3D-Drucker und 24 Volt

MKS 1.4 Controller
Der MKS als 24 Volt fähiger 3D-Drucker Controller

Warum  es Sinn macht 3D-Drucker bei 24 Volt zu betreiben

Die große Masse der Desktop 3D-Drucker und Kits läuft mit 12 Volt Betriebsspannung.
Höherwertige Modelle wie z.B. Ultimaker oder LulzBot TAZ setzten auf 24 Volt.
Dafür gibt es gute Gründe.

Daher ist es lohnenswert bei Eigenkonstruktionen oder Umbauten vorhandener Drucker auf 24 Volt Technik zu setzen.

Die Mehrkosten sind, wenn von Beginn an mit 24 Volt geplant, wird sehr gering.

Warum sind 12 Volt Betriebsspannung bei 3D-Druckern so verbreitet?

Das Rückgrat vieler Drucker und Kit sind der beliebte Ramps Controller und davon abgeleitete Varianten. Diese sind von wenigen Ausnahmen abgesehen für 12 Volt ausgelegt. Die Kombination Ramps 1.4 und Arduino Mega bekommt man ab 12 € und ist damit unschlagbar günstig. 12 Volt Netzteile sind ebenfalls günstig und so manches ATX Netzteil mit defekter -12V oder +5V Spannung kann als leises und leistungsfähiges Netzteil am 3D-Drucker der Verschrottung entgehen.

Welche Vorteile bieten 24 Volt?

Gründe die für 24 Volt sprechen sind folgende:

  • Halbierte Stromstärken bei gleicher Leistung. Damit weniger elektrische und thermische Belastung für Leitungen, Kontakte und MOSFET. Mehr Sicherheit als bei der 12 Volt Version.
  • Schnelle Aufheizzeiten, insbesondere beim Druckbett.
  • Besserung Steuerung der Schrittmotoren. U.U. auch leiser.

Welche Komponenten brauche ich für 24 Volt?

Die bei der Beschaffung anspruchsvollste Komponente ist der Controller.
Als 24 Volt fähiges Board kommen z.B. die MKS Controller in Frage.

Diese sind Ramps 1.4 kompatibel und kommen auch mit 12 Volt zurecht. Diese gibt als MKS Base mit integrierten Treibern oder als MKS 1.4 mit Steckplätzen für die Stepper Treiber. Das Board sieht gegenüber dem Ramps um einiges aufgeräumter aus.
Der Aufpreis zum Ramps/Arduino Mega liegt bei ca. 7€ und ist bezüglich der Möglichkeiten des MKS mehr als gerechtfertigt.

Folgende weitere Komponenten müssen in der 24 Volt Version vorliegen:

  • 24 Volt Netzteil
  • 24 Volt Extruder Heizwiderstand
  • 24 Volt Extruder Ventilator
  • 24 Volt Filament Lüfter
  • 24 Volt fähiges Heizbett (oft schon Standard)

Für das 24 Volt Netzteil werden wenige Euro Mehrkosten fällig. Die anderen Komponenten kosten genau so viel wie in der 12 Volt Version.
Komplette Extruder Kombinationen lassen sich auch in der 24 Volt Version ordern.

Der Aufpreis für 24 Volt fähige Netzteile und Controller liegt bei Neubauten unter 15€.

Weitere 12V Komponenten wie Lüfter oder LED-Beleuchtung betreibt man entweder über einen kleinen Stepp-Down-Regler (1-2€) oder schaltet zwei identische Komponenten in Reihe.
Auch die Extruder Kühlung kann, da nicht vom Controller geregelt noch als 12 Version zum Einsatz kommen.

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