3D-Drucker

Als Grundgestell wurde ein Tronxy X5S gekauft. Das ist ein sogenannter CoreXY    3-D Drucker. Damit können Objekte mit der Maximalgröße von 330mm x 330mm und einer Höhe von 400mm gedruckt werden. Der Preis war ca. 350.- Euro.

Der Drucker ist aus chinesischer Fertigung und wurde als Bausatz geliefert. Es wird ca. ein Tag für den Zusammenbau benötigt. Hat man etwas Filament zur Verfügung kann sofort mit dem Druck von einfachen Vorlagen begonnen werden.

Möchte man aufwändigere Teile drucken, muß der Drucker überarbeitet werden.    Was alles zu machen ist, wird hier beschrieben.

Kugellager:

Im Drucker sind für die Führungen und Umlenkrollen ca. 20 Kugellager verbaut (Typ 625), die sind aber von minderer Qualität. ich habe sie durch hochwertige Lager ersetzt.

Vertikale Spindel für die Druckplatte (heatbed):

Die Druckplatte wird durch 2 Spindeln auf und ab bewegt. Angetrieben durch zwei Schrittmotoren, die synchron angetrieben werden. Ist der Drucker ausgeschaltet können die Motore aber einzeln bewegt werden. Es muß also vor jeder Inbetrieb- nahme die Platte abgeglichen werden. Die Spindeln wurden mit einem Zahnriemen miteinander verbunden, so erspart man sich das regelmäßige Ausrichten.

Die Stromversorgung erfolgt über ein 12 V Netzteil. Damit werden der Druck- kopf sowie die Druckplatte aufgeheizt. Die Druckplatte ist aber für 24 V aus- gelegt und erreicht so maximal 60 Grad. Für einige Kunststoffe muss die Platte aber auf über 100 Grad erwärmt werden. Damit dies möglich ist, wurde ein zusätzliches 24 V Netzteil eingebaut. Damit es mit der höheren Leistung keine Probleme gibt, wurde die Druckplatte über eine Mosfet Schaltstufe angesteuert.

Der Druckkopf  (hotend):

Das hotend, das Herzstück des Druckers war bis zu einer Temperatur von ca. 230 Grad vorgesehen. Da aber Kunststoffe wie z.B.  ABS   gedruckt werden sollten, (hier werden mindestens 270 Grad benötigt) musste auch hier getauscht werden. Es wurde ein hotend vom Typ  E3D-V6  eingesetzt, ein sogenanntes “all metal hotend”, das diese hohen Temperaturen verträgt.

Einhausung:

ABS wird mit einer Temperatur von 270 Grad gedruckt. Damit es auf dem heatbed haftet, muss dieses auf ca. 100 Grad erwärmt werden. Je höher das Bauteil wird, umso empfindlicher reagiert es auf äußere Einflüsse. So kann sich das Druckteil bei einem kaltem Luftzug bis zur Unbrauchbarkeit verziehen. Da hilft nur eins, der Drucker muss in ein Gehäuse. Seitenwände und Deckel sind aus 16 mm Spanplatten, im gleichen Design wie der Unterschrank (es soll ja auch was gleichsehen). Die Rückseite ist aus dünnen HDF Platten hergestellt. Türen und Öffnung für den filamentwechsel sind aus Plexiglas. Zur Isolierung wurde die Innenseite mit Thermotapete ausgekleidet. Das Bedienpanel wurde auf die Vorderseite verlegt.

Wenn Kunststoff erhitzt wird, riecht man das. Gesund sind solche Dämpfe sicher auch nicht. Ein kleiner Lüfter leitet die Luft aus dem Gehäuse über ein Rohr in den Dachboden. Das Rohr ist zusätzlich noch mit Luftdurchlässigem Filtermaterial gefüllt, damit kein großer Luftzug entsteht.

Der Drucker ist nun bereit das erste Teil zu drucken.

Nach einigen Testdrucken habe ich für die Enkelkinder diese Burg gedruckt. Die Teile wurden zusätzlich noch bemalt und patiniert.

Auch Gummireifen lassen sich drucken, dafür benötigt man ein spezielles Filament (TPU). Bis die richtigen Parameter gefunden sind, braucht es aber einige Tests.

Und wie weis der Drucker was er drucken soll?

Es wurden auch einige Flieger gedruckt. Die Beschreibung findet man hier.    > Bauberichte

Datengrundlage für einen 3D-Druck ist eine “STL” Datei. In dieser Datei ist die Oberfläche eines Druckprojekts in Form von Dreiecken beschrieben. Diese Objekte sind in der Regel nicht zu Bearbeiten. Es gibt sehr viel dieser Vorlagen im Netz, meist sogar kostenlos. Z.B. “Cults3d” oder “Thingivers” Natürlich ist es möglich eigene Projekte zu erstellen. Dazu wird das Objekt in einem CAD Programm erstellt und als STL-Datei gespeichert. Damit es auch gedruckt werden kann sind bei der Konstruktion aber etliche Vor- gaben zu beachten.

Schnitt durch den Körper mit Infil zur Stabilisierung

Fertig ist die Aprodite

Diese STL-Vorlage kann aber noch nicht gedruckt werden, es muss erst noch in die Sprache konvertiert werden die der Drucker versteht. In der Regel ist das ein “PLT” File. Zum Übersetzen benötigt man ein Programm, das nennt sich “Slicer”. Hier Werden die ganzen Parameter festgelegt, wie Schichtdicke, Temperaturen, Geschwindigkeiten und vieles mehr. Als Ergebnis wird dann die komplette “Wurststrecke” für den Drucker erzeugt. Die Daten werden auf eine Speicherkarte geladen. Die Karte kommt jetzt in den Drucker, der druckt dann selbstständig das ganze Projekt.