Sonntag, 21. September 2014

3D Drucker Ahoy!

Ich habe mir vor einigen Tagen ein RepRap Ormerod Bausatz gekauft. Das Aufbauen war nicht sonderlich schwer und die Verkabelung ebenfalls sehr einfach. Innerhalb von 6 Stunden stand der Drucker komplett zusammengebaut auf dem Tisch. Probleme gab es dann beim Einstellen der Software. Die Kommunikationsschnittstelle mit dem Board ist nicht sonderlich stabil. Teilweise gehen Nachrichten verloren und so sind die ersten Tests nicht sonderlich viel versprechend gewesen. Die Elektronik dann aber vom 5V Pfad des Netzteils zu betreiben und die 12V lediglich für Heizung und Motoren zu verwenden hat die Stabilität wieder zurück gebracht. Das nächste Problem, das konstant aufgetreten ist, hat mit dem Infrarot-Sensor der Z-Achse zu tun. Die Z-Achse soll Berührungslos genullt werden. Dazu befindet sich an einer bestimmten Stelle eine weiße Fläche auf der Druckplatte. Der Sensor wird von oben zu dieser Fläche bewegt und die reflektierte IR-Strahlung wird registriert. Daraus ergibt sich für ein knappen Berühren der Oberfläche mit dem Druckkopf ein Wert von ungefähr 980 mit einem Rauschen im bereich von +- 3. Dabei sitzt der Sensor ca. 2 mm über dem Druckbett. Wenn der Druckkopf ein Zehntel Millimeter weiter hochgefahren wird, sinkt der Wert um ungefähr 2, was bei dem vorherrschenden Signal-Rausch-Abstand keine gut detektierbare Messwertänderung ist. Die Sensitivität des Sensors ist im Abstand von 4 mm am größten. Da werden dann Messwerte im Berich 650 generiert die pro Zehntel Millimeter um 10 bis 15 abnehmen. In diesem Bereich kann dann mit dem vorherrschenden Offset genullt werden. Interessanterweise ist der Wert des Sensors aber abhängig von welcher Richtung man auf die Stelle fährt. Wenn der Sensorkopf von untern, also von hohen Sensorwerten auf die Stelle gefahren wird, zeiugt er einen höheren Wert an, als wenn er von oben auf die gleiche Stelle gefahren wird. Dieses Verhalten hat zu einigen Abdrücken im Druckbett geführt. Ich habe es jetzt zumindest reproduzierbar hinbekommen. Die Nulk-Funktion der X-Achse liefert immer wieder den gleichen Punkt über dem Druckbett. Allerdings 0,5 mm zu hoch. Diese waren so reproduzierbar, dass ich mir nicht die Mühe gemacht habe herauszufinden weshalb. Sogar die automatische Druckbettabgleichung funktioniert mit diesem Offset jetzt auch einwandfrei.
RepRapPro Ormerod mit Tower of Pi


Eine Bewertung zum Ormerod und weitere Baudetails spare ich mir an dieser Stelle. Es gibt genügend davon im Internet zu finden. [0] [1] [2] Allerdings werde ich in der Nächsten Zeit einige Veränderungen an dem Drucker vornehmen. Darunter fällt das Auswechseln der Zahnräder, sowie der Gewindestange, die hat nämlich eine leichte Biegung. Auch der Druckbettschlitten wird ersetzt, sobald ich die Achsen kalibriert habe.
Links: Originale Zahnräder für die Z-Achse
Rechts: Neue Zahnräder mit Pfeilverzahung für mehr Laufruhe und Stabilität
Wie in den Bildern nicht unbedingt sichtbar ist, sind die Zahnräder gerade verzahnt und haben auf Grund der Fertigungstoleranzen der gedruckten Bauteile teilweise sehr große Reibungskräfte, wenn man sie unglücklich kombiniert. Die Teile auf der rechten Seite werden die Ersatzteile für die Zahnräder sein. Allerdings laufen die gerade relativ gut und ich werde die neue Gewindestange für die neuen Zahnräder verwenden. Erstaunlicherweise sind die Drucke so präzise, dass es bis auf die Kante der ersten Schicht keine Nachbearbeitung der Teile benötigt. Und das waren eine der ersten Drucke ohne Kalibrierung der Achsenlänge und der Winkel.

Pläne für den nächsten 3D Drucker stehen schon, denn jetzt kann ich mir den selbst drucken.