LED Beleuchtung für 3D Drucker

Auf Pinterest teilen per E-Mail teilen IC-send-mail Drucken IC-print-circle
Es werde Licht
  • Schwierigkeit
    mittel
  • Kosten
    20 €
  • Dauer
    2-3 Tage
  • Wertung

Mein 3D Drucker steht an einer im Büro ungünstigen Stelle, die durch die Deckenstrahler eher schwach beleuchtet wird. Daher musste hier etwas passieren. Ich überlegte mir, wie ich die Druckerfläche am besten beleuchten könnte, da es beim 3D Druck doch sehr wichtig ist, den Druck des öfteren zu kontrollieren. Seither benützte ich dazu eine Taschenlampe. 

Es gibt viele Ideen im Netz wie ein LED Strip an solch einem Drucker befestigt werden kann, jedoch haben alle Lösungen den gleichen Nachteil. Es ergibt sich immer ein Schatten durch den Druckkopf und genau da benötigt man wiederum eine Taschenlampe. Somit zeichnete ich mir einen verstellbaren Bogen in den ich den LED Strip eingebaut habe. Des weiteren wollte ich den LED Bogen ein- und ausschaltbar machen, da er ja nicht ständig leuchten soll. In diesem Zuge habe ich mir dann auch gleich noch eine zusätzliche Schalterbox gebaut.
Zur Diskussion - ist 3D Druck Heimwerken? Anhand dieses Projektes würde ich genau dafür plädieren. Aber bildet euch bitte selbst ein Urteil.
Viel Spaß beim durchlesen

Los geht's - Schritt für Schritt

1 6

Die vorarbeit - Entwurf mittels CAD

Bild 1: Der fertig konstruierte LED Bogen
Bild 2: Der Drehmechanismus im Detail
Bild 3: Die verstellbare Befestigung
Bild 4: Die fertig konstruierte Schalterbox
Bild 5: Zusätzlich werden noch Abdeckungen für die Kabel benötigt

Bild 1: Den kompletten LED Bogen habe ich mit Fusion 360 konstruiert. Da gerade für solche komplexeren Geometrien Sketchup nicht die erste Wahl ist. Sketchup ist von der Bedienerfreundlichkeit, gerade für Anfänger, sicherlich einfacher zu erlernen, baut aber alle Bauteile auf Polygonen auf (kleine Dreiecke). Somit ist mit Sketchup ein Kreis oder ein Bogen nicht rund, sondern ein Vieleck, und gerade das wird beim 3D Druck dann auch sichtbar.
Fusion 360 ist für den Hobbyisten ebenfalls kostenlos und es können hiermit echte Volumenkörper erstellt werden.
Im Netz findet sich jede Menge Hilfestellung zu diesem Programm.

Bild 2: Den geraden Bogenteil, welcher den Drucker überspannt wollte ich auf jeden Fall um 120 Grad beweglich gestalten. Somit habe ich an dieser Stelle einen Drehmechanismus eingezeichnet, wo über einen internen Anschlag die lange Tube nur um ca. 120 Grad gedreht werden kann. Genau an dieser Stelle werde ich auch den LED Strip trennen. Dazu aber später genaueres.

Bild 3: Auch für die Befestigung musste ich mir Gedanken machen. Die meisten 3D Drucker haben an der Z-Achse so eine Art Bosch Profil, wo dann auch einfach etwas befestigt werden kann. Der neue Prusa hat hier einen 6,25mm breiten Alurahmen. Auch dazu später mehr.

Bild 4: Die Schalterbox sollte im Design genau dem des LCD-Panels des Druckers angepasst sein. somit wurde diese ebenfalls kurzerhand neu konstruiert.

Bild 5: Da ich einige Kabel am Drucker neu Verlegen muss, werden auch hierfür Abdeckungen angefertigt.

2 6

Der Ausdruck

Bild 6: Die gedruckten Teile für den LED Bogen
Bild 7: Druck des ersten langen Tubes
Bild 8: Fertig gedruckter Tube mit kompletter Ausnutzung der Druckhöhe

Bild 6: Da größere Objekte nicht in einem Schritt gedruckt werden können mussten die Teile so konfiguriert werden, das sie die möglichen Druckabmessungen nicht überschreiten. 
Des weiteren versucht man so viel wie nur irgend möglich direkt drucken zu können, d.h. ohne Verwendung von Stützmaterial oder einem Raft (stabiler Unterbau) oder Brim (ein Rand um das Druckerteil). Somit ist die Lage des Druckerteils auf dem Drucker entscheidend.

Bild 7: Hier wird nun die erste lange Tube gedruckt, dazu benötigte ich die komplette Druckerhöhe welche 210mm beträgt.
Der druck eines solchen Bauteils liegt bei ca. 6,5 Std. mit 100% Fülldichte.

Bild 8: Der fertige Druck. Der Drucker befindet sich auf seiner höchsten Position.

3 6

Einsetzen des LED Strip in die Einzelteile

Bild 9: Die ersten Röhren sind miteinander verbunden
Bild 10: Führung für LED Strip
Bild 11: Eingelegter LED Strip
Bild 12: Der LED Strip ist in die erste Tube eingeklebt
Bild 13: Verbindungsstelle mit Kunstoffleim benetzen
Bild 14: Durchfädeln des nächsten Teils.

Bild 9: Nun ist es an der Zeit, die Röhrenteile miteinander zu verbinden und den LED Strip einzubauen. Der LED Strip ist auf den laufenden Meter mit 120 LED's der Bauart 5050 bestückt. Des weiteren ist es ein 24V LED Strip, da der Drucker noch eine 24 Volt Schnittstelle am Netzteil frei hatte.

Bild 10: Die einzelnen Röhren sind so gedruckt, das sich innerhalb eine Führung für den 10mm breiten LED Strip befindet. Die Löcher in der Tube sind im Abstand von 8,33mm angebracht, dies entspricht genau dem Abstand der LED's auf dem Strip. 

Bild 11: Hier nur zur Veranschaulichung, wie der LED Strip eingesetzt wird.

Bild 12: Nun wird das doppelseitige Klebeband am Strip entfernt und durch die Röhre geschoben. Anschließend habe ich den Strip mittels Wattestäbchen durch die einzelnen Löcher gegen die Führung gedrückt. Hält wirklich bombenfest, hoffentlich muss ich das nicht mehr raus machen.

Bild 13: Um die nächste Röhre aufzusetzen muss die Verbindungsstelle mit Kunststoffkleber benetzt werden. Das gute an diesem Kleber ist, das er relativ schnell fest wird und sich nahezu alle Kunststoffe verkleben lassen. Die ausgedruckten Tubes sind übrigens aus PETG. Da der LED Strip doch ordentlich warm wird und das mit PLA nicht funktionieren würde.

Bild 14: Jetzt kann das nächste Rohrstück aufgesetzt werden und wird mittels der gedruckten Verbindungsnase einfach ineinander gesteckt. 

4 6

Fertigstellung der Röhren für den LED Bogen

Bild 15: Der Bogen ist soweit miteinander verbunden
Bild 16: Vorbereitung der Trennstelle
Bild 17: verlöten der Trennstelle
Bild 18: Aufklipsen der Verbindungsröhre
Bild 19: Soweit ging alles gut
Bild 20: Sicht ins Innere
Bild 21: Den LED Strip mit dem nächsten verbinden
Bild 22: Die drehbare Verbindung miteinander verbinden

Bild 15: Der LED Bogen ist soweit fertig verbunden. Der rechte obere Teil kann wie schon vorab erwähnt, um 120 Grad gedreht werden. Somit ist eine zusätzliche Ausleuchtung von schattigen Abschnitten beim Druck möglich.

Bild 16: Hier nochmals ins Detail für die drehbare Verbindung. Das LED Band muss gekürzt werden. Dies ist bei diesem Band alle 5cm möglich. Diese Trennstelle spielte auch bei der Konstruktion der Röhren eine Rolle, damit nicht rein zufällig eine Röhre dort aufhört, wo nicht gekürzt werden kann.

Bild 17: Nun müssen zwei Verbindungskabel angelötet werden. Hierzu verwendete ich ein möglichst hoch flexibles Kabel.

Bild 18: Im Detail schaut dann die Verbindung so aus. Das Verbindungsrohr wurde wiederum unter Zuhilfenahme von Klebstoff aufgeklipst. 

Bild 19: Nach dem Trocknen schaut dann der erste Bogenteil so aus. 

Bild 20: Hier mal ein Schuss ins Innere. Kommt leider auf dem Bild nicht zur Geltung, da die Kamera verzerrt, aber alle LED's befinden sich genau zentrisch zum jeweiligen Loch.

Bild 21: Jetzt folgt der Tricky Teil. Zuerst muss der Nächste LED Strip mit dem vorherigen mittels Löten verbunden werden. Dann muss das doppelseitige Klebeband abgezogen werden und alles ineinander geschoben werden.

Bild 22: Nachdem die geschafft ist, wird die Röhre auf die drehbare Verbindungsstelle aufgeklipst, dieses mal ohne Kleber. Danach nur noch die letzte Röhre aufschieben und verkleben. Dann ist der LED Bogen soweit schon mal fertig. (sieht man in Bild 15)

5 6

Probe Zusammenbau der Befestigung für den Drucker

Bild 23: Die montierte Befestigung
Bild 24: Die drei Einzelteile der Befestigung
Bild 25: Bolzen montieren
Bild 26: Bogen aufstecken

Bild 23: Um sicher zu gehen ob auch alles sauber passt, wird nun der Befestigungsanbau nur zur Probe zusammengebaut.

Bild 24: Für die Befestigung sind drei Teile vorgesehen. Die Befestigungsbrücke, Der Bolzen und der Sterngriff.
Der Bolzen hat ein M10 Gewinde und ein 12er Trapezgewinde.
Das Gegenstück zum Trapezgewinde enthält der Sterngriff und das Gegenstück zum M10 Gewinde hat die Befestigungsbrücke.

Bild 25: Nun wird der Bolzen in die Befestigungsbrücke eingeschraubt.

Bild 26: Somit kann der LED Bogen aufgeschoben werden und mittels des Sterngriffs fixiert werden. Funktioniert prima.

6 6

Anbau des LED Bogens an den Drucker

Bild 27: Die fertige Beleuchtung
Bild 28: Abbohren anhand der Befestigungsbrücke
Bild 29: Bohren der Befestigungslöcher
Bild 30: Gewinde schneiden
Bild 31: Befestigungsbrücke anschrauben
Bild 32: M10 Gewinde mittels Kleber benetzen
Bild 33: Bolzen einschrauben
Bild 34: Zugentlastung für LED Kabel.
Bild 35: Gedruckte Schalterbox
Bild 36: Angebaute und angeschlossene Schalterbox
Bild 37: Alles wird nun schön beleuchtet

Bild 27: Die Beleuchtung mittels des neuen LED Bogens ist prima, endlich lässt sich etwas auf dem Druckbett erkennen. Die Verstellung des Bogens ist denklich einfach. Man muss nur den Sterngriff lösen und kann den Bogen in jeder Stellung fixieren.

Bild 28: Um den Bogen befestigen zu können, muss ein wenig gebohrt werden. Um die Löcher im richtigen Abstand zu fixieren, habe ich die Befestigungsbrücke aufgeschoben. Nun wird mit einem 3mm Bohrer an den drei Stellen etwas vorgebohrt.

Bild 29: Die Befestigungsbrücke wird nun wieder abgezogen und die angebohrten Löcher mit einem 2,5mm Bohrer ca. 8mm tief gebohrt.

Bild 30: Anschließend wird drei mal ein M3 Gewinde geschnitten.

Bild 31: Nun kann die Befestigungsbrücke fixiert werden.

Bild 32: Der Bolzen für die Aufnahme des Bogens wird eingeklebt. Hierzu mache ich etwas Kunststoffkleber in die M10 Bohrung an der Befestigungsbrücke.

Bild 33: Jetzt kann der Bolzen eingeschraubt werden. Ich habe bei der Konstruktion des Bolzens gleich ein 5mm Innensechskant mit eingefügt, damit ich jetzt beim eindrehen des Bolzens mit einem 5er Inbusschlüssels es wesentlich leichter habe.

Bild 34: Nun wird der LED Bogen aufgesteckt und an das bereits verlegte Kabel für den Ein- und Ausschalter des LED-Lichts angeschlossen. Den Anschluss der Verkabelung zeige ich hier nicht.

Bild 35: Die Schalterbox musste noch gedruckt werden und wurde gleich so ausgeführt, das nicht nur der Lichtschalter darin Platz findet sondern der Hauptschalter des Druckers auch. Der Original Hauptschalter befindet sich für mich an einer ungünstigen Stelle am Drucker und somit konnte ich dies gleich berichtigen.

Bild 36: Hier sieht man die Schalterbox direkt rechts neben dem Hauptbedienelement des Druckers. Der Hauptschalter wurde hier auch bereits schon angeschlossen.

Bild 37: Es werde Licht. Der LED Bogen ist hier im Bild ganz nach unten geklappt und somit wird das Bauteil nicht von Oben sondern von Vorne angestrahlt. 
Das leidige rumgefunzle mit der Taschenlampe hat nun ein Ende.

Nochmals zum Thema: Ist 3D Druck Heimwerken? Das drucken an sich, sicherlich nicht, aber das gesamte andere drumherum unterscheidet sich nicht vom bau eines Möbels oder Tools für die Werkstatt, oder?

Vielen Dank fürs Durchlesen
Euer saberlod


Rechtlicher Hinweis

Bosch übernimmt keine Gewähr für die Vollständigkeit und Richtigkeit der hinterlegten Anleitungen. Bosch weist außerdem darauf hin, dass die Verwendung dieser Anleitungen auf eigenes Risiko erfolgt. Bitte treffen Sie zu Ihrer Sicherheit alle notwendigen Vorkehrungen.


Tags

Meinungen und Reaktionen

Wie hat dir das Projekt gefallen? Indem du deine Meinung mit uns teilst, hilfst du uns und anderen Community-Mitgliedern zukünftige Inhalte zu verbessern.