Dienstag, 25. Juli 2017

Low Cost 3D Scanner arbeitet mit Wasser und kann verdeckte Stellen erkennen.

Einen neuen Ansatz zum 3D liefert ein Team aus Forschern von den Einrichtungen  Tel-Aviv University, Shandong University, University of British Columbia und der Ben-Gurion University .

Anstelle eines optischen Verfahrens tauchen die Forscher das Scanobjekt schichtweise in Wasser. Pro Schicht wird dann das verdrängte Volumen ermittelt,was ja noch recht einfach ist. Als nächstes wird das Scanobjekt in einem anderen Winkel getaucht um so weitere Voluminadaten zu erhalten. Die genaue Ermittlung der tatsächlichen Hüllen aus den Voluminas wird zwar nicht beschrieben, es ergeben sich hierdurch jedoch tausende von unabhängigen Variablen, was beispielsweise ein Gleichungssystem/Matrizenrechnung etc. als eine denkbare Lösung zulässt.
 
Vorteil des Verfahrens ist die Möglichkeit Hohlräume, verdeckte Geometrien innerhalb des Objekt, die normalerweise von außen von einer Kamera im 3D Scan nicht erfasst werden können, zu ermitteln. Die Anzahl der Durchgänge erhöht zudem die Genauigkeit des Scans. Hier liegt auch schon das größte Manko des Verfahrens - es ist sehr langsam.
Ein kurzes Video zeigt die Anwendung samt einiger Beispiele:
video

 Um eine hinreichende Präzision zu erzielen muss das Scanobjekt mehrere hundert mal getaucht werden und das dauert nun mal. Trotzdem scheint es ein vergleichsweise günstiges und trotzdem leistungsfähiges Prinzip zu sein, das sich lohnt weiter verfolgt zu werden.

Dienstag, 30. Mai 2017

Einsteiger Kaufberatung und Empfehlungen für 3D Drucker

Kaufberatung 3D Drucker

Wer sich erstmals einen 3D Drucker zulegen möchte, benötigt einiges an Hintergrundwissen um nicht vor den technischen Hürden zu scheitern und das Geld sinnlos auszugeben.
Im Mittelpunkt der Auswahl sollte- neben dem Budget- die Anwendung stehen, für die man meint einen 3D Drucker zu benötigen.
Wer Prototypen, oder Einzelstücke in einer vergleichsweise groben Auflösung herstellen möchte, dem genügen sogenannte FDM oder auch FFM Drucker genannte Geräte. Grob ist hier natürlich relativ, feine Strukturen wären beispielsweise Insekten oder aufwendige Schmuckstücke. Um solche Werke herzustellen muss man sich nach sogenannten DLP oder SLS Druckern umschauen. Diese erzeugen ihre Objekte mittels Laserstrahlen oder dem Licht vergleichbar dem eines Beamers.
Die Preise für die letztgenannten Geräte sind auch um ein Vielfaches höher (Einsteigermodelle ab ca. 1000€) zudem verwenden sie ein flüssiges Harz (ca. 100€ pro Liter) zum Erzeugen der 3D Objekte und sind daher von der Handhabung, der Reinigung und der Entsorgung der chemischen Abfälle her nicht so einfach.
Beschränken wir uns hier also vorwiegend auf die sogenannten FDM Drucker, die ein dünnes Kunststoffkabel aufschmelzen und damit ein Objekt erzeugen, vergleichbar einer feinen Heißklebepistole.


Fertiggerät oder Selbstbaukit

Wer noch nie einen 3D Drucker betrieben hat, sollte es sich genau überlegen ob er sich an ein Selbstbaukit ( oftmals als DIY also Do-it-Yourself bezeichnet) heran wagt.
Obwohl diese Kits mittlerweile für weniger als 200€ vormontiert angeboten werden, sind die Hürden für einen störungsfreien Betrieb doch erheblich. Gute Kenntnisse in Software, Hardware und Elektronik werden unbedingt vorausgesetzt. Ansonsten dauert der Zusammenbau lange und ohne Hilfe aus Foren oder einem Makerspace, wird der Drucker kaum zuverlässig und präzise werden.
Ein häufig angebotenes Modell ist der Prusa i3. Es handelt sich hierbei um ein sogenanntes REPRAP Konzept, einer Open Source/Open Hardware Community, die diesen Drucker gemeinschaftlich entwickelt und die Baupläne der Allgemeinheit kostenlos zur Verfügung gestellt hat. Chinesische Anbieter haben diese Baupläne verwendet um günstige Selbstbaukits und Fertiggeräte auf den Markt zu bringen. Der Vorteil beim Kauf eines Prusa i3 Klons, besteht in der riesigen Nutzerbasis- der Prusa i3 dürfte heute der meist verbreitete 3D Drucker der Welt sein- dementsprechend findet man überall Tipps und Tricks sowie Hilfe im Internet.

DIY ist billig, birgt aber auch Gefahren

Viele Hersteller bieten auch DIY Kits an, da sie so die Verantwortung für das Fertiggerät, dem Erbauer übertragen. Dies bedeutet jedoch, dass diese Geräte eigentlich weder über eine CE Zertifizierung noch über das Siegel von TÜV usw. verfügen. Da die 3D Drucker an der Netzspannung laufen und manche Komponenten über 200°C heiß werden, besteht, gerade beim Selbstbau durch Laien ein nicht zu unterschätzendes Feuer- und Stromschlagrisiko!

Kartesisch oder Delta ?

Zwei wesentliche Typen kann man anhand der Bauform unterscheiden: Der kartesische Drucker hat ein ganz konventionelles XZY Achsensystem. 
Typischer Delta Drucker. Quelle Ebay

Welche Achse dabei welche Aufgabe hat, variiert von Modell zu Modell. So gibt es karteische Drucker, die eine auf und absenkbare Plattform haben (Ultimaker z.B.) andere verfahren einen Schlitten über einer in der Höhe feststehenden Druckplattform (Prusa i3 z.B.).
Häufigster kartesischer Drucker Prusa i3, Quelle: RepRap.org

Anders hingegen der sogenannte Deltadrucker ( Modelle nennen sich „Kossel“ oder „Rostock“). Hier gibt es keine klassischen 3 Achsen, sondern drei Stäbe, die einen Druckkopf in die jeweilige Position bringen. Die Einstellung dieser Stabkinematik ist sehr anspruchsvoll und hängt zunächst einmal von der Präzision beim Zusammenbau ab. Wer also hier nicht auf Zehntel Millimeter genau arbeitet, bekommt am Ende keine hochwertigen Druckergebnisse. Die Stärke der Deltadrucker liegt im Erzeugen von hohen Objekten wie Vasen, Rohre, Gläser, Flaschen usw.
Delta Drucker sollten sich nur fortgeschrittene Benutzer zutrauen, insbesondere dann, wenn sie selbst zusammengebaut werden müssen.
Der Einsteiger-auch wenn er über Fachwissen in der Mechanik und Elektronik bereits verfügt- sollte zunächst mit einem „normalen“ kartesischen Drucker starten.


ABS oder PLA?

Neben anderen selteneren Kunststoffen sind hauptsächlich ABS und PLA die verwendeten Druckmaterialien. PLA ist – kurz gesagt - das für Einsteiger, Kinder und Gelegenheitsdrucker beste Material. Es benötigt kein heated bed, also eine beheizte Plattform, die ca. 200W Leistung permanent verheizt um den Kunststoff auf der Druckplatte zu halten. Es gilt praktisch als gesundheitlich unbedenklich, da es aus Maisstärke gewonnen wird. Beim Drucken entfaltet sich eine Art Popcorngeruch. Allerdings beginnt PLA bereits bei ca. 60°C Umgebungstemperatur zu erweichen und die Form zu verlieren. Für Spielzeug mag das kein Problem sein, für technische Anwendungen z.B. im Auto ist das zu wenig. PLA gilt als Biokunststoff, ist also unter kontrollierten Bedingungen biologisch vollständig abbaubar.

Im Gegensatz dazu ist ABS ein echtes „Plastik“, mit einem eher unangenehmen Geruch und chemischen Dämpfen, allerdings auch mit einem wesentlich höheren Schmelzpunkt, so dass es auch für Anwendungen geeignet ist, die über ca. 60°C liegen. Es erfordert vom Nutzer jedoch mehr Kenntnisse der Parameter, die beim Druck einzustellen sind. Auch ist die richtige Wahl eines qualitativ geeigneten Materials entscheidend. ABS fähige 3D Drucker sind teurer, da sie ein größeres Netzteil, eine beheizbare Druckplatte (heated bed) sowie ein Ganzmetalhotend erfordern.


Kann man ABS und PLA auf einem Gerät verarbeiten?

Wenn ein heated bed vorhanden ist, grundsätzlich ja. Allerdings empfiehlt es sich nicht, da das Hotend mit der abwechselnden Beladung nicht immer gut zurecht kommt und Rückstände die Düse verstopfen können. Da PLA Drucker sehr günstig sind, lautet hier die Empfehlung zwei Geräte anzuschaffen, eines für jeden Kunststoff.


Welche Features sollte ein 3D Drucker unbedingt haben?

Folgende Merkmale erleichtern die Arbeit und sind für wenige Euro Aufpreis vom Hersteller umsetzbar:

  • Heizbares Druckbed (heated bed) – Voraussetzung zur Verwendung von ABS
  • Gekapseltes Gehäuse – Wenn ABS verwendet wird, um Gerüche und Dämpfe abzuschirmen.
  • Autoleveling (Automatische Kalibrierung des Druckkopfes) – spart Zeit und Nerven
  • Ganzmetallhotend, kein PEEK – Voraussetzung für Verwendung von ABS


Das ist der erste Entwurf meiner Kaufberatung für 3D Drucker, die sich an Neueinsteiger richtet. 
Die fachkundigen Leser des Blogs sind ausdrücklich aufgerufen., Verbesserungen, Korrekturen oder Ergänzungen vorzuschlagen. Denkt bitte daran, dass sich die Kaufberatung an Laien richten soll und wir nicht vom 100. ins 1000ste kommen.

Mit freundlicher Genehmigung der adrenalinemedia. Artikel von 3dptb.blogspot.de

Samstag, 6. Mai 2017

3D Drucker Preise weiter im freien Fall!

So billig waren 3D Drucker es noch nie

Der chinesische Billiganbieter CTC prescht mal wieder vor. Die Preise für REPRAP 3D Drucker erreichen neue Tiefststände. So ist ein Prusa i3 Klon auf Ebay derzeit für nicht mal irrwitzige 145€ inklusive Versand erhältlich, ein Rostock Delta Klon mit Autobedleveling für knapp 175€.

Selbst bei Amazon kostet der baugleiche Prusa i3 aktuell nur noch 179€.
Schaut man sich das Angebot einmal genauer an, so ist wider Erwarten die Ausstattung und der Lieferumfang recht üppig. Bis auf einen Autobedleveling Sensor (den man für ca. 10 € Material und ca. 3 Stunden Arbeit recht einfach selbst nachrüsten kann) ist eigentlich alles in dem Selbstbaukit zeitgemäß und auf dem neusten Stand.

Billig = schlecht?


Der Prusa i3 Drucker ist sogar im wesentlichen vormontiert. Die Schrittmotoren sitzen bereits auf den Achsen, Wellen, Antriebsräder und Gurte sind schon montiert. Das spart viel Zeit und dem Hersteller vermutlich einen ganzen Haufen Reklamationen von unbedarften Anfängern. 
Der Delta Klon besitzt sogar einen Autobedleveling Sensor. Auch das dürfte bei den zickigen Dreickecksdruckern viel Support und Kundenfrust ersparen, ist doch die Kalibrierung von Deltas ohne Abstandsmesser nur etwas für Technikmasochisten

Geht es noch billiger?

Wie immer die Frage, wo den der Tiefpunkt für FDM Drucker liegt. Ich prognostiziere, dass sie in den nächsten 12 Monaten die magische 100€ Grenze durchbrechen. Damit sind keine windigen Kickstarter Fantasieprojekte oder halbfertige Selbstbaukits gemeint, sondern ernstzunehmende solide Bausätze, die nicht perfekt sein müssen, aber eben den Einstieg für eine breite Käuferschicht in die 3D Druck Technik ermöglichen.

Donnerstag, 27. April 2017

Probleme beim Autobedleveling mit dem Z Offset

Setup:
Prusa i3
Marlin
Repetier Host
Slic3r
Win10
Autobedleveling per NPN 4mm induktivem Sensor

Nach dem Update von Repetier Host 1.6.2 auf Version 2.0 war es mir nicht mehr möglich, die Düse so weit herunter zu fahren, dass sie das Druckbett erreichte.
In der alten Version 1.6.2 konnte man über den Z Offset in den EEPROM Parametern bequem die Druckhöhe so anpassen, das man den Versatz durch einen entsprechenden Wert korrigierte. Aktuell wirkt sich ein Wert in den EEPROM Parametern, aber auch im Marlin, nicht mehr aus, so dass die Düse in die Luft extrudiert.
Die Lösung liegt im Slic3r. Er bietet ebenfalls eine Kompensation für Z an und zwar hier unter Printer Settings-General:

Z Offset für Nozzle beim Autobedleveling
Je höher der negative (!)Wert, der hier eingegeben wird, desto näher, also tiefer, die Nozzle am Druckbett.
Daher vorsichtig mit kleinen Werten wie -0.2 anfangen, mit den neuen Einstellungen slicen, Probedruck des ersten Layers fahren und dann eventuell erneut den Wert korrigieren.

Dienstag, 22. Dezember 2015

Handy als Low Cost 3D Drucker

Professor Jeng Ywan Jeng, Dean of the National Taiwan University of Science and Technology, hat einen 3D Printer entwickelt, der das Display eines üblichen Handys verwendet um damit flüssiges Harz zu einem 3D Objekt auszuhärten. 
Handy als 3D Printer Quelle: (c) 3dprintingindustry.com
Das Verfahren wird durch die Verwendung eines speziell hierfür entwickelten Kunststoffbehälter ermöglicht, der auf das Display aufgelegt wird. Das Licht des Displays durchdringt den Boden des Behälters und kann so jeweils eine Lage des flüssigen Harzes aushärten. Mithilfe einer einzelnen metallischen Z-Achse, wird das Objekt um jeweils einen Layer angehoben.

Es handelt sich hierbei also um eine Abwandlung des DLP Verfahrens, wie es beispielsweise Formlabs und andere Hersteller in ihren 3D Druckern anwenden, die jedoch einen lichtstarken Beamer als Lichtquelle nutzen.
Erstaunlich ist es, dass die geringe Lichtenergie eines Handydisplays ausreichen soll. Ob es auch mit OLED Displays funktionieren kann, bleibt allerdings offen. Auch dürfte das Harz sehr lichtempfindlich sein, um zu funktionieren. Das dürfte im Tageslicht schwierig handzuhaben sein. Das gezeigt Youtube Video jedenfalls wirkt wie eine Animation. Tolle Ideen in dem Bereich gibt es ja zuletzt zuhauf. Ob sie in der Praxis tatsächlich umsetzbar sind, muss sich aber erst noch zeigen.

Montag, 14. Dezember 2015

Adapter für induktives Printbed leveling trotz Glasplatte

Eine - wie ich finde - einfach-geniale Lösung für das Printbed Leveling hat ein User bei Thingiverse vorgestellt.
Verwendet man induktive Näherungsschalter wie beispielsweise den Induktive Sensor Detection Switch Controller NPN DC 6-36V LJ12A3-4-Z/BX LS4G den ich vor ein paar Tagen bestellt habe, stößt man auf das Problem, dass diese nicht auf das Glas der Druckplatte ansprechen. Näherungsschlater werden verwendet um den genauen Abstand zur Druckplatte zu messen und dann über eine Rückkopplung der Firmware, die Abweichung in der Z-Ebene als Korrekturwert an die Drucksoftware zurück zu geben.
Dazu wird die Z-Position dreier Punkte auf der Druckebene ermittelt, indem sich der Druckkopf mit montiertem induktiven Schalter so lange nähert, bis dieser Schalter aufgrund der gemessenen Veränderungen im elektro-magnetischen Feld auslöst.
Glas kann das leider nicht bewirken, daher muss das Druckbett aus Metall, wie z.B. Aluminium sein. Und nein - Alufolie unter die Glasplatte aufkleben funktioniert nicht.
Adapter für induktiven Printbed leveling Näherungssensor
Die Sensoren haben üblicherweise ein Messdistanz von 2 oder 4 mm, einige können aber auch auf eine Entfernung von 8 mm Metall detektieren.
Dass das Verfahren nicht mit der Glasplatte funktioniert, ist etwas ärgerlich, denn nicht jeder kann oder will sein bestehendes Druckbett austauschen.
Bei Thingiverse hat nun der User Paul_Delta die  (eigentlich logische) Lösung hierfür.

Wenn der Berg nicht zum Propheten kommt, muss halt der Prophet zum Berg.

..oder so. Daher hat er eine 3D druckbare Konstruktion ersonnen, die einen gefederten Stift oder besser Nagel beinhaltet, der bei Kontakt mit der Glasplatte in Richtung des Näherungsschalters geschoben wird, so dass dieser dann irgendwann auslöst.
Das ganze wird als Adapter auf den Sensor vorne aufgedrückt.
Eigentlich verwässert diese zusätzliche mechanische Komponente die Messung etwas, aber durch die Federbelastung dürfte sich das in Grenzen halten. In jedem Fall werde ich das mal probieren.
Hier geht es zum Objekt der Begierde: http://www.thingiverse.com/thing:1195525
Nicht kapiert, oder von mir blöd erklärt? Hier gibt es ein kurzes Video zur Funktionsweise:


Wobei man sich auch die Frage stellen kann:
Warum nicht gleich ein mechanischer Endschalter?? ;-)

Dienstag, 27. Oktober 2015

Preise für Filament im freien Fall - was ist los im 3D Druck Business?

Nachdem nun die FDM 3D Drucker die magische Grenze von 300€ immer häufiger nach unten durchbrechen, ist auch Bewegung bei den Preisen für das Verbrauchsmaterial gekommen.
Zumindest in Deutschland kann man derzeit ABS, 1.75er Filament für runde 12€ das Kilo erwerben. Nun gut wir wissen natürlich, dass es beim Filament Unterschiede in der Qualität und Verarbeitbarkeit gibt, aber trotzdem: Zahlreiche Händler bieten derzeit 1 Kg ABS oder PLA für 14€-19€ inklusive Fracht die Rolle an.
3D Drucker Filament wird derzeit richtig billig angeboten. Und das obwohl die kalte, dunkle Bastlerjahreszeit bevorsteht..
Was soll man nun daraus schließen? Sind das alles Lagerabverkäufe, oder ganz normaler Preiskampf? Die Zeiten, in denen man jedenfalls 40€ und mehr für eine Rolle Standard Filament ausgeben musste sind wohl vorbei. Jetzt wird auch beim Verbrauchsmaterial nach Pennies gegraben.
Auffällig am 3D Drucker Markt sind ebenfalls die hohe Anzahl von Rückzügen aus der Unternehmensexpansion nach Europa. Damit verbunden viele derzeit zwar als vakant angebotene Stellen in der 3D Drucker Branche, diese sind aber leider längst nicht mehr aktuell. Formlabs beispielswiese, Hersteller eines Low-Cost 3D DLP Druckers scheint seine hochfliegenden Europapläne auf Eis gelegt zu haben. Trotz mehrfacher Nachfrage bei der deutschen Niederlassung und auch in der Zentrale in den USA erhielten wir keine Antwort auf die Fragen zu den einst ausgeschriebenen Positionen - sie werden scheinbar nicht mehr besetzt. Auch bei Stratasys mit seinen vielen Spin-Offs bzw. Tochterfirmen wurden in den letzten Monaten zwar Stellen im Mangement ausgeschrieben, dann aber doch nie besetzt. Eine geplante Niederlassung in München nie eröffnet. Personalvermittler berichten, Stratasys habe hier Rückzieher gemacht. Das Geschäft scheint also für viele Firmen nicht so zu laufen wie man sich das erhofft hatte. Jetzt kommt der Katzenjammer und Aufräumen ist angesagt.
Billigster Anbieter für FDM 3D Drucker Filament: Satte 10,90€ plus 2,95€ Versand.... 
Die Verlegung der EUROMOLD Messe von Frankfurt nach Düsseldorf in diesem Jahr dürfte der öffentlichen Wahrnehmung von 3D Druck zusätzlich geschadet haben. Die Berichterstattung war diesmal wesentlich dünner. Vielen Journalisten und Interessierten der (neue) Weg wohl zu weit. Vielleicht muss sich der neue Standort aber eben auch erst mal etablieren.
Preise für 3D Drucker sinken rapide. Verbrauchsmaterial ebenfalls. Große Hersteller besetzten Stellen und Niederlassungen nicht wie geplant - Ist der Hype um den 3D Druck jetzt erst mal ausgelutscht? Was meint ihr?