Language: German (de)

Open Source Ecology Build Guide Series

D3D Universal 3D Printer

Berlin Build: Dual Z-Axis, 200x200mm buildplate

July 11 and 12, 2020

Editor and Lead Contributor: Matthias Probst

Supporting Contributors: Benedikt Seidel, Holger Kienle

Copyright 2020 by Matthias Probst and the Supporting Contributors

Licensed under a Creative Commons Attribution-Share Alike (CC BY-SA) 4.0 International License (creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/).
Attribute this work to "OSE, www.opensourceecology.org".

Editors:

Marcin Jakubowski

Graphic Design:

Jean-Baptiste Vervaeck

Aufbauanleitung für 3-Drucker
D3D-Universal mit doppelter z-Achse Version 0.3

Entspricht dem hier abgebildeten Aufbau am 11. und 12. Juli 2020 in Berlin:

Entspricht dem hier abgebildeten Aufbau am 11. und 12. Juli 2020 in Berlin

  1. Überblick gewinnen über die Teile und deren Funktion

 

  1. Y-Achse aufbauen

Entspricht Bauanleitung „Build Procedure“ auf  https://wiki.opensourceecology.org/wiki/D3D_Universal_Build_Manual

ab Folie 49.

Die Achse wird erstmal nicht auf einer Bodenplatte aufmontiert

  1. Zuerst Material raussuchen und bereitlegen.

  1. beweglichen Schlitten zusammenschrauben

Irgendwann später ersetzen wir diese Oberseite dieses beweglichen Teiles mit einem ausladenden Plastikteil, welches die Druckplatte trägen wird:

 

  Auf diesem Teil sind an den 4 Enden jeweils Permanentmagnete mit Patex aufgeklebt.

  1. Das Ende ohne Motor zusammenschrauben („idler“ genannt)

Die aufgelegten Muttern sind prinzipiell nicht nötig, aber können später noch nützlich sein -- also immer einsetzen!

Die Umlenkrolle besteht aus 2 kleinen Kugellagern mit Flasch, die durch die mittlere Schraube gehalten werden.

  1. Das Ende mit Motor zusammenschrauben

 

(Anleitung auf Weblink lesen.  Bitte noch nicht auf Grundplatte festschrauben)

  1. Alles mit den 2 Stahlstangen zusammensetzen

  1. Zahnriemen (115cm reichen) einsetzen und spannen

              Das muss man sich ein paar Mal anschauen  😊   So ist es richtig eingefädelt:

Beim Spannen des Zahnriemens kann es sein, dass die beiden Konstruktionen an den Enden der Stahlstangen abrutschen und sich entlang der Stahlstangen aufeinander zubewegen. Das wollen wir nicht, sonst wird es ja nie straff. Diese kann man gegen abrutschen sichern durch M6-Schrauben mit breiter Unterlagscheibe, die man von außen in axialer Richtung einschraubt:

  1. Falls ein gleichartiger 3-Drucker in der Nähe ist, kann man den Motor an den bereits vorhandenen Drucker anschließen und mal schauen, ob sich alles richtig bewegt

 

  1. X-Achse aufbauen

Entspricht in etwa der Bauanleitung „Build Procedure“ auf

https://wiki.opensourceecology.org/wiki/D3D_Universal_Build_Manual 

ab Folie 15,   aber unsere Drucker hat ja zwei z-Achsen, also verbindet sich diese x-Achse ja beidseitig mit einer Z-Achse.  (die 2 Z-Achsen bauen wir erst später aufbauen.

  1. Zuerst Material raussuchen und bereitlegen

  1. beweglichen Schlitten zusammenschrauben        

                    Im Prinzip ist das sehr ähnlich wie der Schlitten der der zuvor aufgebauten y-Achse

  1. seitliches Ende ohne Motor („idler“) aufbauen – weicht ab von obigen weblink.

Wir haben das gewinkelte Kunststoffteile an diesem Ende abgesägt, damit entlang der x-Achse weniger Platz durch die Kunststoffteile belegt wird (🡪 theoret. mehr Fahrweg möglich).

Oben drauf haben wir dann ein halbbreites Kunststoffteil montiert:

Ergebnis:

  1. seitliches Ende mit Motor aufbauen. Motor kommt von oben drauf.

Beim Aufbau muss man den Zahnriemen einfädeln

  1. x-Achse komplettieren und Zahnriemen spannen

Das Spannen klappt genau gleich wie bei der x-Achse:

  1. Z-Achsen aufbauen

Entspricht in etwa der Bauanleitung „Build Procedure“ auf

 https://wiki.opensourceecology.org/wiki/D3D_Universal_Build_Manual

ab Folie 86,  

aber unsere Drucker hat ja zwei z-Achsen, also machen wir alles doppelt.

Bei der einen z-Achse ragt der Motor in den Zwischenraum zwischen den z-Achsen und bei der anderen z-Achse ragt der Motor nach außen. Die Achsen der Motoren zeigen also in dieselbe Himmelsrichtung.

  1. Aufbau des unteres Endes der z-Achse (Motorseite)

… genau gleich wie die anderen Achsen… noch nicht aufs Holzbrett befestigen

  1. Stahlstäbe einstecken und Linearführungen einfädeln

Die Z-Achsen sind ja die letzten Achsen. Auf den Z-Achsen laufen ja jeweils 2 Linearführungen (so wie in allen beweglichen Schlitten. Diese darf man nicht vergessen einzufädeln, bevor man das obere Ende der Achse fertigstellt.

  1. Oberes Ende der Z-Achsen mit der Umlenkung des Zahnriemens installieren

Zu diesem Zeitpunkt am besten auch gleich die Halterung für die Filament-Trommel montieren. (wenn oben auf der Z-Achse nichts drauf ist, dann könnte das obere Ende runterrutschen, sobald man versucht, die Z-Achse zu spannen.)

  1. X-Achse mit den beiden Z-Achsen zusammenbringen    

Die x-Achse kommt nun zwischen die 2 z-Achsen.

Auf den 4 vertikalen Stahlstäben sind ja jeweils 2 Linearführungen. Diese kommen zwischen die gewinkelten Kunststoffteile, welche Teil der x-Achse sind und neuen Kunststoffteilen, die man von außen draufsetzt:

 

Zahnriemen an den beiden z-Achsen spannen (wie immer)

  1. Y- und Z-Achsen auf die Bodenplatte montieren

Nun ist die Zeit gekommen, die gerade aufgebauten z/x-Kombination auf die Bodenplatte zu montieren. Dazu nimmt man Holzschrauben der geeigneten Länge, um nicht in der darunterliegenden Tisch zu bohren. (sonst Muttern als Abstandshalter verwenden.)

 

Wir haben uns entschlossen, die beiden z-Achsen in diagonal gegenüberliegenden Ecken einer stabilen Holzplatte zu platzieren. Die Z-Achsen so aufschrauben, dass keine Spannung im gesamten System erzeugt wird (nichts verbiegen).

Die y-Achse muss genau senkrecht dazu aufs Holz montiert werden. Falls der Winkel nicht 90° wäre, dann würden später ausgedruckte Teile verzerrt: Statt einem Rechteck würde ein Parallelogramm gedruckt.

Wir haben dazu mithilfe eines großen Geodreiecks die Lage der horizontalen Stahlstangen auf das Holz übertragen und dazu eine Senkrechte konstruiert:

     Bitte Platz lassen die Steuerungselektronik. (Bei uns kommt das neben den Motor der Y-Achse.)

  1. Extruder aufbauen

Entspricht Bauanleitung „Build Procedure“ ab Folie 49 auf

https://wiki.opensourceecology.org/wiki/D3D_Universal_Build_Manual

         

 

 

  1. Steuerungs-Elektronik aufbauen

  1. Diode D1 auf RAMPS-board entfernen

Ja, das ist ein Mist, aber die muss weg, sonst würde 24V-Spannung über das RAMPS-board zurück auf den Arduino kommen und diesen zerstören. Einer von uns hat die Diode von oben mit der Pinzette gefasst und der Andere von hinten mit dem Lötkolben die Lötstelle weich gemacht.

  1. Jumper auf RAMPS-board richtig stellen

Bei uns bedeutete dies, jeweils an allen 5 Stellen den roten und gelben Jumper mit der Pinzette abziehen:

  1. Fünf kleine Platinen mit Stromtreibern auf RAMPS-board aufdrücken
  2. RAMPS-board auf Arduino-Mega aufdrücken
  3. Arduino/RAMPS-Elektronik auf die die Halterung der Elektronik montieren

Das kann man mit Kabelbindern tun, oder mit lockeren Schrauben durch den Arduino und das Stützteil aus Kunststoff. Keine Spannungen auf die Elektronik bringen!

  1. Display-Modul auf die die Halterung der Elektronik montieren und mit RAMPS verbinden

 

  1. Netzteil aufbauen (besteckern, verbinden,     sichern, dass keiner an Hochspannung fasst ….)

  

Die 24V vom Netzteil müssen auf die grünen Anschlussklemmen der RAMPS-boardes

  1. Verkabelung

       Motoren, Endschalter, 5V-Netzteil für Arduino, Lüfter, Thermistor, Heizelement,….

Vorsicht:  Bei den Kabeln für die 5 Steppermotoren gibt es scheinbar unterschiedliche Versionen, in welcher Reihenfolge die 4 einzelnen Litzen im Stecker angeordnet sind. Bei uns mussten die beiden mittleren Kabel vertauscht werden an einem Ende:

       

Dieser Plan zeigt, wo die verschiedenen Kabel auf dem Board landen müssen.

  1. Induktiven Näherungsschalter anschließen

  2. Endschalter für x- und y-Achse aufbauen und mit Steuerung verbinden

  3. Strombegrenzung auf Motortreiber-Karten einstellen

Auf jedem der 5 Stromtreiber ist ein winziger Potentiometer. Damit wird eingestellt, mit wie viel „Wumms“ die Steppermotoren betrieben werden. Zuerst misst man die Spannung, die an der Oberfläche der Potis anliegt (gegenüber Masse).  Das müssten so etwa 400mV sein.

Wenn nicht, dann verdreht man den Poti solange bis es passt. Für mehr Saft an den Motoren wählt man mehr als 400mV.

  1. Firmware laden

Auf einen normalen Computer/Laptop die „Arduino IDE“ installieren. Im Menü „Werkzeuge“ die Arduino-Board-Version und den verwendeten seriellen Port des Laptops auswählen. Bei mir waren es diese:

Firmware-Paket für den Drucker runterladen auf den Laptop.

Wenn nötig, SW-library „U8glib.h“ installieren (Standard-SW-Module, vermutlich für das display-Modul)

  1. Inbetriebnahme der Achsen

Via Steuerung des Arduino. Menü >“prepare“>“move axis“  kleine Bewegungen der Achsen ausprobieren. Verdrehen der Motorstecker kehr deren Drehrichtung um.

  1. Endschalter richtig auf den Achsen positionieren

  2. Position (Höhe) des Induktiven Näherungssensors korrekt einstellen

Wenn die Druckdüse 0,5 mm über dem Druckbettschwebt, dann sollte der Näherungsschalter ansprechen (das sieht man an der LEB auf der Näherungsschalter)

  1. „autohoming“ durchführen

  2. Betriebstest der Heizvorrichtung

Auf dem Display des Arduino kann man sehen, welche Temperatur der Thermistor gerade misst und welche Soll-Temperatur eingestellt ist:

(hier: gemessen : 23°C und Soll 0°)

Diese Werte sind plausibel, wenn der Arduino gerade gestartet wurde.

Nun ausprobieren, ob man die Spritzdüse (nozzle) auf 100° bekommt. Dazu auf dem Arduino in folgendem Menüpunkt die Temperatur mal auf 100° einstellen:

     Controll > temperature > nozzle

Wird es warm?

  1. Extruder-Motor ausprobieren

  2. Trommel mit Filament oben auf die 2 Z-Achsen montieren

  3. Testbetrieb  (autohoming, bed leveling… )

Seite  von     Matthias Probst            Anleitung Version 0.2 vom 13.7.2020