufhängen
Tipps für CTc 3D MK8 Replicator Clone
CTc MK8 Extruder
Vorsicht
Bei einigen der 40mm Lüfter bestehen auch die Rotorwellen aus Kunststoff
und sollten daher mechanische nicht zu stark belastet werden.
Zerlegen des Dual Extruders
Beim Zerlegen der dualen Extruder Einheit nerven die ständig in den Drucker fallenden Unterlegscheiben.
Vier lange M3 Schrauben halten die gesamte Extruder-Einheit zusammen.
Sie befinden sich zwischen den Lüftern, den Steppermotoren und dem Aluträger.
Bestehend aus einem Lüfter, den Distanzhülsen, dem Kühlkörper, dem Hauptträger, den Distanzscheiben und dem Steppermotor.
Je eine Einheit wird von vorne, durch zwei Lange Schrauben mit je einer Sicherungsscheibe hinter dem Kopf, zusammengehalten.
Und davon haben wir nun zwei Einheiten und nur zwei Hände und alles hängt an einem dicken Kabelstrang.
Abhilfe
Befestigen der Unterlegscheiben mittels 2 Komponentenkleber direkt an den beiden Steppermotoren.
Neue, zusammenhängende Distanzhülsen ausdrucken und zwischen den Kühlrippen des Kühlkörpers einklemmen.
Der Dual-Extruder
Ja, man muss ab und zu an die Düsen heran.
Die Düse ist verstopft und das Filament wird nicht durch sie hindurchgepresst.
Hinzu kommt, dass hier auch bei einer Reparatur Temperaturen von über 200°C benötigt werden um eine Düse wieder frei zu bekommen.
Wohl dem der hier schon den Umbau für den Filament-Transport, am Stepper, vorgenommen hat.
Er hat hiermit die Möglichkeit jederzeit das Filament problemlos von dem Stepper-Zahnrad händisch entriegeln zu können.
Ist hier einmal etwas flüssiges Filament zu weit in dem Silikonschlauch nach oben zur kalten Seite gekommen, so wird die Zuführung sofort verstopft, d.h. die Düse muss auseinander genommen werden.
Man benötigt zum Reinigen einen etwa 5cm langen Kupferdraht der Düsenstärke oder kleiner.
Bei einer Düse mit einem Durchmesser von 0.4mm also einen 0,4mm Draht
Und eine Temperatur von 200-300°C (u.U.ein einstellbarer Lötkolben).
Viele Extruderdüsen haben nur noch innerhalb der Konstruktion ein Stück Silikonschlauch von ca. 2,5 cm Länge verbaut.
Somit ist er, von außen nicht sichtbar, zwischen der Düse, dem Heizhalter und dem Zuführungsrohr verbaut.
Diese drei Komponenten werden gegeneinander, miteinander, verschraubt und justiert.
Hier treffen die zwei Gewindeschrauben in einer Heiz-Mutter zusammen, wobei die Zuführungs-Hülse über einen Alu-Block gekühlt wird.
Auch diese Einheit kann justiert werden, bzw. wird bis an die Öffnung des Stepper-Segments herangeschoben (Madenschraube im Alu-Block).
Justier-Anweisungen beachten (Im Netz)
Ausbau und Justage der Extruder-Düsen
Ein Justieren des Düsensystems, ohne ständig den Extruder komplett zerlegen, zu müssen ist möglich.
Beide Kühlkörper, in Höhe der beiden Madenschrauben, passend auf ca. 4mmx3mm freifräsen, bis die Madenschrauben gut zugänglich sind.
Zusammenhängende Distanzstücke für den Kühlkörper so einbauen, dass der Verbindungssteg oben liegt und zwischen den Kühlrippen eingeklemmt wird.
Wenn die Extruder-Einheit auf dem Schlitten befestigt ist, kommt man nun auch noch von oben her durch die beiden Lüfter mit dem Inbusschlüssel gerade noch an die Madenschrauben heran.
Nur bei dem rechten Lüfter stört der linke Kunststoffsteg im Lüfter etwas.
Dieser kann vorschichtig mit einer runden Schlüsselfeile angepasst werden.
Die Feile hierbei zwischen den Flügelblättern vorsichtig bewegen.
Im halb zusammengebauten Zustand kann man mit der Feile noch etwas Feintrimmen, bis der Inbusschlüssel mindestens zur Hälfte, in die Madenschraube passt.
Mit einem leicht schräg geführten Schlüssel sollte dieses möglich sein.
Ein davor gebauter dritter Lüfter muss hierzu allerdings entfernt werden.
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Laute Lüfter
Übrigens ein lauter Lüftermotor muss nicht immer gleich ausgewechselt werden,
es sei denn, dass das Lager bereits deutlich spürbar ausgeschlagen ist.
Viele Lüftermotoren die Geräusche verursachen kann man mit etwas Ballistol,
an den Lagern, wieder zur Ruhe bringen.
Hierzu ist das Typenschild, in der Mitte des Lüfters etwas zu öffnen (Cutter-Messer) und mittels eines Uhrmacherschraubendrehers oder Stückchen Draht, an die Lagerwelle des Rotors, etwas Ballistol zu träufeln.
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Lüfter mit Kugellagern laufen lauter als diejenigen mit Gleitlagern, welche idealerweise aus Bronze bestehen sollten. - (Rollengeräusche) -
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Das Filament und seine Temperatur
Einige Filament-Lieferanten geben zu den Produkten die wichtigsten Daten und Verarbeitungshinweise an.
Auch die Rezensionen zum Produkt, lesen und beurteilen.
Hersteller, Normungen und Prüfsiegel
müssen schon vor der Bestellung klar erkennbar sein.
Der Filament Karton sollte folgende Informationen enthalten:
ein, von außen, sichtbarer Inhalt
sowie einen Inhaltsaufkleber
ein Kontrollticket
die Art des Filaments
den Durchmesser und die Toleranz des Filaments
Farbe
Gewicht
Spulenmaterial und Maße
Im Karton enthalten
vakuum-verschweißte Filamentspule mit Blaugeltütchen und Prüfsiegel
sauber und möglichst gleichmäßig gewickelt auf der Spule
Aufkleber mit Daten an einer Spulenseite
Material und Schmelztemperatur von / bis
Bevor man gleich mehrere Rollen bestellt, sollte man erst einmal eine Testbestellung mit kleineren Mengen durchführen. Leider sind kleine Mengen unverhältnismäßig teuer.
Ganz schlecht ist es, wenn gleiche Chargen unterschiedliche Qualitäten aufweisen.
Ein gutes Filament hat keine Einschlüsse, ist gleichmäßig rund, glatt und bricht nicht.
Über das zu verarbeitende Filament muss man sich zuvor informieren.
Wichtig wären da die:
Temperaturfestigkeit
Geruchsentwicklung
Bruchempfindlichkeit
Einsatzgebiet
Verarbeitungshinweise
Haltbarkeit und Lebensdauer
Feuchtigkeitsbeständigkeit
UV-Festigkeit
Technische Daten
Spulenmaterial und Maße
Die Länge der Haltbarkeit eines fertigen Projektes liegt bei PLA bei 5-10 Jahren.
Diese ist jedoch vom verwendeten Material abhängig.
Genaue Daten sind hier im Vorwege sehr schwer zu erhalten.
Zu diesem Thema siehe auch:
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Die beiden wichtigsten Teile des 3D Druckers sind die
Noozle = Extruder-Düse und die
Plate = Arbeitsplattform.
Beide Teile sind beheizbar und stellen den höchsten Stromverbrauch des Druckers dar.
Bei nur einer Düse in Betrieb, liegt der Durchschnittsverbrauch bei etwa 100W.
Die Druckqualität
Die Noozle- und Plate- Temperaturen, sowie das Leveling der Plate, spielen eine entscheidende Rolle für ein gutes Druckergebnis.
Erscheint das Druckergebnis faser- und grieselig, so ist die Noozle-Temperatur zu erhöhen. Hierbei kann es vorkommen, dass die erforderliche Temperatur weit über der vom Hersteller angegebenen Maximal-Temperatur liegt.
Die Düse muss einen gleichmäßigen sauberen Faden ziehen.
Eine Farbveränderung des Filaments sollte hierbei jedoch nicht entstehen.
Ist ein Warping (Hochbiegen) des aufgetragenen Filaments schon zu Beginn des Druckes erkennbar, so ist die Plate-Temperatur zu niedrig.
Bei solchen Drucken empfiehlt es sich diese sofort abzubrechen, da sich das Problem mit jeder Schicht, immer weiter fortsetzt.
Von einer über 60° beheizten Plate bekommt man den Druck nur schwer oder gar nicht gelöst.
Unterhalb von 60° löst er sich dann fast wie von selbst.
Hierbei spielen die unterschiedlichen Materialspannungen eine große Rolle.
Sollte das Ergebnis in seiner Maßhaltigkeit zu sehr vom „Sollwert“ abweichen, so ist das mechanische System des Druckers per SW neu zu justieren und das Ergebnis im EEProm auf dem Mainboard des Druckers abzulegen.
3D Drucker nur für Spezialanwendungen
Von sinnvoll, technisch genial bis hin zu sinnlos und nutzlos, hier wird einem die ganze Bandbreite des 3D druckens offeriert.
Vielleicht einerseits genial, jedoch andererseits benötigt kein Mensch solch ein Teil.
Fazit
Für ganz bestimmte Anwendungsfälle ist das 3D Drucken eine super Sache.
Sehr oft werden Dinge ins Netz gestellt, die kein Mensch benötigt.
Sinn und Unsinn sollten hier auseinandergehalten werden.
Einfach nur Super
In der preiswerten Bastelversion ist der 3D Drucker mit Sicherheit ein Volltreffer für Schüler und Studenten.
Auch halten sich die Verbrauchskosten, im Gegensatz zu Tintenpatronen,
in akzeptablen Grenzen, sofern man sich die Mühe macht im Netz zu vergleichen.
Testen muss man dann letztlich selbst.
Einschränkungen
Was will ich?
Die begrenzte Größe des Plate, der Aufbauplattform.
Die maximale Druckhöhe
Die enorme Druckzeit bei geringer Druckgeschwindigkeit, in Abhängigkeit vom Druckmaterial, dem Filament.
Sinn und Unsinn
Filament selber herstellen
Filamentextruder lohnen sich nicht, wenn man das Ausgangsrohmaterial teuer kaufen muss - z.B. 1Kg Körnerfutter für 13€.
Im Vergleich 1Kg sehr gutes Fertigfilament für etwa 12-18€
Der Aufwand, die Probleme, die Zeit und der Strom.
Die preiswerteste HW hierfür, oftmals sehr primitiv aufgebaut, übersteigt den Anschaffungspreis eines recht guten 3D Druckers.
Vom Ergebnis der Qualität einmal abgesehen.
Unter youtube kann man sich einige Filmchen darüber ansehen.
Die Crux beim 3D Drucken
Das eigentliche Problem liegt beim 3D Drucken in der Erstellung eigener Druckfiles mittels geeigneter CAD Programme (Pgm).
Wenn man hier ein Pgm für Gelegenheitsanwender mit „learning by doing“ auf den Weg bringen könnte, so wäre die Crux gebrochen.
Siehe Abacom zu Eagle, in der die Schaltplan- und Layout Erstellung für den anspruchsvollen „Bastler“, nicht jedoch für die Industrie, überhaupt erst möglich wurde.
Hier geht es doch auch und dazu noch zu moderaten, akzeptablen, Preisen.
Ein Leben ist zu kurz, um alle Dinge in der digitalen Welt,
die bekanntlich keine Bitfehler verzeiht,
aus dem FF beherrschen zu wollen.
Und das in einer Welt auf der es schon lange fehlertolerante Programme gibt.
Diese sind allerdings in einem höheren Layer, oberhalb der Maschinensprache angesiedelt und werden dort programmtechnisch abgefangen bzw. weiterverarbeitet.
Anspruchsvolle Programme werden nicht umsonst mit/in tausend Mannstunden abgerechnet.
Versucht man bestehende Druckerfiles spezifisch zu verändern, so verhält sich die Sache so, wie der Disassembler zum Assembler.
Das klappt aber auch nur, weil man sich hier bereits auf der untersten Maschinensprachenebene befindet.
Ein Zurückentwickeln ist somit Programmabhängig und funktioniert u.U. nur unzureichend.
So mancher Quantensprung in der Entwicklungshierarchie hat sich bereits mehrfach bewährt.
Für den „normalen“ Bastler aber reicht eine gute „Krücke“,
für einen Entwickler in der Industrie, natürlich nicht.
Man kann sich viele Fertigkeiten über das Internet aneignen,
was für den Hobbybereich eigentlich ausreichen sollte.
Zur Orientierung
Anwender die "mehr" wollen oder die volle Unterstützung benötigen,
bieten die örtlichen Volkshochschulen und Uni's des Öfteren Vorlesungen zu diesem Thema an.
Und wenn man gerade um die Ecke wohnt, geht auch der nachfolgenede Link.
By the way, ich kenne da ganz andere Preise.......
http://www.bub-bremen.de/3d-druck/
Ctc Dual Extruder-Lüfter aus ABS gedruckt
Immer wieder liest man in den Foren von einer zusätzlichen Kühlung, für das gerade gedruckte Filament, direkt hinter der Düse.
Bei PLA habe auch ich instabile Verhältnisse, durch Kühlung mittels eines Lüfters, in den Griff bekommen. Es kommt demnach ganz auf den zu erstellenden Druck an, ob mit oder ohne Kühlung gedruckt werden sollte.
Thingverse stellt einiges an Zubehör für den CTc Drucker zum selberdrucken ins Netz. Diese STL Files stehen einem zum kostenlosen Download zur Verfügung.
Nachdem der erste Druckverlauf, mit dem beim Druckerkauf beigelegten PLA (N 205° P 65°) erfolgreich verlief, so gab es später meinerseits dann doch Bedenken, dass es bei höheren Nozzel-Temperaturen als 205°C zu Verformungen oder Verklebungen der Düsenkanäle an den Luftaustrittkanälen kommen könnte.
Denn der Abstand zu den Düsen beträgt nur wenige Millimeter.
Also wurde mit neuem Filament das Ganze noch einmal, aber jetzt in ABS gedruckt.
Die Vorbereitungszeit, um ein zufriedenstellendes Druckergebnis zu erhalten, dauerte dann doch mal wieder etwas länger.
Zeit sollte man beim 3D Drucken haben.
Die meiste Zeit verbringt man beim 3D Drucken ohnehin mit warten.
Höhere Temperaturen als 180° an Nozzle und 60° an Plate, bedeuten gleich ein Vielfaches an Wartezeit.
Ebenso das Leveln der Plate, mit der nervigen Aufheizzeit.
Mal eben schnell geht hier gar nichts.
Gerade wenn man etwas Testen möchte.
Am späten Abend bloß keine Drucke starten, sonst wird die Nacht lang, oder kurz. Das hängt ganz von der Betrachtungsweise ab.
Zuvor hatte ich mit verschiedenen Filamentsorten nur 20mm Testwürfel gedruckt,
nun aber wurden die Objekte größer.
Letztendlich wurde wieder auf die Platte gespeichelt. Das hält auf einer Glasplatte einfach am besten.
Nach dem Drucken reinigt man sie kurz mit Glasreiniger, dann stimmt auch die Hygiene wieder.
ABS, so liest man öfter in den Foren, stinkt oder rieche unangenehm und die Dämpfe seien ja so ungesund.
Ich denke als Bastler, der mit den viel härter auf den Magen schlagenden Spachtelmassen umgehen kann, rieche bei meinem weißen ABS Filament erst etwas, wenn man den Kopf direkt von oben in die Kiste steckt.
Dann riecht aber auch PLA.
Es mag durchaus ABS Filamente geben, die bedingt durch ihre chemische Zusammensetzung, während des Verarbeitungsprozesses, vom Geruch her negativ auffallen.
Kurzum der Druck gelang und alles ist gut.
Gegenüber dem PLA hat das ABS keine Fäden gezogen.
Auch wurden die teilweise sehr großen Überbrückungen trickreich gemeistert.
Dieses Mal musste mit dem Cuttermesser der Lüfterausschnitt etwas nachgearbeitet werden und die beiden Halter und die Muttern gingen schwer in der Passung.
Aber dieses ABS lässt sich gut mit dem Cuttermesser bearbeiten.
Hier die Daten für das von mir verwendete ABS Filament.
Die Herstellerangaben geben nur Richtwerte an.
Und wenn aus der Düse nichts Vernünftiges herauskommt, so muss die Temperatur solange erhöht werden, bis man mit dem Ergebnis zufrieden ist.
SActiveDuctV2.0.STL (S für Standard)
The Replicator
MakerBot ABS
Standard
100%
2
0.10 mm
N 230°
P 110°
45 mm/s
75 mm/s
Druckzeit: 2h 1m
Verbrauch: 7,4m ABS
Strom: 110 W/h
CTc Glasplatte und 4 Halter ersetzen
Bei über 110°C zersprang mit einem leisen Klicken die 180x240x2mm Glasplatte auf dem Heizbett.
ABS benötigt eine hohe gleichmäßige Temperatur des Heizbettes.
Minimum 110°C, besser 115°C.
Die Düsentemperatur sollte bei 230°C liegen.
Geschwindigkeit bei 50% 45mm zu 75mm
Leichtes Warpen zu Beginn, trotz heißem Bett.
Ab 2mm Aufbauhöhe Kühllüfter zugeschalten.
Ab 75°C können sich die Bauteile von der Glasplatte lösen
(Spannungsknacken hörbar)
Ab ca. 40°C Plattentemperatur lassen sich i.d.R. alle Teile problemlos von der Platte lösen.
Neue Glasplatte aus Bilderglas zugeschnitten 140x180x2mm
(hat einigermaßen geklappt)
Neue Halteklammern gefertigt
Aus dem Netz laden und einmal mit Cura spiegeln!!!
Leider passt der Plattenhalter nicht
(zu dick für die zu kurzen Schrauben am Heizbett)
und keine Federwirkung.
Gerade die aber ist wichtig für eine gute Kontaktgabe zum Bett.
Daher eigenen Halter aus Federblech (Computerteil Slotblech) angefertigt.
Ebenso die Schraubverbindung M3 20mm Senkkopfschraube (kommt sonst eventuell zu nahe an den Lüfter des Extruders) an den ABS-Klammern verbauen.
M3 Gewinde in den Halteblock schneiden.
Düsenlüfter einschalten!
Führt eindeutig zu einem besseren Druckergebnis.
Eine Z-Achsenaufstockung um 2mm ist nicht unbedingt notwendig, solange man die 2mm der Glasplatte noch mit den Federn zusammenpressen kann. Andernfalls könnten die Federn zu lose werden.
Schon wegen des Steges im vorderen Bereich (3 Punkt Justage) ist die Feder hier verkürzt worden.
Das 3 D Leveling ist kritisch, aber funktioniert.
Auf Öl aus derKüche, oder Wärmeleitpaste zwischen der Aluplatte und der Glasscheibe habe ich, wegen der zu erwartenden Schmiererrei, bewusst verzichtet.
Als Haftmittel funktioniert sehr gut:
Glasreiniger und Spucke!
Fettfinger auf der Glasscheibe vermeiden!
So sollte jeder Druck gelingen.
Ansonsten das Leveling kontrollieren und/oder die Düsentemperatur etwas erhöhen.
ABS ist zwar etwas anspruchsvoller zu verarbeiten, aber was die Temperaturbeständigkeit angeht, sehr formstabil.
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Elektronischen Projekte
Bei den nun folgenden Projekten handelt sich nicht etwa um "Erfindungen", sondern schlicht um die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten bekannter Schaltungen, die nur noch den eigenen Bedürfnissen angepasst werden mussten. Ferner sollen sie Anregungen geben um eigene Projekte zu realisieren.Vieles ist auch heute noch mit einfachen Bordmitteln und aus der Bastelkiste herzustellen. Sicherlich schaut man mit dem zweiten Auge auch ins Internet und wird dort oftmals sehr günstig mit Fertiggeräten, Bauteilen und Baugruppen aus den verschiedensten Sparten bedient, von denen man "früher" nur träumen konnte. Manche Schaltungen für spezielle Funktionen lassen sich, etwas Sachkenntnis in der Elektronik vorausgesetzt, durchaus noch selber bauen. Dieses gilt insbesondere für den U-Boot-Bau.
Ein autarker Wassermelder für 4 Meldestellen
Es gibt Rauch- und CO-Melder, aber keinen Wassermelder mit mehreren Meldestellen, der so wenig Energie verbraucht, dass er mit einen 9V Block jahrelang auskommt.
Es werden zwar alle möglichen Fertiggeräte und Bausätze für einen Wasseralarm angeboten, aber alle sind für den hier gewünschten Anwendungsfall nicht geeignet. Alternativ hätte man sonst nur noch die Möglichkeit vier einzelne Wassermelder nebeneinander an der Wand zu befestigen.
Ein Wassermelder, der alle nachstehenden Bedingungen erfüllt, wird nicht angeboten.
Ein Rauchmelder ließe sich hierfür eventuell umbauen.
Für einen Batteriewechsel muss er jedoch von der Wand abgenommen werden.
Daher wurde eine Meldezentrale entwickelt, die 4 Meldestellen gleichzeitig verwaltet und alle nachfolgenden Bedingungen erfüllt.
Was soll gegen Überflutung überwacht werden?
1. Der Waschraum
2. Der Heizungsraum
3. Der Drainage-Sumpf-Schacht, außen neben dem Haus
4. Der Drainage-Versickerungs-Schacht, im Rasen (ca. 8m vom Haus entfernt)
Anforderungen an die Wassermeldezentrale
1. Wasser-Melder mit vier getrennten Fühler-Eingängen (4 Kanäle)
2. Hochohmige Eingänge
3. Abgeschirmte 2 Draht Leitungen, unbegrenzter Länge, zu den Fühlern
4. Einfache Fühlertechnik
5. Hochfrequenzfest
6. Batteriebetrieb
7. Batteriewechsel von vorne, ohne Abnahme des Melders von der Wand
8. Im aktiven Zustand nahezu ruhestromloser Betrieb, lange Batterielaufzeit
9. Testmöglichkeit aller Alarmeingänge durch eine Taste am Melder
10. Optische Anzeige der einzelnen Kanäle solange ein Problem besteht
11. Akustische Signalisierung im Haus, vom Keller bis zum Boden, sicher hörbar
12. Schaltbarer Dauer- oder Intervall-Ton
13. Am Melder abschaltbarer Alarm-Ton
Die Entwicklung
Ein NTBA-Gehäuse wurde zu einer Meldezentrale umgebaut.
Überraschend bei der Entwicklung war, dass der äußerst lautstarke Piezo-Schallwandler eine sehr geringe Stromaufnahme hat.
Die vorhandenen Schnellkspannlemmen für 0,6mm Drähte sind von außen bedienbar herausgeführt und ein von vorne zu öffnendes Batteriefach war praktisch schon vorhanden.
Die Befestigung erfolgt über die vorhandenen zwei Schraubenhalter an der Rückseite des Gehäuses.
Eine Lochrasterplatine dient für den Aufbau des Prototyps.
Die 4 Leuchtdioden tragen die Platine mit der Elektronik.
Die hier angewandte Schaltungstechnik, ist sehr störsicher, trotz der hochohmigen Eingänge.
Anstelle der beiden Transistoren kann auch ein Darlington-Transistor des Typs BC517 o.ä. zum Einsatz kommen.
Bei den Leuchtdioden handelt es sich um vier rote Low-Current LED’s mit 5mm Durchmesser.
Die geschirmten 2 Draht Zuleitungskabel zieht man durch dünne Installationsrohre die mittels Klipse an der Wand befestigt werden.
Der zentrale Erdungspunkt für die Abschirmung der Melde-Kabel, befindet sich an den blauen Klemmen des Wasser-Melders, rechts neben den Eingangsklemmen.
Die Erddrähte an den Kabelenden zu den Fühlern bleiben unbeschaltet.
Die Fühler selbst bestehen aus kleinen Lüsterklemmen die in 16mm Installationsrohrstücke von etwa 100mm Länge stramm eingeschoben werden.
Mit etwas Heißkleber werden die Anschlusskabel von oben eingeführt und verklebt. 1,5qmm Installationsdrähte von etwa 100mm Länge dienen als Fühler. Diese werden im Fühlbereich auf ca. 20mm abisoliert.
In den Drainageschächten werden die Fühler mit ihren Gehäusen mittels Kabelbinder an lange Installationsrohre befestigt. Somit sind sie in ihrer Höhe, durch verschieben, problemlos einstellbar. In den Kellerräumen kann man die Lüsterklemmen mit den Fühlerdrähten direkt in die Enden der Installationsrohre einsetzen.
Wassermelder
Individuelle Niveausteuerung für Pumpen
Funktionsbeschreibung
Anwendungsfälle
Es ist eine individuelle Niveausteuerung möglich.
Z.B. für die Überwachung von Drainage- und Regenwasserschachtanlagen mit Oberflächenverrieselung und zusätzlichem Überlauf.
Die Schaltdifferenz ist frei wählbar und kann sich von nur wenigen Millimetern bis zu mehreren Metern Wasserhöhe bewegen.
Die zwei Fühlerkontakte beinhalten keinerlei bewegliche Bauteile und sind somit störungsarm.
Das Steuergerät kann entfernt von der Pumpe, in einem trockenen Gebäude, installiert werden.
Die Wasserhöhe und der Pumpenzustand sowie ihre Funktion wird über Leuchtdioden, die sich am Steuergerät befinden,signalisiert ohne das der Schacht geöffnet werden muß.
Grundeinstellung
Bereitschaft
grüne LED 1 Netz an leuchtet
der Wasserstand steigt
die gelbe LED 3 Untere Grenze leuchtet sobald der Kontakt 1 erreicht wird
das Wasser steigt weiter und erreicht den oberen Kontakt 2
die rote LED 4 Obere Grenze leuchtet und die rote LED 2 Pumpe an leuchtet ebenfalls und
die Pumpe läuft
die gelbe LED 3 Untere Grenze ist erloschen
sinkt der Wasserpegel bis die rote LED 4 Obere Grenze erlischt,
so leuchtet die gelbe LED 3 Untere Grenze
die rote LED 2 Pumpe an bleibt weiterhin eingeschaltet
sinkt der Pegel weiter, so erlischt die gelbe LED 3 Untere Grenze und die rote LED 2 für Pumpe an erlischt ebenfalls und
die Pumpe steht
Bereitschaft
grüne LED 1 Netz an leuchtet
Prinzip
Einfach aber wirkungsvoll.
Die elektromagnetischen Eigenschaften eines Relais werden für eine sichere Funktion dieser Schaltung genutzt.
Die Transistoren sorgen für einen hochohmigen Eingang der Schaltung.
Die erste Stufe schaltet über den Widerstand R8 einen geringen Strom, der den Anker des Relais jedoch noch nicht anziehen lässt.
Die zweite Stufe lässt den Anker des Relais, durch schalten eines weitaus höheren Stroms, anziehen.
Schaltet man nun die zweite Stufe wieder ab, so reicht der Stromfluss der ersten Stufe aus, um den Anker des Relais zu halten. - Es handelt sich hierbei um den Haltestrom -
Erst nach dem Abschalten der ersten Stufe fällt der Anker des Relais wieder ab.
Niveausteuerug für Pumpen
Zirkumat
Zirkulations-Pumpen-Steuerung V1.2
Das Problem
ohne eine Zirkulationsleitung fließt zu lange viel kaltes Wasser durch den Warmwasserhahn.
Die Zirkulationsleitung mit einer durchlaufenden Zirkulationspumpe.
Im Winter kompensieren sich die Wärmeverluste der Zirkulationsleitung mit der Heizungsanlage des Hauses. Ein wohltemperiertes Haus vorausgesetzt.
Aber außerhalb der Heizperiode wird unnötig viel Energie in Form von Wärme und Strom verschwendet.
Das Ziel ist es nun
so wenig Energie wie möglich aber so viel wie nötig zu verbrauchen und dabei den Verschleiß der Warmwasserleitung und der Pumpe möglichst gering zu halten.
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Problemlösung
für ein selbstgenutztes Eigenheim ohne implementierter Zirkulationspumpensteuerung in der Heizungsteuerung.
Mittels Schaltuhr und einer kleinen elektronischen Schaltung ist dieses Ziel zu erreichen.
Die Funktion der Schaltung
Eine Schaltuhr für die Steckdose steuert, mittels einer nachgeschalteten elektronischen Schaltung, eine Energiespar-Zirkulationspumpe.
Die elektronische Schaltung besteht aus einem Taktgeber mit den Zeiten 8-5 min Pumpe „ein“ und 10 min Pumpe „aus“.
Dieser Taktgeber wir mit einem NE555 in Eigenbau (DIY) realisiert und befindet sich in einer separaten Aufputz-Verteilerdose zwischen der Schaltuhr und der Pumpe.
Die Pumpe läuft nach dem ersten Einschalten 8 min, danach 5 min und wird zwischendurch für jeweils 10 min ausgeschaltet.
Beim Erststart wird so das kalte Zirkulationsnetz auf die Grundtemperatur aufgeheizt. Das dauert etwas länger als später im laufenden Betrieb.
Benötigtes Material
- Wochenschaltuhr mit Tagesprogramm für die Steckdose (kaufen)
und einer zusätzlichen
- Steuerungselektronik (Zirkumaten) (DIY)
für die Intervallsteuerung der Zirkulationspumpe
Die Möglichkeiten einer Steuerung
- Die Schwerkraftzirkulation mit Drosselhahn für den Durchfluss.
Vorteil
funktioniert ohne Pumpe (kein Stromverbrauch)
Nachteil
diese Zirkulation läuft ständig und verbraucht außerhalb der Heizperiode unnötig viel Wärmeenergie.
Händisches einregeln der Zirkulationstemperatur mittels Drosselhahn möglich.
- Die Zirkulationsleitung mit einer Energiespar-Pumpe (Effizient-Pumpe)
(früher 20-30W heute 4-6W)
Vorteil
Energiespar-Pumpen verbrauchen wesentlich weniger elektrische Energie als die Pumpen der ersten Generation.
Immer sofort warmes Wasser aus dem Hahn
Nachteil
Wenn sich keine programmierbare Steuerung an der Pumpe befindet, so läuft diese ständig durch und verbraucht gerade außerhalb der Heizperiode unnötig viel Wärmeenergie.
Besser
- Die Zirkulationsleitung mit einer Energiespar-Pumpe und einer zusätzlichen Wochenschaltuhr mit mehreren Tagesprogrammen.
Vorteil
zeitgesteuertes Warmwasser Programm für die ganze Woche und Mehrfachschaltungen am Tage möglich.
Nachteil
Die Pumpe läuft zwar zeitgesteuert aber immer noch viel zu lange.
Somit unnötiger Strom und Wärmeenergieverbrauch außerhalb der Heizperiode.
- Die Zirkulationsleitung mit einer Energiespar-Pumpe sowie einer zusätzlichen Wochenschaltuhr mit mehreren Tagesschaltungen und eine zeitliche Taktung der Pumpe mittels eines Zirkumaten.
Vorteil
zeitgesteuertes Warmwasser Programm für die ganze Woche und Mehrfachschaltungen am Tage sind möglich.
Die Laufzeit der Pumpe wird nun auch noch zusätzlich getaktet, d.h. die Zirkulationspumpe läuft 8 min nach der ersten Einschaltung durch die Wochenschaltuhr und wird dann für 10 min abgeschaltet.
Wobei der Erststart durch die Schaltuhr über den Zirkumaten etwa 8 min dauert und danach auf 5 min abgesenkt wird
(1. Ladezeit des Kondensators in der Zeitkonstante dauert etwa 8 min).
Somit wird die noch kalte Zirkulationsleitung erst einmal etwas länger aufgeheizt.
Danach folgt der Übergang in den Regelbetrieb.
Somit werden weniger Strom und thermische Energie verbraucht.
Wenn die Pumpe kurze Zeit nicht läuft, so wird die in der isolierten Warmwasserleitung gespeicherte Wärme zur Überbrückung der Zeit (hier 10 min) genutzt.
Die hierdurch endstehende Regelhysterese ist kaum spürbar und kann daher vernachlässigt werden.
Nachteil
Bei unregelmäßigen Nutzungszeiten ist die Schaltuhr nur bedingt einsetzbar.
Hier sollte dann ein Kompromis in der Wahl der Schaltzeiten gefunden werden.
Oder es hilft ein zusätzlicher Bewegungsmelder, der einmalig bis zur nächsten Schaltzeit, auf diese zugreift.
Ein Temperatur- und Durchflusssensor an der Warmwasserleitung wäre eine Option,
das warme Wasser käme dann allerdings immer zu spät….
Zirkumat
Stoppuhr
Eine Stoppuhr zur Ladezeitüberwachung für Ladegeräte einfacher Bauart
Diese Art der Abschaltung dient als "Notbremse" für einfache Lade-Geräte, ohne Batterie-Management-System (BMS).
Den Akku am Ladegerät, außerhalb des Blickfeldes, vergessen……
wem ist dieses Malheur nicht schon passiert?
Der schnelle Tod vieler einfacher Akku-Taschenlampen.
Lädt man mit nur 1/10 der Akku-Kapazität so mag es noch gut gehen.
Bei kürzeren Ladezeiten, mit höheren Strömen, wohl eher nicht.
Weniger Überladen bedeutet oftmals ein mehr an Lebensdauer...Denn die meisten Akkus werden durch ein Überladen kaputtgeladen.
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Ein Temperaturfühler wäre optimal aber nicht immer kommt man so einfach an die Akku-Zellen heran.
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Notbremse
Das Vorschalten einer Schaltuhr zwischen dem Einfach-Ladegerät und der Steckdose wäre die einfachste Lösung.
Hierzu wird eine Schaltuhr zu einer Stoppuhr umgebaut.
Material
Steckdosen-Schaltuhr mit mechanischem Einstellring (Kosten 2-5€).
Diese sollte verschraubt sein, damit man sie leicht öffnen kann.
Umbau
Ohne diesen Umbau würde sich der eingestellte Zeitzyklus alle 24 Stunden wiederholen.
Daher muss der Kontakt der Schaltuhr auch den Uhrenmotorstromkreis unterbrechen.
Der Motorspulendraht ist am Mikroschalter in der Uhr zu trennen und an der anderen Kontaktseite wieder anzulöten; fertig.
Der Außenschalter hat nun eine Dauerstrom und eine Stopp-Funktion.
Dieser Schalter ist mit etwas Heißkleber auf seiner Stopp-Funktion festzulegen,
damit ein ungewolltes Umschalten beim Einstecken der Schaltuhr in die Steckdose nicht geschehen kann.
I.d. Regel stellt man am mechanischen Ring 8 Std Laufzeit ein, also 1-8).
Für viele Akkus ist manchmal weniger an Ladung mehr….
Denn viele sind nicht restlos entladen und werden daher des Öfteren kaputtgeladen.
Man ist in der Zeitvorgabe auf Erfahrungswerte angewiesen.
Max. 1/10 Ladestrom zur Kapazität bei einfachen Akkus reicht aus. Das erfordert dann allerdings ein Umrechnen der Ladezeit.