3D Drucker Eigenbau

Der hier vorgestellte Drucker verwendet die "Ultimaker Mechanik" und ist dabei einem ganz bestimmten Klon nachempfunden, dem CL-260.
Es gibt noch unzählige andere Arten, wobei die bekannteste wohl das Prusa Prinzip sein dürfte.
Alle diese Möglichkeiten haben ihre eigenen Vor-/Nachteile.
Das Prusa Prinzip ist einfach zu bauen, allerdings begrenzt in der maximal möglichen Geschwindigkeit.
Die hier verwendete "Ultimaker Mechanik" lässt relativ hohe Druckgeschwindigkeiten zu (100mm/s bei guter Qualität, was durch erhöhen der Beschleunigung auch beinahe real erreicht werden kann), ist allerdings nicht ganz einfach im Aufbau.
Stand heute, würde ich mir bei einem weiteren Druckerbau vermutlich einen mit dem CoreXY Prinzip bauen.

Die Grundkonstruktion besteht aus Aluprofilen, die miteinander verschraubt sind. Daran werden Halterungen für die Führungswellen befestigt.
Beim Zusammenbau ist es besonders wichtig auf korrekte Winkel zu achten.

Der Drucktisch besteht aus einer Plangefrästen gegossenen Aluplatte, die auf beiden Seiten aufgehängt ist.
Die Platte sollte gegossen sein, da sie sich sonst beim Aufheizen verziehen kann.
Zur Aufhängung wurden an beiden Seiten wasserstrahlgeschnittene Aluplatten verwendet die jeweils an 2 Wellen laufen.

Wie bereits in der Einleitung geschrieben, arbeitet der Drucker nach dem Ultimaker Prinzip.
Die Schrittmotoren sind dazu direkt mit zwei der äußeren Wellen verbunden. Über Zahnriemen wird die jeweils parallel dazu laufende Führungswelle und die bewegliche Welle an der der Kopf befestigt ist bewegt.
Die Aufhängungen sind am Profilrahmen mittels Druckteilen befestigt. Hier beißt sich natürlich die Katze in den Schwanz und man benötigt für den Bau Zugriff auf einen bereits fertigen Drucker.

Um den Drucker etwas gegen neugierige Finger abzusichern und weil für den Druck von ABS Raumtemperaturen von ca. 50°C benötigt werden, wurde dem Drucker noch ein Gehäuse aus MDF Platten spendiert.
Das Gehäuse ist handwerklich nicht anspruchsvoll gestaltet und wurde einfach stumpf verschraubt.
Die Platten wurden danach noch mit Osmo Dekorwachs weiß gestrichen.

Oben und in der Tür befinden sich Plexiglas Einsätze um dem Drucker beim Arbeiten zuschauen zu können.
Des Weiteren ist der obere Teil zu wartungszwecken und für PLA drucke abnehmbar.
Integrierte Gehäuselüfter, die zur Temperatursteuerung am Raspberry hängen, verhindern eine zu hohe Bauraumtemperatur.

Bei dem Drucker wurde zur Steuerung ein Arduino Mega mit RAMPS verwendet.
Um den Drucker komfortabel über eine Weboberfläche bedienen zu können, ist zusätzlich ein Raspberry Pi auf dem Octoprint installiert ist verbaut.
Durch verbieten des Schreibzugriffes auf die Systempartition ist sichergestellt, dass das System auch bei häufigem Ausschalten ohne Herunterfahren wieder sauber startet.

Das RAMPS habe wurde auf 24V umgebaut und um mit geringeren Strömen arbeiten zu können.
Der Arduino wird mit dem Raspberry verbunden, von wo er auch seinen Strom erhält.
Der Raspberry wird über einen Step-Down Regler aus dem 24V Netzteil versorgt, so ist nur ein einziges Netzteil im Drucker notwendig.
Außerdem habe ich mir noch 2 Platinen erstellt, die es mir ermöglichen 12V Lüfter, LEDs und das 24V Heizbett, welches zu stark für das RAMPS ist, anzusteuern.
Die restliche Elektronik ist quasi Standard. d.h. Optische Endstops, 4 Schrittmotoren, TMC2100 Schrittmotortreiber, 24V/500W Netzteil, 350W Heizmatte und das ganze über unterschiedliche Sicherungen abgesichert.

Abschließend möchte ich noch kurz auf die wohl häufigste Frage eingehen, die einem zum 3D Drucker gestellt wird.

"Was machst du mit einem 3D Drucker?"

Erstmal ist es natürlich eine Spielerei und eröffnet vor allem einem Bastler viele neue Möglichkeiten.
Interessant wird die Sache aber erst, wenn man sich neben dem 3D Drucken selbst, auch mit CAD beschäftigt und selbst Modelle entwerfen kann. Für vieles gibt es fertige Modelle zu finden, das meiste muss aber selbst erstellt werden.

Einsetzen kann man einen Drucker natürlich für Ersatzteile, kleine Werkstatthilfen und Gehäuse.
In meiner Werkstatt verwende ich ihn z.B. für einige Halterungen an meiner Werkzeugwand und manche meiner Geräte besitzen einen gedruckten Saugadapter.
Auch beim Bau meiner Multiwerkbank und den Wandregalen habe ich den Drucker eingesetzt.