kürzlich überarbeitet

Mittlerweile gibt es hunderte 3D Drucker auf den Markt, welche teilweise sogar ab 100€ erhältlich sind, aber dennoch habe ich einen einfachen Kartesischen 3D Drucker entwickelt, der von jedem Hobbybastler einfach nachzubauen ist und beinahe endlos erweiterbar ist. Sprich der ideale Drucker für Bastler und Tüftler. Das Zeil war es einen günstigen Drucker, mit maximaler Kompatibilität und Flexibilität bei höchster Präzision zu entwickeln. Als kleinen Teaser kann ich jetzt schon preisgeben, dass mich die Druckgeschwindigkeit und Qualität extrem beeindruckt hat!

Anforderungen

  • Maximale Stabilität bei einfacher Fertigung (jeder soll den Drucker mit einfachen Mitteln bauen können)
  • höchste Präzision bei möglichst geringen Preis
  • Viele Möglichkeiten zum Erweitern und tüfteln
    • Wechselhalterung für Hotend um einfach verschieden Typen testen zu können
    • Verwendung verschiedener Endlagensensoren möglich (mechanisch, induktiv, magnetisch)
    • einfach einen geschlossenen Bauraum nachzurüsten
    • Auto-Bedleveling soll möglich sein
    • ein geschlossener Bauraum soll möglich sein

Der Rahmen

Streben und Winkelverbindungen

Für den Rahmen werden 20x20mm Formprofile verwendet (es können Nuten mit 5mm, als auch 6mm verwendet werden), da diese mittlerweile leicht verfügbar sind und einfach gekürzt werden können. Bei der Konstruktion wurde Rücksicht genommen, dass die Profile mit der Hand geschnitten werden und so diese nicht 100% gerade und eventuell minimal unterschiedlich lang sein können.

Es wurde bewusst darauf verzichtet Winkelverbindungen aus Guss oder 3D gedruckt zu verwenden, da diese nicht so präzise eingestellt werden können und die Winkeligkeit essentiell für ein präzises Druckergebnis nötig ist.

Wellenhalterung (Rodmount)

Die Halterungen für die Führungsstangen ist etwas aufwendiger zu fertigen, sollte aber mit einer Säulenbohrmaschine, Säge und Feile von jedem Mechatroniker, oder Maschinenbautechniker machbar sein, denn die Teile ähneln sehr stark dem Sensorhalter der Lehrabschlussprüfung des Mechatronikers.

Natürlich ist es möglich diese Teile auch zu drucken, aber meine Erfahrung hat gezeigt, dass zu viel Druck auf die Führungen kommt und diese so von Zeit zu Zeit getauscht werden müssen. Bisher habe ich die Teile in PLA und PETg getestet, aber ich werde noch ABS, PC und PP testen. Nylon habe ich bereits für solche Teile probiert und hierbei schlechte Erfahrungen gemacht, da sich die Teile mit der Zeit verzogen haben, speziell bei Wärmeeinwirkung.

Schrittmotorhalterungen

Die Schrittmotorhalterungen können mit einem Stufenbohrer sehr leicht gefertigt werden.
Für diejenigen, die sich die Halterungen nicht selbst machen können, werde ich noch eine Druckversion erstellen.

Rahmenkonzept

Open Frame

Die V1 ist ein Open Frame, für all jene, die nur PLA oder PETg drucken und schnell zu allen Komponenten kommen möchten.

Renderings des Druckers in der Version 2.0

  • S1 3D Drucker V2.0 Frontansicht
  • S1 V2.0 Rückansicht
  • S1 3D Drucker V2.0 Unteransicht

    Boxed Frame

    Der Boxed Frame ist für alle, die den Drucker für schwer zu druckende Filamente nutzen möchten, wie PC, PA,.. bei denen sogar ein beheizter Bauraum ideal ist. Die Druckteile sind alle zu 100% kompatibel.

    Rahmen BOM

    S1 3D Drucker - Open Frame Kit - 250x220mm Bauplattform (Profile+Winkelverbinder+Wellen+Nutensteine) keine Schrittmotorhalterung
    https://www.motedis.at/shop/create_offers_kit.php?oID=900847

    Liste der Schrauben, und wo diese eingesetzt werden:

    Schraube [mm] DIN Menge Verwendung
    M5 x 25 Senkkopf 7991 8 Montage der Wellen
    M5 x 20 Zylinderkopf 912

    Elektronik

    Netzgerät

    Als Spannungsversorgung empfehle ich für kleine Bauformen ein 12V (bei Verwendung des Empfohlenen Mainboards Ramps 1.4 ) mit 5A ohne Heizbett und mit Heizbett sollte man schon mehr als 10A zur Verfügung haben.

    Empfohlen wird ein Tischnetzteil, da dieses den gefährlichen Teil mit 220V gut abgekapselt hat und man nur mit der Schutzkleinspannung hantiert und so nur ein geringes Risiko besteht. Ein weiterer Vorteil ist Lautstärke von Tischnetzgeräten, da diese keinen Lüfter haben sind diese auch lautlos (bei manchen kann es zu Spulenfiepen kommen, aber heutzutage ist das eher selten).

    Mainboard

    Bei der Elektronik kann man eigentlich jeden Controller verwenden, den man möchte. Für meinen eigenen habe ich mich für das Ramps 1.4 entschieden, da dieses sehr günstig ist und man frei entschieden kann, womit man es erweitern möchte.

    Extruder

    Natürlich kann man jeden beliebigen Extruder nehmen, aber ich empfehle folgende:

    Wer den Extruder auch selbst bauen möchte, der kann

    Hotend

    Groove Mount

    Damit es mit dem V6 und ähnlichen Hotends kompatibel ist, habe ich eine Halterung für das Hotend designed.

    Groove-Mount Wechselplatte

    Empfohlene Materialien: PETg, ABS, ASA PP, PC,

    incididunt.

    Sehr gutes Hotend mit guter Kühlung und einfachem Düsenwechsel

    DEBQ Logo

    Gleich wie das erste Hotend nur mit größerer Schmelzkammer für schnelleres Drucken

    DEBQ Logo

    Gleich wie das erste Hotend jedoch Wassergekühltes

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    High Flow Hotend mit schnellem Aufheizen

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    Ultra High Flow Hotend mit schnellem Aufheizen

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    Gutes Hotend

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    Preiswertes Hotend, welches eine gute Kühlleistung haben sollte(noch nicht getestet)

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    preiswertes Hotend, einfaches Düsenwechseln (noch nicht getestet)

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    CR-Mount

    Da es sehr viele günstige CR-Mount Hotends gibt und der Kühlkörper auch einfach zu fertigen ist, habe ich auch Pläne für meine Version des Hotends.

    Für die Heatbrake habe ich mich bei meiner Version für ein M4 entschieden, somit ist ea auch kompatibel mit allen gängigen Heatbrakes für das E3D Hemera Hotend.

    CR-Mount Wechselplatte

    Kompatibel mit allen Hotends mit Creality Mount und einem 40mm Lüfter

    kompaktes gutes Hotend

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    großer Schmelzbereich für maximale Druckgeschwindigkeit

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    kompaktes gutes Hotend mit Titanheatbrake

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    Preiswertes Hotend, welches eine gute Kühlleistung haben sollte(noch nicht getestet)

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    preiswertes Hotend, einfaches Düsenwechseln (noch nicht getestet)

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    2 Filamentanschlüsse für Drucke mit 2 Materialien (2 Extruder sind nötig!)

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    Heizbett

    Wer nur PLA druckt, der muss bei einem kleinen Druckbett kein Beheizung einbauen, speziell, wenn man einen geschlossenen Bauraum hat. Hat man keinen geschlossenen Bauraum, so kann es oft zu Warping (Verzug) kommen, da der Kunststoff ungleichmäßig abkühlt. Mit einem beheizten Druckbett und idealerweise einen geschlossenen Bauraum kann man auch ABS und ähnliche Filamente problemlos verarbeiten verarbeiten.

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    Author:

    Stefan J. Trucker

    Stefan J. Trucker

    Seit klein auf beschäftige ich mich mit Technik, Foto- & Videographie und Design. Um mein Wissen und meine Erfahrungen festzuhalten dokumentiere ich diese hier auf dieser Seite. Ich bemühe mich die Seite übersichtlich zu gestalten, damit es einfach ist meine Errungenschaften zu teilen. Ich nutze diese selbst um später dort anzusetzen wo ich aufgehört habe, oder wo mich mein Gedächtnis im Stich gelassen hat. So kann jeder von überall auf meine Inhalte zugreifen und schnellstmöglich zum gewünschten Ziel gelangen. Ich bin seit fast 10 Jahren als Ausbilder tätig und habe eine Leidenschaft entwickelt Wissen leicht und übersichtlich aufzubereiten. So hoffe ich mehrere zu motivieren sich in der Freizeit mit tollen Hobbies zu beschäftigen und dadurch das Leben ein Stückchen lebenswerter und interessanter zu gestalten. Ich lebe nach dem Motto: Imagine it, Design it, Create it - Just do what you like.

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