Bilder von der Euromold Frankfurt 2013

Heute war ich den ganzen Tag auf der Euromold Messe in Frankfurt. Nach einigen Pflichterminen bei dem Metallern, Maschinenbauern und Formenbauern kam ganz zum Schluss die Kür. Die additiven Fertigungstechniken in Halle 11.
Neben einem launigen Treffen mit den üblichen Verdächtigen vom FFM Hackerspace am Stand der FH Darmstadt, Besuch bei vergleichweise filigranen 3D Drucken.
Makerbot waren da. Cubes gab es zu sehen, die Deltaprinter aus der Schweiz, Filamente, Filamente und viele Probedrucke.
Kommentieren werde ich es später.
FDM war hier ein wenig abgemeldet, die Krone geht derzeit an die DLP Drucker, die mit DLP Beamren layerweise mit High Speed und unglaublichen Auflösungen fantastische Drucke erzeugen. Zumindest bei kleinen Objekten ist die Qualität derzeit unschlagbar. Aber seht selbst:
Kevvox
Die Firma aus Singapur zeigt ihren DLP Drucker.
Soweit nichts Neues, die gezeigten Exponate sind von hervorragender Qualität, aber auch die Preise sind üppig: 10.000 $ - 20.000€ für die Maschine, von der es zwei Ausführungen gibt - 400 $ für 1 Kg Harz...
Aber für die von allen DPLern anvisierte Kundengruppe der Zahntechniker und Juweliere ist das sicherlich Kleingeld.

Eine eigens entwickelte Software berechnet Supportstrukturen und fügt diese automatisch ein.

Die graue Emminenz vom FFM Hackerspace. Diskutieren, klauen die Gummibärchen vom Stand ...

 ..und erzählen sich Schoten und Zoten...

Michael aka  Hardwarekiller hat sich in den Fabster verliebt" Das wird mein nächster 3D Drucker!"

 Original ......

 ..und Fälschung. Nein, im Ernst: Bit for Bytes wurde aufgekauft und der Drucker mit minimalen optischen Anpassungen jetzt als CubeX wieder belebt.

Ein Pionier in der 3 D Drucker Branche: mcor mit ihren Papierstaplern.

 Sehr beeindruckende neue Ausdrucke waren zu sehen - Bei mir natürlich zuerst!

 Hier sieht man envisiontec mit einem riesigen Stand und vielen Demoteilen.

 Diese Geräte hier von envisiontec sind ebenfalls DLP Drucker.
Wir erinnern uns: DLP ist die Technologie, bei der ein Beamer schichtweise ein Modell aus lichtempfindlichem Harz aufbaut => schnell und feinste Details möglich.

Modelleisenbahn Modelle in sehr hoher Qualität. Der Schichtaufbau ist praktisch nicht sichtbar. Die Modelle könnten allerdings auch noch nachbearbeitet worden sein. Trotzdem: Wer solche feinen Strukturen benötigt, kommt derzeit an DLP nicht vorbei.

 Filigranarbeit. Spinnentiere 1:1. Das Filigranste was man auf dieser Messer sehen kann!

 Er passt auf, dass keiner was klaut...

 Noch ein Beispiel für Filigranarbeit von envisiontec. Sehr beieindruckend.

 Insbesondere das kleinste Modell ist nur noch mit der Lupe oder dem Makro erkennbar. Feinste Details sind ausgeführt. Layer oder Artefakte praktisch nicht erkennbar.

 Auch ein Produkt von envisiontec. der 3D Bioprinter. Eigentlich ein profaner Dispenser. Aber recht genau, mit automatischen Werkzeugwechsel und bereits in der 4. Generation macht er einen sehr soliden Eindruck. Ideen für Einsatzbereiche gibt es viele, aber die Zahl der echten Anwendungen liegt wohl derzeit noch bei 0.

 Voxeljet: Der rote Kasten im Hintergrund ist ein 3D Drucker! Wohl der Größte dieser Messe!

 Auf der gegenüberliegenden Seite werden wieder mal die Juweliere mit billig und schnell zu produzierendem und - auf dass das Goldschmiede Handwerk endgültig aussterbe...

Tristan kommt aus Broklyn / New York und durfte nach seiner Ankunft in Frankfurt eine ganze Stunde schlafen bevor es auf den Stand ging. Er ist trotzdem glücklich bei einer so tollen Firma zu arbeiten... Ähh btw: Er zeigt das neuste Highlight von makerbot - irgend einen zwei-Laser-Streifenlichtprojektions-3D-Scanner für läppische 1400 US Dollar. Sowas gibt es für 300$ bei Kickstarter, Leute!
Wir wollen mal etwas wirklich neues von euch sehen.

Wer hat´s erfunden ? Die Schweizer ? Nein, ein Ossi aus Rostock, das wollen wir in Frankfurt (Main) mal klarstellen!

Auch Formlabs wagt sich in den Dunstkreis der DLP Drucker Hersteller, wenn auch mehr im Reprap-Style. Kann der Drucker etwas, was all die anderen nicht können? Die Frage ist bei DLP weniger, was man für den Drucker bezahlt als was das Harz kostet. Es wird nachgefragt....

Rostock Deltaprinter druckt Kossel

LINK-NAME Das ist schon witzig: Der Rostock, der gerade mal zwei Wochen läuft druckt derzeit bereits seinen Nachfolger....
Zunächst wollte ich den Rostock noch optimieren, kalibrieren und sow eiter. Dann aber war mir das Gesamtkonzept zu wackelig. Hohe Präzision bei hoher Geschwindigkeit lässt sich so nicht umsetzen. Einfacher ist es da schon den komplett neu konstruierten Kossel zu verwenden. Steht ja auch so in meinem Buch ;-)
So gräbt der Rostock gerade also sein eigenes Grab. Einige Fehldrucke wird es noch geben, aber dann ist der Umzug in den neuen Kossel Rahmen angesagt.
Hier die Grabrede:

Lisa Simpson ein neues Konzept

LINK-NAME Gespannt verfolge ich die Diskussion in der Deltabot Sektion des RepRap Forums über eine neues Projekt von Nicholas Seward. Er hat vor, den auch recht neuen Simpson mit einem Deltabot zu kombinieren. Die Idee gefällt, da man - theoretisch zumindest - mit sehr wenigen Bauteilen auskommt und die meisten davon sogar gedruckt werden können. Der Teufel steckt wie immer jedoch im Detail und man muss mal abwarten wie das Ganze so klappt.
Hier ein erstes eindrucksvolles Video:

Heated bed für Rostock Deltabot selber bauen und in Marlin und Repetier einrichten

Mithilfe einer Spiegelkachel aus dem IKEA und dem netten Glaser von nebenan, habe ich mir aus den quadratischen Kacheln runde Spiegel anfertigen lassen.

Bei PLA benötigt man eigentlich kein heated bed, aber besser ist es trotzdem. Ausserdem stand jetzt auch ABS drucken auf dem Plan und hierfür benötigt man es in jedem Fall. Also wurden fünf 11Watt 0.22 Ohm Widerstände zu einem heated bed umfunktioniert.

Schritt1: 5 Hochlastwiderstände unter den Spiegel kleben

Ca. 17 Ohm gesamter Reihenwiderstand

Thermistor hat 112kOhm

Eine M12er Imbusschraube wird mit Lötzinn aufgefüllt, damit sie mehr Fläche hat. Sie wird später in die Mitte der Scheibe geklebt.

80 x 80 mm Alu profil ca. 30mm hoch. von unten her verschraubt.
Durchbrüche für Kabel etc.

Auch die Imbusschraube wurde kopfüber geklebt...

Später noch etwas Heißkleber dazu (Bosch, Hochtemperatur)

Advent Advent. Eine rote Jumbo Kontroll LED mit 330 Ohm Vorwiderstand zeigt an wenn die 12V vom Sanguinololu durchgeschaltet werden. (Das ganze heated bed ist hier natürlich zum Testen noch verkehrt herum aufgelegt und nicht in den Alublock eingeschraubt.

Ein 100k Thermistor aus China dient zur Temperaturkontrolle.

Das ganze Arrangement wurde mit Sekundenkleber auf der Rückseite des Spiegels fixiert. In unserer Firma haben wir früher viel mit einem "Wundermittel" gearbeitet, dass sehr teuer war und als Wärmeleitkleber verwendet wurde. Letztlich war es dem Geruch nach auch Sekundenkleber.

Problematisch war das Aufheizverhalten der Konstruktion. Es dauert sehr lange bis die heißen Widerstände ihre Wärme an die Platte abgeben. Daher flog schon mal die Sicherung raus. Den Thermistor anders zu positionieren bringt auch nichts, da ich ja die Wärme der Platte benötige und nicht die am Heizwiderstand.

Nachdem ich zunächst auf die Idee kam, ein zweites Netzteil und ein Relais an den Sanguinololu anzuschließen um ihn so zu entlasten, sah ich mir die Firmware nochmals an.

Dort findet sich folgender Eintrag:

// If your bed has low resistance e.g. .6 ohm and throws the fuse you can duty cycle it to reduce the

// average current. The value should be an integer and the heat bed will be turned on for 1 interval of

// HEATER_BED_DUTY_CYCLE_DIVIDER intervals.

//#define HEATER_BED_DUTY_CYCLE_DIVIDER 4

den letzten Eintrag änderte ich erst mal so um, dass es aktiviert wurde (beiden Schrägstriche am Anfang entfernen)

#define HEATER_BED_DUTY_CYCLE_DIVIDER 10 

und lud das Ganze erneut hoch.

Das war nichts, also suchte ich weiter:

// Bed Temperature Control

// Select PID or bang-bang with PIDTEMPBED. If bang-bang, BED_LIMIT_SWITCHING will enable hysteresis

//

// Uncomment this to enable PID on the bed. It uses the same frequency PWM as the extruder.

// If your PID_dT above is the default, and correct for your hardware/configuration, that means 7.689Hz,

// which is fine for driving a square wave into a resistive load and does not significantly impact you FET heating.

// This also works fine on a Fotek SSR-10DA Solid State Relay into a 250W heater.

// If your configuration is significantly different than this and you don't understand the issues involved, you probably

// shouldn't use bed PID until someone else verifies your hardware works.

// If this is enabled, find your own PID constants below.

//#define PIDTEMPBED

//

//#define BED_LIMIT_SWITCHING

wurde zunächst einmal aktiviert (Schrägstriche entfernen)

#define PIDTEMPBED (hier bin ich mir nicht ganz sicher ob die AKtivierung richtig war. Geschadet hat sie jedenfalls nicht.)

//

#define BED_LIMIT_SWITCHING

Was ist PID?

PID ist ein Regelverfahren, dass ich nie so richtig verstanden habe und daher erst mal außen vorlassen möchte. Regelverfahren haben nämlich die Eigenschaft, dass man mit minimalen Änderungen der Werte, alles wunderbar verstellen kann.

bang-bang?

Bang-bang oder zu deutsch AN/AUS - das ist genau mein Verfahren.  Heizung an, Heizung aus. Hysterese einstellen fertig. Das mag zwar nicht die große Gala sein, aber es ist überschaubar und auf PID kann man später immer noch umsteigen.

Genau unten drunter findet sich eine wichtige Einstellung:

// This sets the max power delivered to the bed, and replaces the HEATER_BED_DUTY_CYCLE_DIVIDER option.

// all forms of bed control obey this (PID, bang-bang, bang-bang with hysteresis)

// setting this to anything other than 255 enables a form of PWM to the bed just like HEATER_BED_DUTY_CYCLE_DIVIDER did,

// so you shouldn't use it unless you are OK with PWM on your bed.  (see the comment on enabling PIDTEMPBED)

#define MAX_BED_POWER 128 // limits duty cycle to bed; 255=full current // WAR ORIGINAL 255)

Den Wert von 255 habe ich also auf 128 fast halbiert. Somit wird schon einmal der Strom, der den Sanguinololu und das Netzteil belastet halbiert.

Somit dauert das Aufheizen etwas länger ( meine Control LED blinkt wild vor sich hin) aber die langsame Wärmeausbreitung führt eben zu einer gleichmäßigeren Stromlast.

Leider verabschiedete sich das Netzteil trotzdem nach ca. 5 Minuten und angezeigten 25 C° Betttemperatur. Die Widerstände hatten zu diesem Zeitpunkt rund 40 C°. Die Temperaturen habe ich mit der Laserpistole kontrolliert.

Also eine weitere Optimierung angegangen:

MAX_BED_POWER wurde auf 64 gesenkt, also rund dem Viertel des maximalen Stroms.

Das alles half zwar und die Dauer des Aufheizens verlängerte sich, letztlich floppte jedoch immer irgendwann das Netzteil (120 W, 2 A auf der 12V Schiene). Wäre auch noch der Extruder an gewesen, wäre das Netzteil schon beim Starten auf Streik gegangen.

 2A auf der 12V Schiene sind auch definitiv zu wenig. Man rechnet beim heated bed mit rund 10-15A. Also wird nichts anderes übrig bleiben, als ein neues Netzteil umzubauen und einen neuen Versuch zu starten...

Trotzdem sind die Erkenntnisse zu den Einstellungen der Firmware aufschlußreiche. Das selbst gebaute heated bed hat prinzipiell funktioniert, jetzt muss nur noch ordentlich Power her.

Ein Problem scheint jedoch die Wärmeausdehnung zu sein. So breitet sich die Wärme im Glas scheinbar nicht horizontal aus. Auf der Gegenseite der Widerstände war das Glas sehr heiß, während das Zentrum und die Ränder kalt blieben. Somit müsste man eigentlich noch eine Metallschicht zwischen Glas und Heizwiderstände bringen, um eine gleichmäßige Wärmeverteilung zu erzielen. Darüber muss ich mir also auch noch Gedanken machen.

Mehr Kalibrierung beim Rostock Deltabot

Seit einer Woche bin ich täglich dabei die Kalibrierung zu verfeinern.

Einige mechanische Probleme müssen noch gelöst werden. So ist das Hotend nicht stabil und vibrationssicher befestigt. Auch der hohe Aufbau sorgt für Instabilitäten die sich in der Präzision des Rostock bemerkbar machen. Ich wollte ja auf die Sperrholz Seitenwände verzichten. Aus dem Baumarkt habe ich mir daher jetzt Acrylglas zuschneiden lassen, das als Seitenwände die Konstruktion stabilisieren soll, aber dennoch einen Einblick in den Ablauf gewährt.

Hier ein paar ausgewählte Probedrucke, die noch stark verbesserungswürdig sind:

0.5 mm thick wall calibration object

...sind bisher aber nur 0.46 mm..

Verändert habe ich in der Repetier Host Software bislang folgendes:

Speed:
- Verfahrgeschwindigkeit auf 220mm/s (Standrad bei kartesischen ist 130 mm/s)

Fehler:
- Spinnfäden : Retract auf 5 mm erhöht ( bei Nicht-Bowden Extrudern normalerweise 1mm )

To-Do:
Wie man an dem Kalibrierobjekt sehen kann sind die 0.5 mm Vorgabe um ca. 10% unterschritten. Bemerkbar macht sich dieser Fehler auch bei feinen Infills am Rand. Ich werde daher den angegebenen Düsendurchmesser von 0.35 mm auf 0.315 mm reduzieren.

Das Druckbett fällt nach wie vor leicht zum B Turm hin ab. Also nicht wirklich sondern die Positionierung der Düse schwebt zu hoch über dem randbereich in Richtung B Turm. Daher werde ich den Parameter in der Firmware, der diesen Effekt steuert nachjustieren. Wie und was genau, dazu später.

Mittlerweile habe ich interessante Zusammenhänge der Parameter in der Firmware und des Verhaltens des Deltabots hinsichtlich seiner Positionierung gelernt. All das ist nicht so einfach wie beim kartesischen Drucker.. 

Die Druckebene plan zu bekommen - also softwaretechnisch, nicht mechanisch! - ist eine echte Herausforderung und nirgends wirklich gut beschrieben.

Ein Tutorial habe ich aber bereits geschrieben und werde es in den nächsten Wochen hier posten - Also abonnier das Blog ;-)