Alles neu macht der August

Wehwehchen

Mein Delta 3D Drucker hatte in letzter Zeit immer wieder Aussetzer. Das Problem war, dass nach einer unbestimmten Zeit plötzlich die Schrittmotoren kurz stromlos wurden und dann weitergedruckt wurde. Der Druck musste dann immer abgebrochen werden. Der Zeitpunkt war auch immer unterschiedlich. Mal trat es nach einer Stunde auf und ein anderes Mal lief ein 10 Stunden Druck einfach ohne Fehler durch.

alter Extruder

Hinzu kam auch, dass der Extruder nicht mehr gut war. Mechanisch hat da mittlerweile einfach zu viel geklemmt. Ich hatte das aus Aluminium gefräste Teil komplett auseinandergenommen, gereinigt und gefettet und trotzdem klemmten die beweglichen Teile an zu vielen Stellen. Meiner Meinung nach war das ein Grund für das immer mal wieder Verstopfen des Hotends und der damit einhergehenden Unterversorgung des Druckt mit Filament.

Neu

Delta Befestigung

Mein Drucker hat eine ringförmige Aufnahme für das Hotend. Praktisch kann man da alles befestigen, was man möchte. Ein Laser oder ein ganz leichter Fräskopf beispielsweise.

Ich möchte aber nun ein e3d v6 Hotend mit Groove-mount befestigen.

Vorher hatte ich das mit einem gedruckten Adapter gemacht. Das hat einigermaßen gut funktioniert.

Alter Groove-Mount

Es war nur immer ein Krampf, die Kühlung für das Hotend als auch die Kühlung für den Druck zu befestigen. Ich habe da viel rumprobiert

Lüftungsversuch
Lüftungsversuch

Zufrieden war ich mit keiner Lösung bisher. Alles hat mir zu sehr rumgewackelt. Damit es stabiler wird, musste ich den Groove-Mount mit den Lüfterhalterungen verbinden.

Iterationen meiner Prototypen

Ganz links ist der alte Groove-Mount zu sehen. Daneben ist der zweite Prototyp (vom ersten Prototypen habe ich kein Bild) der neuen Generation zu sehen. Dieser ist hier noch aus PLA gedruckt und besteht aus mehreren Teilen, die mit Schrauben zusammengeschraubt wurden. Das dritte Teil von links ist der erste Prototyp, dessen Hauptkörper aus nur noch einem Teil besteht. Ab da habe ich nur noch Kleinigkeiten geändert.

Gegen Hitze

Ich habe mich dafür entscheiden, eine Aluminiumplatte als Hitzeschild unten anzubringen. Mir ist aufgefallen, dass der Kühlkörper des Hotends sehr warm werden kann. Auch mit dem Lüfter. Der Kühlkörper wird nicht gerade heiß, aber eben doch spürbar warm. Je kühler der Kühlkörper ist, desto besser ist es für das Filament, welches dann erst in der Hot Zone geschmolzen wird. Durch die Aluminiumplatte bleibt der Kühlkörper viel kühler. Das Hotend strahlt so viel Hitze nach oben ab, die nun von dem Aluminium abgeleitet wird. Deshalb steht das Aluminium als zusätzliches Kühlelement weit über.

Halterung mit Hitzeschild

Das Ergebnis

Fertiges Hotend-Gehäuse

Im Inneren des grünen Blocks steckt das Hotend. Statt eines Radiallüfters für den Druck nutze ich nun einen Axiallüfter. Der Axiallüfter erzeugt viel mehr Druck und kann den Druck schnell kühlen. Für den Kühlkörper des Hotends reicht der Radiallüfter aus.

Ich habe keine Muttern für die Schrauben benutzt. Statt dessen habe ich Gewinde in die passenden Löcher geschnitten.

Gewindeschneider

Das hat sehr gut geklappt. Das ABS ist noch fest genug, um Schrauben halten zu können. So spart man sich auch das Gefummel mit den Muttern. An ein paar Stellen habe ich zusätzlich noch Kleber eingesetzt, um die Steifigkeit zu erhöhen.

Der Extruder

der alte Extruder
BondTech Extruder QR

Der alte als auch der neue Extruder haben eine Übersetzung. Der neue BondTech Extruder QR hat eine Übersetzung von 5:1. Für einen Bowdensystem ganz gut, da dort ein bisschen mehr Kraft benötigt wird.

Die Elektronik

Das Hirn ist ein Arduino Due mit RADDS (v1.6). Als Schrittmotortreiber nutze ich RAPS 128. Wenn ich die vollen 128 Mikroschritten des RAPS nutze, muss der DUE 1280 Schritte für eine komplette Umdrehung berechnen. Das ist für den DUE, auch wenn dieser leistungsstärker als der Arduino Mega ist, zu viel. Gerade wenn viele kleine Vektoren in kurzer Zeit, wie bei Kreisen, verarbeitet werden sollen, fängt der DUE das Stottern an. Ich musste auf 64 Mikroschritte gehen. Da ich 0.9° Schrittmotoren habe, statt der Standard 1.8°, ist das vollkommen in Ordnung. Das Lauteste am ganzen System sind eh die Lüfter.

Der Arbeitsplatz am 3D Drucker

Ich hatte schon mal meinen Arbeitsplatz am 3D Drucker etwas ausgeräumt.

Unaufgeräumter Arbeitsplatz
Unaufgeräumter Arbeitsplatz

Arbeitsplatz am 3D Drucker
schon mal etwas aufgeräumter

Die Halter für die beiden Lüfter, die auf die Mototrtreiber pusten, sind mir recht gut gelungen. Da habe ich nun noch ein paar mehr von ausgedruckt un den gesamten unteren Rand mit abgedeckt.

Lüfterhalterungen
Lüfterhalterungen

Die Halterungen habe ich aus ABS gedruckt. Noch während des Druckens sind Spannungsrisse im Modell entstanden. Der Funktion schadet es aber nicht wirklich und ans Brett geklemmt sieht man die Risse auch nicht mehr. Ich brauche einen konstant temperierten Druckraum.

Die Elektronik wird nun zum Großteil verdeckt
Die Elektronik wird nun zum Großteil verdeckt

Es sieht nun schon mal viel sauberer aus. Die Schalter für die Mikroschritte (rechts) haben ebenfalls ihren Platz an einem der Lüfterhalterelemente gefunden.

Neue Lüfter für das Hotend

Mal wieder die Lüfter. Immer wieder habe ich mich an neuen Wegen versucht, das Filament nach dem Extrudieren schnell zu kühlen.

Die Art, wie die Lüftergehäuse links und rechts am mittleren Lüftergehäuse befestigt sind, war ein Zufall. Zuerst  hatte ich das noch anders geplant, aber als ich dann die lange M3 Schraube eingereht habe, kam mit die Idee, den hinten überstehenden Teil der Schraube zum Befetigen der anderen Gehäuse zu nutzen.

Fabmo. Neue Lufttrichter für meinen Drucker

 

Fan ducts. Most left was the first one. Very lightweight but it wasn’t string enough for me needs. Middle one is very string but air flow was not good enough. Right one is the almost last version. Airflow is good, but it could be a litle bit stronger.

 

Iterationen Lüftergehäuse Left: first one, middle: second one, right: third one.

Zum Erstellen der CAD Daten nutze ich Design Spark Mechanical. Das ist eine stark abgespeckte Version von SpaceClaim. Eigentlich ist das ein schönes und einfaches Programm. Nur manchmal bringt einen das Programm echt zur Verzeiflung. Beim Erstellen der Gehäuse ist das Programm so oft abgestürzt, dass alleine dadurch schon mehrere Stunden Extraarbeit zustande kamen 🙁

CAD

 

CAD

 

Das ganze System von vorne betrachtet.

Links ist schon das neue Lüftergehäuse zu sehen. Rechts ist noch das alte verspieltere Design. Beim neuen könnte auch noch die ein oder andere Rundung dazukommen. Viel Gewicht spart eine abgerundete Ecker nicht, ist dafür aber etwas sanfter zu drucken.

 

Links alt, rechts neu

 

Mittlerer Gehäuserahmen

 

Befestigungsrahmen für den kleinen Lüfters am Kühlkörper des Hotends. An den Seiten werden die Gehäuse für die großen 50 mm Lüfter befestigt.

 

Die stl Daten könnt ihr bei Shapedo runterladen

http://shapedo.com/guin/cooling_system_for_e3d_hotend