Prusa i3

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Version vom 6. Juni 2016, 13:56 Uhr von EinMensch (Diskussion | Beiträge)

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Schnellstart zum sofort Loslegen

Der Drucker ist fertig konfiguriert und eingerichtet sowie die Druckplattform ausgerichtet wenn ihr ihn im Attraktor im Betrieb nehmen wollt. Eine Überprüfung kann nicht schaden. Alle Konfigurationsdateien und eine Anleitung, um den Drucker sofort in Betrieb zu nehmen findet ihr im im Projekt-Repo auf GitHub. Wer einen Proosha mit E3Dv6 Hotend besitzt/baut kann ebenfalls diese Konfigurationsdateien benutzen. Es kann nicht schaden, sich dennoch den Bereich "Benutzung" im Wiki durchzulesen ;)

Den Drucker in Betrieb nehmen

Alle Konfigurationsdateien und eine ausführliche Step-by-Step Anleitung findet ihr im Projekt-Repo auf GitHub.

Der Drucker

Bei dem Drucker handelt es sich um einen Prusa i3 Einstein Rework mit ein paar Modifikationen.

Prusa i3

Ich habe mir die RepRap Famile sehr genau angesehen, in vielen davon stecken einzigartige und geniale Entwicklungsansätze mit sehr unterschiedlichen Ausrichtungen irgendwo zwischen High-Performance und Low-Cost. Der Prusa i3 ist meiner Ansicht nach der gelungenste Kompromiss zwischen diesen beiden Polen: Zum einen ist der Bau äußerst günstig, vor allem wenn man eine CNC-Maschine oder einen Lasercutter zur Hand hat, zum anderen eliminiert der stabile und passgenaue Rahmen jede Form von Wackeleien und eine Menge an Kalibrierungs-Aufwand. Die X, Y und Z Achsen stehen beispielsweise ab Werk stabil und rechtwinklig zueinander. Ich habe den Prusa i3 außerdem bereits einmal erfolgreich gebaut und meine Erwartungen was die Druckqualität und die möglichen Druckgeschwindigkeiten anging wurden in vielerlei Hinsicht übertroffen. Der Prusa i3 Einstein Rework ist eine Variante dieses 3D Druckers, die noch ein paar kleine Verbesserungen mit sich bringt.

Hier noch ein zwei Links mit allen Informationen zu diesem 3D Drucker:

Specs

Key Value
Hotend E3Dv6 mit Bowden Add-on
Filament-ø 1.75 mm
Düsen-ø 0.4 mm
Bauraum x*y*z 195 * 185 * 180 mm
Firmware Marlin
Kalibrierung Alles im EEPROM
Kommunikation 115200 Baud
Extruder max. Temp 300 °C
Heizbett max. Temp 150 °C

Modifikationen

Der Rework war um die Finnen auf eine reine Single-Plate Konstruktion reduziert worden. Um den Drucker in Y-Richtung zu stabilisieren habe ich die ursprünglichen Finnen des i3 an das Rework Design und die 10mm Gewindestangen geretrofittet. Auch habe ich den X-Idler etwas versteift, sodass man den X-Riemen stärker spannen kann ohne dass das Teil bricht. Damit die beiden Enden der X-Achse gegeneinander verspannt werden können, und nicht die gesamte Spannung des Riemens auf den Z-Achsen liegt, können die beiden Enden mit zwei M8 Schrauben gegen die Linearwellen verspannt werden. Dazu müssen zwei M8 Gewinde in die Wellenaufnahmen des X-End-Idler-Better Teils geschnitten werden.

Nachbauen

Momentan bauen gerade ~13 Mitglieder ihren eigenen Prusa i3 basierend auf dem Drucker im Attraktor. Grundlage ist ein gelaserte Aluminium-Rahmen, den wir bei einem Hamburger Laserspezialisten fertigen lassen. Alle verwendeten Kunststoffteile und den Rahmen sowie einen Link zur Aufbauanleitung findet ihr in meinem Fork-Repo auf GitHub

Teileliste "Buy"

Alle Preise in Euro.

Anzahl Bezeichnung Stückkosten Kosten Quellen
1 Prusa i3 Rework Rahmen 65 65 Moritz, ebay, reprapteile.de
1 Teile-Set Prusa i3 Rework (gedruckte Teile) 40 40 Attraktor-Drucker, Moritz, Traktoristen, youprintin3d.de
5 Schrittmotor min. 400 Ncm max. 1.7 A/Phase, ideal Wantai 609er 7,5 37,5 ebay
4 A4988 Schrittmotor Treiber 2,38 9,52 ebay, aliExpress
1 Ramps 1.4 10 10 ebay, aliExpress
1 Arduino Mega 2560 (oder kompatibel) 13,88 13,88 aliExpress
1 Heatbed 6,54 6,54 ebay, aliExpress
1 Thermistor für Heizbett 1 1 aliExpress
1 Korkisolator für das Heizbett 3 3 Moritz
3 Endstop 1,37 4,11 aliExpress
1 Hobbed Bolt (gehärteter Stahl) 6,24 6,24 ebay-Anbieter "tijnekind" (Niederlande)
1 624 Kugellager 0,49 0,49 ebay, aliExpress
4 608 Kugellager 0,46 1,84 ebay, aliExpress
2 flexible Wellenkupplung Ø5 auf Ø5mm 1,5 3 aliExpress, e3d-online.de
1 E3D-Hotend (v6 HotEnd Full Kit - 1.75mm Universal (with Bowden add-on)) 71,62 71,62 e3d-online.de, youprintin3d.de
1 Glasplatte 7,5 7,5 aliExpress (Borosilikatglas) oder Ikea (Sörli Spiegelfliese)
1 8mm Präzisionswellen Zuschnitt (2x Ø8x320 mm, 2x Ø8x350 mm, 2x Ø8x370 mm) 35,43 35,43 fertig abgelängt bei cncshop.at
1 Schrauben, Muttern, Beilagscheiben 20 20 Danny
2 Meter Gewindestangen M10, Edelstahl 8 16 Danny
1 Meter Gewindestange M5, Edelstahl, pfeilgerade, neu 2 2 Danny
1 Kaptonband oder eine andere Druckoberfläche (PEI, BuildTak, Carbon, Tufnol/Garolit, Haarspray) 8,99 8,99 aliExpress, Amazon, ebay
11 LM8UU Linearlager 0,56 6,16 aliExpress, ebay
1 Kabel, Stecker, Kabelbinder 15 15 ebay, Versorgungsleitungen i.d.R. am ATX-Netzteil ausreichend vorhanden
6 Foldback-Klammern 0,1 0,6 ebay, Staples
2 Spannfedern f. Extruder 0,5 1 ebay, Pollin, e3d-online.de, Moritz
1 40mm Lüfter (optional bzw. nicht notwendig bei obigem E3D-Hotend-Kit) 3,8 3,8 ebay, aliExpress, Pollin
2 Meter GT2 Riemen 5 10 aliExpress
2 GT2 Pulleys 1,3 2,6 aliExpress
1 500-850W ATX Netzteil 40 40 Amazon
1 Modellbau-Schaubenschlüsselsatz (Sechskant-Kreuz und 5/5,5 Maulschlüssel) 2,3 2,3 Conrad, Völkner
1 Rolle ABS Filament 23,9 23,9 youprintin3d.de
Summe "Standardkonfiguration" 464,02
1 zusätzl. 24 V Netzteil (DC oder AC) min. 500 W (für Heizbett) 100 100 ebay
1 Solid State Relais (für Heizbett, je nach Netzteil DC oder AC) 7 7 aliExpress
Summe "Konfiguration mit 500 W Heizbett" 571,02

Teileliste "Schrauben"

Die Schraubenliste wird von der Buy-Liste getrennt, da diese von Danny extra besorgt wurden.

Anzahl Bezeichnung
41 Schraube, M3x14 mm, flacher Kopf, Schlitz DIN 84
3 Schraube M3x24 mm, flacher Kopf, Schlitz, DIN 84
4 Schraube, M3x30 mm, flacher Kopf, Schlitz, DIN 84
4 Schraube, M3x20 mm, flacher Kopf, Schlitz, DIN 84
2 Schraube, M3x60 mm, flacher Kopf, Schlitz, DIN 84
6 Schraube, M4x20 mm, Außen-Sechskant oder Zylinder-Inbus
1 Schraube, M8x30, Außen-Sechskant oder Zylinder-Inbus
150 Beilagscheibe, Innen-ø 3,2 mm / Außen-ø 6-7mm, DIN 125
6 Beilagscheibe, Innen-ø 8,4 mm / Außen-ø 16mm, DIN 125
42 Beilagscheibe, Innen-ø 10,5 mm / Außen-ø 20mm, DIN 125
1 Madenschraube, M8x20
5 Madenschraube, M3x8, DIN 913
33 Mutter, M3, DIN 934
8 Mutter, M3 flach, DIN 439
6 Mutter, M4, DIN 934
2 Mutter, M5, DIN 934
5 Mutter, M8, DIN 934
1 Mutter, M8, Nylonstop
42 Mutter, M10, DIN 934

Teileliste "Gewindestangen"

Die 1 Meter Gewindestangen müssen selbst abgelängt werden. Folgende Maße werden benötigt:

Anzahl Bezeichnung Länge
2 Gewindestange M5 300mm
2 Gewindestange M10 210mm
2 Gewindestange M10 365mm
2 Gewindestange M10 380mm

Tipp: Die 300mm M5 sollten idealerweise jeweils von den Enden der Stange genommen werden 1x M10 210mm, 365mm & 380mm können aus einer Stange gesägt werden. So können beide Stangen gleich angezeichnet werden.


Teileliste "Make"

Bei dem Teil "X End Idler Better" müssen mit einem Gewindeschneider M8 Gewinde für die M8 Spannschrauben geschnitten werden.

Anzahl Bezeichnung vorhanden
1 X Carriage ja
1 X End Idler Better ja
1 X End Motor ja
1 Y Belt Holder ja
4 Y Corner ja
1 Y Motor + Endstop Holder ja
1 Y Idler ja
1 Z Axis Top Left ja
1 Z Axis Top Right ja
1 Endstop Z Holder ja
1 Z Axis Bottom Left ja
1 Z Axis Bottom Right ja
3 Arduino Washer ja
1 Wade Extruder Body ja
1 Extruder Idler ja
1 Fan Duct ja
1 Wade Small Gear ja
1 Wade Big Gear ja

Diskussion Druckoberflächen

Oberflächen.png

Benutzung

Wichtige Hinweise

  • Heizbetten und Hotends sind auch nach der Benutzung noch eine ganze Weile verdammt heiß
  • Vor der Benutzung prüfen, ob er Stecker richtig im Z-Endstop steckt
  • Niemals mit ausgeschaltetem Lüfter drucken oder vorheizen (min. 50%) der Extruder kann sonst beschädigt werden
  • Falls am Drucker gebastelt wird bitte solange basteln bis er wieder funktioniert


Sonstige Hinweise

  • Alle Kalibrierungsdaten sind in der Firmware gespeichert
  • Ihr müsst also keine M92 Codes (steps per unit) o.ä., sondern nur Druckdaten in eurem GCODE an den Drucker übertragen
  • Der Drucker verhindert, dass im kalten Zustand den Extrudermotor gefahren wird
  • Der Drucker verhindert, dass über den erlaubten Bauraum hinaus gefahren wird
  • Der Drucker weigert sich, die Achsen zu bewegen, wenn er nicht mindestens einmal gehomed wurde
  • Der Drucker besitzt einen kapazitiven Sensor und unterstützt das Auto Bed Leveling per G29 Befehl. Bevor der G29 Befehl ausgeführt werden kann, muss der G28 Befehl ausgeführt werden.
  • Der Home All Axis Button in Repetier funktioniert mit diesem Drucker in der Regel nur, wenn der Sensor sich über dem Druckbereich befindet.
  • Falls das Filament nicht haftet Heizbett mit Aceton reinigen

Richtwerte

Bitte benutzt die Voreinstellungen aus dem GitHub Repository.

Wenn ihr nicht die Konfiguration aus dem Schnellstart-Repo verwendet und eigene Druckparameter bestimmen wollt, schlage ich folgende Parameter als Basis vor, die ich durch viele Testläufe ermittelt habe. Die Einstellungen ergeben stabile Teile, gutes Layerbonding, kein Ooze und wenig Bananaing. Natürlich könnt ihr auch eure eigenen Werte ermitteln und verwenden, es soll lediglich eine Hilfe sein.

Material

Bitte benutzt die Voreinstellungen aus dem GitHub Repository.

ABS

Key Value
Düsentemperatur 255 °C (275 °C für 1. Layer)
Heizbett-Temperatur 100 °C (110 °C für 1. Layer)
Lüfter unbedingt immer auf 100%

PLA

Key Value
Düsentemperatur 180 °C (auch für 1. Layer)
Heizbett-Temperatur 70 °C (auch für 1. Layer)
Lüfter unbedingt immer auf 100%

Richtwerte Start- und Endcode

Bitte benutzt die Voreinstellungen aus dem GitHub Repository.

Meine Empfehlung für Anfang und Ende des GCODES, die meisten Slicer bieten hierfür eine Eingabemöglichkeit.

Startcode

G21 ;metric values

M106 S255 ; turn on fan with fan speed set to 100%

G28 ; home all axes

G91 ; set to relative positioning

G0 Z5 F5000 ; lift nozzle

G90 ; set to absolute positioning

M190 S110 ; wait for bed temperature, enter bed temperature here!!

M109 S255 ; wait for extruder temperature, enter extruder temperature here!!

G29 ; perform auto bed leveling

G91 ; set to relative positioning

G0 Z5 F9000 ; lift nozzle

G90 ; set to absolute positioning

G0 X195 Y0 ; go home

G92 E0 ; set extruded length zero

Endcode

G91 ; set to relative positioning

G0 E-20 ; retract filament;

G90 ; set to absolute positioning

G92 E0 ; set extruded length zero

M104 S0 ; turn off extruder temperature

M140 S0 ; turn off heated bed temperature

G0 X195 Y175 ; move out of the way M84 ; disable motors

Druckgeschwindigkeit, Beschleunigung, etc

Bitte benutzt die Voreinstellungen aus dem GitHub Repository.

Bewegung Geschwindigkeit
Perimeters 50 mm/s
Small perimeters 30 mm/s
External perimeters 50 mm/s
Infill 100 mm/s
Solid infill 50 mm/s
Top solid infill 25 mm/s
Support material 50 mm/s
Support material interface 30 mm/s
Bridges  30 mm/s
Gap fill 20 mm/s
Travel  150 mm/s
First layer speed 25 %

Beschleunigung - Printer Setting

Bitte benutzt die Voreinstellungen aus dem GitHub Repository.

Bewegung Beschleunigung
Perimeters 2000 mm/s^2
Infill 2000 mm/s^2
Bridge  500 mm/s^2
First layer 2000 mm/s^2
Default  1500 mm/s^2

Toolchain

Die von mir vorgeschlagene und empfohlene Toolchain von der Idee zum fertig gedruckten Objekt:

  1. 3D Modelling, z.B. mit OpenSCAD
  2. Slicing und GCODE-Generierung mit Slic3r oder Cura
  3. GCODE auf eine SD-Karte speichern und in den Kartenleser des 3D Druckers stecken und im Menü des Druckers unter "Print from SD" die Datei auswählen.
  4. alternativ: Druckersteuerung mit Repetier-Host =USB/SERIAL 115200 Baud=> Drucker

Alle Konfigurationsdateien etc. für diese Toolchain findet ihr im Projekt-Repo auf GitHub.

3D Modelling

Wenn ihr einen 3D Drucker benutzen wollt, habt ihr möglicherweise schon etwas im Sinn, dass ihr drucken wollt. Falls ihr bereits eine *.stl Datei, beispielsweise von Thingiverse.com, besitzt, könnt ihr diesen Abschnitt überspringen. Ansonsten gibt es eine Vielzahl an Programmen, mit denen sich 3D Modelle entwerfen lassen. z.B.

Slicer

Ein Slicer "schneidet" das zu druckende 3D Modell in Scheiben und zerlegt diese Scheiben wiederum in Pfade, die in Form von GCODE (dem Format, dass der Drucker versteht) ausgegeben werden. Die Auswahl an brauchbarer Slicing Software ist deutlich überschaubarer, als an 3D Modelling Software, hier die wichtigsten drei:

Slic3r ist meiner Erfahrung nach die beste Wahl, da es mit der richtigen Konfiguration extrem vorhersagbare, gute Resultate erzielt, sehr fein konfigurierbar ist und den Slicing-Prozess dank Hyperthreading sehr schell ausführt. Es ist die am weitesten entwickelte Slicing-Software und sehr alltagstauglich. Slic3r arbeitet zudem mit der Host-Software Repetier nahtlos zusammen.

Cura ist etwas einfacher in der Bedienung, da es nicht ganz so viele Einstellmöglichkeiten gibt und es ab Werk schon sehr brauchbar konfiguriert daherkommt. Cura hat in den neuen Versionen (seit dem es nicht mehr die Skeinforge Engine benutzt) stark an Slicing-Geschwindigkeit gewonnen, jedoch auch an Einstellmöglichkeiten verloren.

KISSlicer ist zwar idiotensicher, die Ergebnisse sind jedoch stark von dem zu slicenden Objekt abhängig.

Skeinforge bringt (richtig konfiguriert) nach wie vor die besten Druckergebnisse und benötigt zum slicen die meiste Zeit, jedoch ist dieser Qualitätsvorsprung gegenüber anderen Lösungen nicht mehr so weit, wie er mal war.

Anleitung Slic3r unter Ubuntu Linux

Github, Slic3er

Steps
sudo apt-get install git
git clone git://github.com/iamnotachoice/Attraktor-Prusa-i3-Configuration
git clone git://github.com/iamnotachoice/Proosha_IIIo
https://github.com/alexrj/Slic3r/wiki/Running-Slic3r-from-git-on-GNU-Linux
Slic3r Gui mit Debian


Host-Software

Der Drucker hat mittlerweile einen SD-Kartenleser, somit wird eine Host-Software nicht mehr für den Betrieb benötigt. Ihr kopiert lediglich die GCODE Dateien auf eine SD-Karte und legt sie in den Drucker ein. Die Host-Software sendet den GCODE aus dem Slicer an den Drucker, der diesen dann ausführt und somit druckt. Die meisten Hosts erlauben zudem die manuelle Steuerung des Druckers, das Auslesen und Einstellen der Soll/Ist Temperaturen sowie einige weitere nützliche Funktionen. Ich kann nur eine Host-Software empfehlen, und das ist Repetier-Host (Freeware), da ich mit anderen keinerlei Erfahrung habe. Repetier ist für Mac, Linux und Windows verfügbar und wirklich sehr sehr gut, ich kann es nur jedem empfehlen. Einen Vergleich kann ich hier aber nicht anstellen.

Entstehungsprozess

Ein neuer Drucker musste her

Die Teile für unseren neuen i3 werden gedruckt..
..und der Rahmen aus unverwüstlichem HPL gefräst.
Endstand nach einem Basteldonnerstag: Fast fertig :)

Der Bau eines moderneren 3D Druckers war ohnehin schon geplant. Nachdem ein Mitglied samt seines Prusa Mendels unseren Space leider verlassen hat, haben wir einen Prusa i3 für den Space gebaut. Viele der benötigten Teile wurden von Mitgliedern gespendet, der Rahmen wurde auf unserer CNC Fräse im Wasserbad gefräst.

Danke allen Helfern

Danke an alle Traktoristen, die beim Bau und der Teilebeschaffung mitgeholfen haben!

Würdigung der Spender

Die edlen Spender seien gewürdigt, sollte jemand mit seiner Sach- oder Geldspende fehlen oder was nicht stimmen bitte selbst hier editen!

Spender Teil
Attraktor-3D-Druck-Ecke/Markus Heizbett, IKEA-Spiegel, Klammern, Hot-End mit Cartridge und Thermistor, Riemen, Gewindestangen, Pulleys
Benny 20,- €
Carsten 60,- €
Christian Pulleys, Riemen
Danny Schrauben, 10,- €
Knud Glaszuschnitt, Thermistor
Mirko 25,- €
Moritz Ramps 1.4, Schrittmotor-Treiber, Endstops, Korkmatte, Kugellager, gedruckte Teile, Rahmen, kapazitiver Sensor
Patric Gewindestangen, Stecker, Lüfter
Ralf Netzteil 600W
Sebastian Kaptonband
Sebastian W. 20 €
Stefan Arduino Mega 2560
Axel CNC-gefräster Aluminium-Sensor-Halter
Diese Seite wurde zuletzt am 6. Juni 2016 um 13:56 Uhr geändert. Diese Seite wurde bisher 171.464 mal abgerufen.