3D-Drucker Heizbett beim Prusa I3 Hephestos nachrüsten

Nachdem unsere Raumtemperatur unter 20 Grad gefallen war, wollte das PLA nicht richtig haften. Selbst das Bluetape von 3Mhalf nicht.
Die Lösung war ein heizbares Druckbett. Bei ABS ohnehin Pflicht hilft es auch bei PLA.

Das Kit mit dem Heizbett hatten wir eh schon mitbestellt. Mit 15€ kostet es auch nicht die Welt. Neben der Leiterplatte die als Heizung fungiert, sind noch Kabel und ein 100k Thermistor zur Temperaturmessung mit dabei.

Einbau:
Die Kunststoffgrundplatte haben wir zu Gunsten der Stabilität beibehalten. Zwischen dieser und der Glasplatte haben wir zwecks Isolierung eine Korkplatte eingezogen und darauf das Heizbett. Das Heizbett liegt zur besseren Wärmeabgabe mit den Leiterbahnen nach oben. Grundplatte und Korkplatte bekamen mittig ein 1cm Loch für den Thermistor. Für die Kabelanschlüsse des Heizbetts wurden beide mit einer Aussparung versehen.
Die Anschlüsse des Thermistors sind nicht lötbar. Hier am besten Quetschhülsen verwenden. Die Kabel des Heizbettes sind von unten anzulöten. Sonst stünden sie der Glasplatte im Weg.
Optional kann man noch eine LED plus Widerstand einbauen.
Der Thermistor liegt unmittelbar in dem Loch unter der Glasplatte. Dieses ist mit Heißkleber vergossen. Wir verwenden nur PLA. Bei ABS Temperaturen geht das natürlich nicht.

Die Leitungen sind ebenfalls mit Heißkleber an der Grundplatte befestigt. Man hätte auch ein paar M3 Gewinde in die Platte machen können.
Durch die Bewegungen des Drucktisches werden die beiden Kabelstränge mechanisch beansprucht. Wir haben ihnen deshalb einen Spiralschlauch gegönnt.

Wo Thermistor und Heizung auf dem Ramps 1.4 anzuschließen sind, sieht man hier auf der Zeichnung.

Ramps 1.4

 

Firmwareanpassung
Die Marlin Firmware müssen wir noch etwas anpassen. Dazu laden wir die Marlin Firmware Sourcen aus dem RepRap Wiki in die Arduino IDE. Als Arduino Typ stellen wir den Mega 2560 ein.
In der  Configuration.h stellen wir in Zeile135:
#define TEMP_SENSOR_BED 0 auf   #define TEMP_SENSOR_BED 1.

In der Regel ist beim Hephestos schon der Power MOSFET für die Bettheizung aktiviert.
Bei #define MOTHERBOARD  muss der Wert 33 stehen.

// 33 = RAMPS 1.3 / 1.4 (Power outputs: Extruder, Fan, Bed)
#define MOTHERBOARD 33

Wenn man möchte, kann man in Zeile 160 noch die maximale Betttemperatur einstellen.
(#define BED_MAXTEMP 60)

Den Endlagenschalter der Z Achse und die Grundplatte muss natürlich neu justiert werden.

Test:
In Pronterface muss bei der Betttemperatur die Raumtemperatur angezeigt werden. Andernfalls ist der Thermistor nicht richtig angeschlossen oder in Marlin nicht eingestellt

Fazit:
Der Umbau geht schnell. Wenn man die Grundplatte beibehält verliert man 1cm Druckhöhe. Etwas längere Schrauben und größere Foldbackklammern mit mindestens 25 mm Rücken sind zusätzlich erforderlich.
Die Korkplatte minimiert den Stromverbrauch und verhindert eine Erwärmung der Grundplatte

Alternativen:
Eine dünnere Grundplatte aus Metall würde Bauraum sparen und einen besseren Brandschutz bilden.

Temperaturverlauf:
Die Regelung des Ramps 1.4 hält die Temperatur auf 1 Grad genau. Im Außenbereich des Heizbettes liegt die Temperatur um 5 Grad niedriger.

Stromversorgung:
Erfolgt durch ein PC ATX Netzteil. Mehr dazu in einem separaten Artikel

Bild vom Aufbau folgt noch…

Makeblock – fischertechnik in Metall

Makeblock Constructor I 3D Printer Kit

Makeblock hat sich inzwischen zu einem Anbieter komplexer Konstruktionen gemausert.
Aussehen und Funktion sind quasi in der Metall gegossene Traum eines LEGO Technik oder fischertechnik Fans.
Derzeitiger Höhepunkt ist ein 3D-Drucker aus dem Baukasten.

Aufbau und Funktion orientieren sich an dem bewährten RepRap Drucker Prusa I3.
Damit entspricht er fast meinem Prusa I3 Hephestos.

Leider ist der Hephestos schon mein Weihnachtsgeschenk.

Der Makeblock Drucker verwendet die gleiche Elektronik und Firmware wie der Prusa. Die Mechanik stammt aus dem Makeblock Baukastensystem.
Der Druckbereich ist mit 125mm x 165mm x 120mm (BHT) um einiges kleiner als beim Vorbild, Auflösung und Geschwindigkeit sollen in etwa gleich sein.

Makeblock Constructor I 3D Printer Kit
Makeblock Constructor I 3D Printer Kit

Wir bauen einen 3D-Drucker – Prusa I2 Hephestos

Wir haben uns aus folgenden Gründen für einen Prusa I3 Hephestos entschieden:

  • ansprechendes Design für ein Gerät ohne Gehäuse
  • ausführliche WEB-Dokumentation in Spanisch, Englisch, Deutsch
  • Hard- und Software Open Source
  • viele Teile sind selber druckbar
  • mit 500€ günstiger Preis

Bestellung:
Wir haben Lieferanten in Wien und Madrid gefunden. Der günstige Preis und der kostenlose Versand gab für Madrid den Zuschlag. Die Zahlung erfolgte per PayPal. Der Versand ist inkl.Tracking. Die Lieferung nach Braunschweig dauerte 3 Tage.
Diverses Filament für 20€ je kg und ein PCB Heatbed (15€) haben wir gleich mitbestellt.

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Aufbau:
Der Drucker wurde in einer stabilen Verpackung geliefert. In diversen Schachteln waren die Bauteile nach Baufortschritt geordnet.
Der Aufbau hat ca. 15h gedauert. Zwei Drittel entfallen auf die Mechanik, ein Drittel auf die Elektrik, Verkabelung und Justierung.
Der gesamte Drucker wurde nach der beiliegenden spanischen Anleitung aufgebaut. Deren Illustrationen waren so anschaulich, dass wir nur ein paar Längenmaße dem Text entnehmen mussten. Alternativ gibt es auch im RepRap Forum eine gute deutsche Anleitung. Diese sollte man unbedingt für die Kalibrierung der Motoren heranziehen.
Die Kunststoffteile bitte nicht auf Biegung beanspruchen. Wir mussten uns einen Endstopp neu ausdrucken lassen. Notfalls die Öffnungen mit einer Feile nachbessern.
Die Motorenkabel hatten eine andere Farbkodierung. Als Orientierung kann man die aber schwarze Masseleitung nehmen. Die stimmte.
Die Verkabelung nimmt einige Zeit in Anspruch. Die Kabel müssen so fixiert werden, das sie nicht in die beweglichen Teile kommen.
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Inbetriebnahme:
Der Arduino läuft schon bei einer USB-Verbindung. Ebenso das LCD Display.
Die Motorplatine erst mit den 12 Volt vom Netzteil.
Zum Funktionstest nutzt man man die Software Pronterface mit 115er Datenrate. Die Extruderheizung und die Schrittmotoren lassen sich damit ansteuern. Die Stromaufnahme der Motoren sollte geprüft werden. Siehe deutschen Wiki zum Hephestos. Ebenso ist dort die Kalibrierung der Achsen erklärt.

Ergebnis:
Unser Hephestos lief auf Anhieb. Die Genauigkeit ist ohne weiteres Tuning 0,1mm und besser.
Wir kommen derzeit ohne beheizte Grundplatte aus. Einfaches Malerkrepp reicht.
Daher reicht auch das beiliegende 100 Watt Netzteil. Der Energiebedarf ist also nicht sehr hoch.
Der Drucker arbeitet so zuverlässig, das wir ihn auch nachts laufen lassen.
Die Geräuschentwicklung ist recht gering. Im gleichen Raum schlafen kann man natürlich nicht.

Tipps:

    • Zur Vibrationsdämmung zwei alte Mausepads unter den Drucker packen.
    • Den Z Endschalter festkleben.
    • Die Cura Profile aus dem WEB verwenden. Diese funktionieren perfekt. Dort die maximale Z- Höhe auf 180mm anpassen. Den G-End-Code bearbeiten, damit das Filament im Extruder bleibt. Der Extruder neigt von der Bauart sonst zu Verstopfung.

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Der Prusa sieht gerade in der roten Farbvariante etwas nach fischertechnik aus. Er ist aber ausreichend stabil, recht leise und vibrationsarm.
Der Rasperry Pi hängt in einem selbstgedruckten Gehäuse auf der Rückseite.


Erweiterungen:

  • Beheizte Grundplatte. Derzeit nicht notwendig.
  • Druckverwaltung und Überwachung im LAN/WLAN/Internet über Browser. Wir verwenden dafür ein Raspberry Pi B+ mit WLAN Stick. Auf dem Pi läuft Octoprint. Sobald die Kamera aus China eingetroffen ist, können wir den Druck auch aus der Ferne sehen.

Technische Daten des Prusa I3 Hephestos:

Preis ab 500€ (Bausatz)
Gewicht 10 kg
Auflösung max. 60 Mikrometer
Druckbereich 215 x 210 x 180 mm
Druckgeschwindigkeit 40-60 (max. 100) mm/s
Elektronik
  • Arduino Mega 2560
  • Ramps 1.4
  • LCD-Display
  • Netzteil 100 Watt
Firmware Marlin
Slicer Software Cura empfohlen
Extruder 0,4-mm-Düse
Filament 1,75-mm
Abmessungen 460 x 370 x 510 mm

Um die Verkabelung zu ordnen, habe ich diesen Kabelhalter entworfen.

Prusa I3 Hephestos cable holder

 

 WEB-Links zum Prusa I3 Hephestos
Deutsches Wiki  http://reprap.org/wiki/Prusa_i3_Hephestos/de
Anbieterseite  http://www.bq.com/de/produkte/prusa-hephestos.html
Cura Konfiguration https://static-bqreaders.s3.amazonaws.com/file/Prusa/Perfil_Extrusion_Cura.zip
Firmware auf Github https://github.com/bq/Marlin/tree/v1.3.1_hephestos
Die Bauteile auf Thingivers http://www.thingiverse.com/thing:371842
Verdrahtungsplan  http://reprap.org/wiki/RAMPS_1.4
Heizbett  http://reprap.org/wiki/PCB_Heatbed
PC ATX Netzteil für Heizbett  http://reprap.org/wiki/PCPowerSupply/de
Umbau ATX Netzteil http://reprap.org/wiki/Choosing_a_Power_Supply_for_your_RepRap…

Weihnachten mit 3D-Drucker – Prusa i3 Hephestos

Prusa i3 Hephestos
Prusa i3 Hephestos

Weihnachten ist gerettet.
Der Drucker ist schon aus Spanien auf dem Weg. Als alter Bastler habe ich mich für einen Bausatz entschieden. Der Prusa I3 ist auf Youtube und Co ausführlich dokumentiert. Der Hephestos ist ein etwas weiterentwickelter I3. Allerdings ohne beheiztes Druckbett. Das habe ich für 15€ dazu geordert. Das komplette Druckerkit mit allen Teilen kostet 500€ inkl. Versand. PLA kostet bei diesen Anbieter 20€/kg. Ohne Heizbett läuft der Drucker sehr sparsam, da er nur über ein 100 Watt Notebooknetzteil verfügt. Bei Einbau eines beheizten Druckbetts ist also ein neues Netzteil fällig. Ein altes ATX Netzteil aus dem PC tut es allerdings auch.
Es fehlt nur noch ein Raspberry Pi mit Kameramodul und Octoprint als Webinterface – dann kann ich auch aus der Ferne den Druck überwachen.

>>> Hier die Seite des Anbieters >>>

RepRap Hacks: 3D-Drucker verstehen und optimieren.

Ganz gleich ob man schon einen 3D-Drucker besitzt oder erst eine Anschaffung plant, dieses Buch sollte man als Anfänger gelesen haben. Es ist eine sehr detaillierte Einführung in die Technik des 3D-Drucks, dabei immer verständlich. Ein 3D-Drucker ist noch kein Konsumartikel, welcher auf Anhieb läuft. Ohne dieses technische Hintergrundwissen können die ersten eigenen Bemühungen sehr frustrierend und zeitraubend sein. Auch für Kaufentscheidungen wie beheizbares Druckbett etc. ist es sinnvoll sich vorab zu informieren.