Mein 3D Drucker - Planung
Jan 162015In den Folgenden Beiträgen werde ich den Bau meines 3D Druckers dokumentieren. Die Beiträge werden die einzelnen Schritte beinhalten, die aus
- Planung
- Einkauf
- Mechanischer Aufbau
- Elektrischer Aufbau
- Firmware
- Testlauf
- Fazit
bestehen. Nun aber erst einmal zur Planung..
Anforderungen
- kleiner Aufbau aber großer Bauraum
- hohe Auflösung
- hohe Laufruhe
- geringes Gewicht allgemein
- geringes Gewicht auf den Achsen
- portabel
Um die Größe so effizient wie möglich zu halten sowie den Aspekt der Portabilität zu betrachtet gibt es für mich nur eine Möglichkeit, Der 3D Drucker muss klappbar sein. Dieser Klappmechanismus ist aber eine Herausforderung, denn auf der einen Seite sollte er im aufgebauten Zustand so steif sein, das nichts wackelt. Auf der anderen Seite aber nur mit einem oder wenigen Handgriffen geklappt werden können.
Zusätzlich macht die kompakte Bauweise Probleme. Der Einsatz von genormten Bauteilen sprengen das Design, es müssen neue Wege gegangen werden.
Die Lösung der hohen Auflösung und der Laufruhe liegen in einem Treiber der mehr als nur 16 Mikroschritte versteht. Dabei handelt es sich um den Raps128, dieser bietet bis zu 128 Mikroschritte an. Diese Mikroschritte machen das sich das Drehmoment bei einer Umdrehung gleichmäßiger Verteilt, sodass der Motor leiser wird und nicht so stark vibriert. Natürlich muss daran ein stabiler Aufbau gekoppelt sein sonst bringt die beste Elektronik nichts. Deshalb ist es auch wichtig auf das Gewicht der einzelnen Achsen zu achten. Sobald ich eine Masse habe besitze ich eine Trägheit. Diese Trägheit gilt zu überwinden. Je geringer diese Trägheit desto schneller kann ich meinen Motor anfahren. Auch wird das Schwingen der Riemen dadurch etwas vermindert.
Aufbau
Der Aufbau besteht aus Edelstahlprofilen, welche eine maximale Tiefe von 60 mm aufweisen. Die Elektronik kommt in eine Box unter die X-Achse, welche den Drucktisch trägt. Alle Achsen sind über Linearschienen gelagert. Die Z-Achse wird aus Platzgründen über eine Gewindestange angetrieben. In der Folgenden Abbildung sieht man den 3D Drucker in CAD.
Der Aufbau soll später an der Y- und Z-Achse geklappt werden. Dafür ist einseitig ein Anschlag angebracht um den Drucker auszurichten. Über einen Neodym Magneten soll der Aufbau stabilisiert werden und trotzdem in wenigen Schritten einklappbar sein. In der folgenden Abbildung sieht man den Drucker in seiner Parkposition und eingeklappt. Der Extruder passt dabei noch unter das Druckbett. Eine kleine Filamentrolle passt in den Bereich dahinter. In diesem Zustand wird eine maximale Tiefe von 60 mm erreicht.
