Aufbau Mechanik

 

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Mechnik (Aufbauanleitung)

Y-Achse

Beim Aufbau der y-Führungsachse wurde auf eine mittige Position geachtet. Der mitgelieferte Riemen musste hierfür noch durchgeschnitten werden, um eine angemessene Spannung des Antriebs einstellen zu können.
Um den Schlitten möglichst reibungsfrei auf den y-Achsen gleiten zu lassen, wurden die Schrauben immmer auf der Seite angezogen, auf der sich der Schlitten gerade befand. Dadurch war sichergestellt, dass der Abstand der Führungsachsen zueinander optimal aufeinander abgestimmt ist.

X-Achse

Beim Aufbau der x-Achsen konnten wir uns sehr genau an der Anleitung orientieren. Damit der Extruderschlitten nachher jedoch gute Gleiteigenschaften auf der Führungsachse hat, sollte man die Schrauben jeweils auf der Seite festziehen, auf welcher sich der Extruder gerade befindet. Damit ist sichergestellt, dass der nötige Abstand der beiden Führungsachsen gleichmäßig verläuft.

Z-Achse

Hier war besonders auffällig, dass bei einer bündigen Ausrichtung der z Motoren an den beiden obersten Gewindestangen eine schiefe z-Achse zu erkennen war.
Dies wurde zum Teil von den Kupplungen ausgeglichen, doch erschien uns eine senkrechte z-Achse ohne Verspannungen sinnvoller. So wurden die beiden Motoren für die z-Achse auf jeder Seite ca. 1cm eingerückt, um die Kupplungen zu entlasten.

Bild

Extruder

Der Extruder wurde mit einem Lüfter geliefert, der dafür gedacht ist, das Druckmaterial nicht schon im oberen Einzugsbereich zu schmelzen.

Die Befestigung des Lüfters ist bei uns noch nicht endgültig gelöst. Die Befestigung erfolgt über eine M3 Schraube. Der Lüfter muss am Riemen kontaktlos vorbeilaufen und darf die M8 Filamentschraube nicht berühren.

 
Das Blech für die Stopperschaltung wurde zu diesem Zeitpunkt noch nicht auf die exakte Länge gekürzt. Das Blech wurde mit Hilfe eines Hammers und Schraubstocks gebogen.

 
Die Position des Förderzahnrads(43 Zähne) auf der Fillamenschraube wurde unter Zuhilfenahme von Beilagscheiben angepasst, damit die Zahnräder optimal ineinander greifen können. Besonders wichtig ist, dass der angeraute Teil der Filamentschraube sich mit dem Kugellager,für den Einzug, auf gleicher Länge befindet.

 
Link zum Extruder
Im Inneren des Hot Ends wir ein Schlauch eingefügt, um einem Verkleben des Hot Ends vorzubeugen.Die Anschlüsse des 5 Ohm Heizwiderstands und des Thermistors werden mit Schrumpfschläuchen geschützt.

 
Der Anpressdruck der Federn muss stark genug sein, um ein flüssiges Durchziehen des Druckmaterials zu gewährleisten.

Motor,Lüfter

An dem Drucker befinden sich 2 Lüfter und 5 Motoren:
Ein Lüfter zur Kühlung des Extrudereinzugs, um ein vorzeitiges Verkleben des Druckmaterials zu vermeiden. Die bedruckte Seite der Lüfter zeigt in die Richtung des Luftstroms.


Unsere ersten Tests haben ergeben, dass der Luftstrom des Lüfters auf die Schraube, die das Hot End mit der Thermalbarriere verbindet, gerichtet sein muss. Um ein Frühzeitiges Schmelzen des Druckmaterials zu verhindern.

Der zweite Lüfter dient zur Kühlung des Arduino Boards und des Pololu Steppertreibers.



Motor(y-Achse): Bewegt die Grundplatte über einen Riemen in y-Richtung.


Motor(x-Achse): Bewegt den Extruder über einen Riemen in x-Richtung.


Motor(z-Achse): Bewegt den Extruder mitsamt x-Achse entlang der z-Achse. Dabei wird für jede Seite je ein Motor benutzt


Motor(Extruder): Für den Einzug des Druckmaterials wird ein Motor auf dem Extruder benutzt.

Justierungs- und Führungsachse

Bei der Justierung ist Genauigkeit und Geduld gefragt. Man nähert sich in Milimeterabständen und einem rechten Winkel einem orthogonalen Führungsachsensystem. Dabei wurden bei uns auch darauf geachtet, dass das Rahmengestell aus den Gewindestangen auch parallel bzw. senkrecht auf die Führungsachsen stand.
Bei der Einstellung der beiden Führungsachsen für den Extruder(X-Achse) haben wir zuerst die Höhe in z-Richtung auf gleiche Höhe angepasst, um dann die X-Führungsachsen möglichst waagrecht zu bekommen.
Indem nun ein T-Winkel an eine der X-Achsen angelegt wurde, konnte überprüft werden ob die Y-Achse senkrecht zur X-Achse steht. Dafür wurde der Winkel an der X-Achse "eingehakt", also das T-Seite parallel zur X-Achse genommen und so verschoben, bis das andere Ende an einer Y-Führungsachse anstoßt. Darauf wurde der Extruder an der X-Achse bündig an das Winkeleisen geschoben um einen Fixpunkt zu haben. Indem nun das Ende des Winkeleisens entlang der Y-Achse angehoben wurde konnte man sehen, ob das Winkeleisen den gesamten Weg über(so weit möglich) bündig sowohl an Y-Achse als auch am Extruder anlag(X-Achse Senkrecht auf Y-Achse), oder sich verschoben hat, also nicht mehr bündig am Extruder/Y-Führungsachse anlag(nicht senkrecht). Man sollte versuchen jede X-Führungsachse mit jeder Y-Führungsachse in alle Richtungen zu überprüfen, da eventuell die beiden X- bzw. Y-Führungsachsen zueinander nicht parallel sind.
Um nun die Z-Achse senkrecht auf die beiden anderen zu bekommen wurden die beiden Z-Führungsachsen einfach mit einer Wasserwage senkrecht gebracht. Vorraussetzung dafür ist, dass der 3D-Drucker in eine waagrechte Ausrichtung gebracht wurde("In der Waage sein").
Man muss auch darauf achten, dass der Schlitten in y-Richtung und der Schlitten in x-Richtung sich noch flüssig auf den Schienen schieben lassen.

Das Zahnrad des Extruderschlittens muss sich leicht drehen lassen. Außerdem muss die aufgeraute Fläche der Fillamentschraube am gleichen Ort liegen wie das Kugellager, zum Einzug des Druckmaterials.

Abrollsystem

Ein mögliches Abrollsystem wäre ähnlich aufgebaut wie der 3D-Drucker. Man würde 10 Stangen und 8 Verbindungsteile benötigen.
Die Stange die die Rolle hält wäre dabei ausnehmbar um Rollen wechseln zu können. Das könnte durch Verbindungsteile ermöglich werden, die ähnlich der Y-Führungsachsenhalterungen sind.

Zusätze

Um ein Rutschen des Druckers bei Druckvorgängen, auf glatten Unterlagen, zu vermeiden, wurde unser Drucker mit 4 selbstklebenden Gummifüßen ausgestattet.

   



Für eine verbesserte Riemenführung wurde eine Hälfte einer Entlötlitzenrolle zweckentfremdet und sorgt nun für eine stabile Lage des Riemens auf dem Kugellager.
 

Der Lüfter am Extruder wurde zur Kühlung der Verbindungsschraube zwischen Hot End und Thermalbarriere eingesetzt. Dabei hat sich herausgestellt, dass der Luftstrom des Lüfters das Hot End mitkühlt. Um dieser Abkühlung entgegenzuwirken wurde eine winddichte Platte zwischen Lüfter und Hot End montiert. Diese besteht aus mehreren Schichten. Die mittlere Schicht besteht aus einem Karton, um diesen wurde das grüne PET Klebeband gewickelt. Dieser Karton wurde auf ein Stück des mitgelieferten Loch-Blechs mit Hilfe von Kapton Klebeband befestigt.Anschließend kam an die Unterseite eine Schicht Dämmwatte, umwickelt mit Kapton. Bisherige Versuche haben gezeigt, dass der Windfluss nun vom Hot End ferngehalten wird. Die Befestigung an dem Lüfter wurde mit einer M3 Schraube, 2 Beilagscheiben und einer Mutter gelöst.

 

Im angeschraubten Zustand sieht der Windblocker dann so aus: