Folgertech FT-5 – Option auf fast 60 cm Druckhöhe

Folgertech FT-5 Modulares Design
Folgertech FT-5 Modulares Design

Folgertech FT-5 – Option auf fast 60 cm Druckhöhe

Der Folgertech FT-5 bietet mit seinen 40 cm Druckhöhe schon einiges.
Wer einen Drucker mit noch mehr Bauhöhe benötigt, könnte den Ft-5 trotzdem in die innere Wahl ziehen.
Voraussetzung ist der Wille und die Fähigkeit einige Umbauten vorzunehmen.
Diese fallen aber auf Grund  der modularen Rahmebauweise vergleichweise gering aus.
Man könnte die gesamte Druchmechanik ohne Änderungen an dieser auf die oberste Ebene verlegen.

Der Gewinn wären 19cm Bauhöhe. Wenn das nicht reicht, könnte man die 4 Alu 2020 Profilen in Z Richtung durch längere erstzten.

Folgertech FT-5 –  Änderungen für längere Z Achse

Folgende Maßnahmen wären notwendig:

  • Anschaffung von 19 cm längeren 8mm Stahlführungen (4 Stück) und 8mm Spindeln (2 Stück).
  • Verlängerung der Kabelbäume der YX Achsen und des Druckbettes.

Alernativ zur Verlängerung der Kabelbäume könnte man die gesamt Elektronikbox nach oben verschieben. Da die Grundplatte dafür ein tragendes Teil ist, müßte man die Box etwas umdesignen. Für Personen mit Zugang zum Lasercutter wäre die Verlegung der Box die günstigte Option. Er wären keinerlei Veränderungen an der Verkabelung notwendig.

Folgertech FT-5 – Der XL 3D Drucker für daheim

Folgertech FT-5
Folgertech FT-5

3D-Drucker Folgertech  FT-5

Der Folgertech  FT-5 ragt mit einem Bauraum von 30x0x40cm aus der Masse der üblichen Home 3D-Drucker hervor.
Das Chassis wird aus insgesamt 9m Alu Profilen (20mm) verschraubt. Die Außenabmessungen sind mit 74x50x54cm ebenso wie das Gewicht mit 21 kg beträchtlich.
Durch das 30A Netzteil ist der Drucker auch in der Lage ABS und andere Materialien mit maximal 100 Grad Betttemperatur und maximal 245 Grad Extruder Temperatur zu verarbeiten.
Durch den Direktextruder sollten auch flexible Filamente keine Probleme bereiten.
Die X/Y Achsen sind mit Linearführungen ausgestattet.
Der Drucktisch wird in Z-Richtung verschoben. Dieser ist mit 4 8mm Rundführungen und 2  8mm Trapezspindeln gelagert.
Die Y/Z-Achsen werden jeweils mit 2 Nema 17 Motoren bewegt. Der Drucker kommt daher mit insgesamt 6 Motoren daher.
Als Controller kommt ein MKS 1.4, im Prinzip ein Arduino Mega mit Ramps 1.4 zum Einsatz.

Produziert in den USA, ist der Drucker aber auch bei einem Händler in Kopenhagen erhältlich. Ein Direktimport würde kein Preisersparnis, nur längere Lieferfristen und ein Besuch beim Zollamt einbringen.
Verglichen mit einem Prusa I3 MKS2 Kit ist der Folgertech FT-5 trotzt Übersee-Import um ca. 100€ günstiger. Allerdings hat der FT-5 keine automatische Druckbetteinstellung.

Kauf und Lieferung
Bei Folgertech in den USA ist der Drucker mit 499$ gelistet. Teilweise gibt es auch noch Rabatte. Bei RepRapMe in Dänemark war der FT-5 für 600€ gelistet. Der Versand nach DE dauert mit GLS ca. 2 Tage und kostet nochmal 30€.  Die Kommunikation mit RepRapMe war problemlos. Ein paar fehlende Kleinteile wurden per Luftpost innerhalb in 2 Tagen nachgeliefert.
Zusätzlich zum FT-5 hatte ich eine 30x30cm Glasplatte, eine Korkisolierung für das Druckbett und eine Vorbereitung für ein Diamond Hotend (3 Farben Druck) geordert.
Die Korkisolierung hat sich als recht dünn erwiesen. Eine Korkplatte aus dem Baumarkt erfüllt die Funktion zuverlässiger.

Folgertech FT-5 das Material
Folgertech FT-5 das Material

Das Material
Die Profile und Rahmenteile sind sehr genau geschnitten. Die Alu-Profile sind in einer Schutzfolie. Allerdings kleben auf der Innenseite noch die Alu-Späne vom Zuschnitt.

Die Verbindungsteile sind vermutlich aus HDF Holz mit Melanin oder Öl getränkt. Der Zuschnitt ist sehr genau. Spuren vom Lasercutter sind nicht zu erkennen. Leider hat man es mit Tränken zu gut gemeint. Die Teile riechen sehr stark und man bekommt schwarze Finger. Ich habe daraufhin alle Teile mit Spiritus abgewaschen. Der Geruch lässt glücklicherweise in den Folgetagen stark nach.
Auf Grund der Rahmenstruktur kommt der Drucker mit ca. 500 Schrauben und Muttern daher. Es wäre übersichtlicher wenn Folgertech diese nach Größe sortenrein verpackt hätte.
Ein paar Hammerschlagmuttern und die Kugellager der der GT2 Riemen fehlten, wurden aber innerhalb von 2 Tagen nachgeliefert.

Notwendiges Werkzeug und Material
Der Drucker wird ohne Werkzeug geliefert. Man benötigt diverse Inbusschlüssel, Seitenschneider und Lötkolben und Lötzinn. Es müssen auch einige Leitung für den 230 Volt Anschluss verlötet werden. Adernendhülsen sind auch an diversen Stellen hilfreich.
Ein Mini-Akkuschrauber erleichtert die Arbeit erheblich.
An Messmitteln sind Lineal, Messschieber und ein Anschlagwinkel erforderlich.
Für die Einstellung der Stepper Treiber benötigt man ein Multimeter.
Auch wenn im Handbuch nicht erwähnt, brauchen die Lager und Führungen etwas Fett bzw. Öl.
Etwas Spiralschlauch uns zusätzliche Stripper können nicht schaden.

Die Dokumentation
Das Handbuch stellt Folgertech als PDF in GoogleDrive zur Verfügung. Trotz der 90 Seiten könnten einige Arbeitsschritte ausführlicher und mit besseren Fotos dokumentiert werden. Im Folgertech Forum und bei Youtube finden sich Hinweise anderer Anwender.
Wartungshinweise zu den Lagern und Führungen habe ich im Handbuch vermisst.

Folgertech FT-5 – Aufbau

Für den Aufbau sollte man sich einen großen Tisch und ein (sehr) langes Wochenende reservieren. Verglichen mit einem Prusa I3 ist der Aufbau um einiges aufwendiger.

Der Rahmen
Es ist immens wichtig die Alu Profile rechtwinklig zu verschrauben. Ein stabiler Winkel hilft. Die Verwendung der Hammerschlagmuttern erfordert etwas Eingewöhnungszeit. Durch die Anzahl bietet sich die Verwendung eines ILOXX Schrauber an. Die Bits bzw. Inbusschlüssel sollten nicht abgenutzt sein, sonst ruiniert man sich die Schrauben.
Die Befestigung der Z-Lager ist nur ungefähr vorgegeben. Diese müssen später bei eingebautem Drucktisch justiert werden.

Die Führungen und Bandführung
Die Profile der Y-Rails fixieren gleichzeitig die Führungen und Spindeln der Z-Achse. Beim Festziehen der Schrauben sollte sich der Drucktisch möglichst weit oben befinden.  Die Bandführung der X-Achse ist auf dem Foto recht schlecht dokumentiert und habe sie auch prompt falsch montiert.
Für die X-Achse hätte ich mir einen integrierten Bandspanner gewünscht.

Die Elektronik
Das verwendete MKS Board ist kompatibel zum Arduino Mega und dem Ramps 1.4 Controller. Der Steppertreiber für einen zweiten Extruder ist bereits bestückt. Als LCD kommt das übliche 2 zeilige Display zum Einsatz. Es stürzte bei mir, vermutlich es auf Grund der langen Zuleitungen öfter ab. Bedient man den Encoderschalter baut sich der Bildschirminhalt wieder korrekt auf.
Eine Verlegung fernab der Z-Stepper Leitungen bringt Besserung.
Der MKS Controller wird mit einem 12 Volt Netzteil versorgt. Er kann aber mit einer Betriebsspannung bis zu 24 Volt betrieben werden. Das mitgelieferte Netzteil könnte bis auf 15 Volz hochgeregelt werden. Allerdings sind Heizbett, Extruder und Lüfter auf 12 Volt ausgelegt.

Folgertech FT-5 - viel Platz für Kabel und Controller
Folgertech FT-5 – viel Platz für Kabel und Controller

Die Z-Y Motoren sind doppelt vorhanden. Hier ist etwas Löt- bzw. Klemmarbeit erforderlich. Der Umbau der Leitungen ist dokumentiert, aber man vertausch trotzdem schnell die Drehrichtung.
Der Hauptkabelstrang zum Extruder und der XY-Achse ist vorsortiert. Diese war bei mir allerdings nicht ganz korrekt. Den mitgelieferten Schutzschlauch habe ich nicht geschafft über den Kabelbaum zu bekommen. Ich bin auf Spiralschlauch ausgewichen.
Für spätere Erweiterungen lohnt es sich gleich 1 oder 2 zusätzliche Kabelpaare mit aufzunehmen.

Der ausgedruckte Z-Endstop ist eine Katastrophe und passt so gar nicht in das Gesamtbild dieses soliden Druckers.  Ich habe ihn auf die linke Seite verlegt und eine eigene Halterung gedruckt.
Die mitgelieferten Leitungen sind qualitativ hochwertig und teilweise in temperaturbeständiger Ausführung.
Das 30 A Netzteil bietet ausreichend Leistung und verfügt über einen temperaturgeregelten Lüfter
Netzteil und Controller Board verschwinden in dem rückwärtigen Kasten.
Der Netzschalter verfügt über eine integrierte Sicherung und muss ebenfalls verlötet werden.
Zur besseren Wärmeabgabe empfehle ich die Montag mit Abstandshaltern.

Das 50mm Lüfter für die Elektronik ist die stärkste Geräuschquelle im Leerlauf. Ich habe ihn durch einen 120mm PC Lüfter ersetzt.
Die Schrittmotoren sollen laut Anleitung mit einem Multimeter eingestellt werden. Bei mir waren die eingestellten Werte bei 50% der Vorgaben. Der Drucker druckte trotzdem ordentlich.

Das Druckbett
Der FT-5 verfügt über ein stabiles 30x30cm Alu Heizbett. Die Glasplatte muss man als Zubehör mit bestellen. Hier wäre eine 33x33cm Glasplatte einfacher zu befestigen. Die mitbestellte Korkplatte ist nur 2mm dick. Ich habe sie durch Baumarktware ersetzt.
Die Temperaturdifferenz ist um einige Grad höher als bei meiner Prusa MK3 Alu Platte (dort nur 1 Grad Differenz).
Stromversorgung und Thermistor müssen verlötet werden.
Die Einstellung ist mit 8 Schrauben recht komplex. Es geht aber einfacher als gedacht, wenn man im Wesentlichen über die 4 Eckschrauben justiert.
Um den Vorgang zu vereinfachen habe ich eine Halterung für eine Meßuhr konstruiert.

Das Objekt löst man ab besten nur vom Drucktisch wenn die Z Motoren noch unter Strom stehen. Da die Spindeln sehr leichtgängig sind besteht sonst die Gefahr das diese sich gegeneinander verdrehen. Das muss der Tisch neu justiert werden.
Ansonsten fahre ich mit meinen Druckern tagelang ohne den Z Endstop neu justieren zu müssen.

Der Extruder
Der FT-5 verfügt über einen Direktextruder.
Bei der stabilen Mechanik ist der Ersatz durch einen Bowdenextruder keine dringende Option. Zumal sich flexible Filamente mit Direktantrieb einfacher verarbeiten lassen.
Allerdings wird der FT- auf mit dem Diamond Hotend für 3 Farb Druck angeboten. Die notwendige Extruderhalterung habe ich schon mit geordert.
Was mich völlig überrascht hatte: Der Drucker hat keinen Filamentkühlung!
Nach dem ersten Schock bin ich bei Folgertech fündig geworden und habe eine Lüfter Halterung für einen 50mm Fan ausgedruckt. Daher unbedingt noch eine zusätzliche Doppelader in den Kabelbaum legen.
Bei geringen Geschwindigkeiten geht der Druck aus leidlich ohne Kühlung. Ein professionelles Arbeiten ist aber ohne Kühlung nicht möglich. Das ein Drucker mit einer sonst hochwertigen mechanischen Ausstattung keine Filament Kühlung mitbringt ist ein Unding.
Die Druckvorlage von Folgertech erwies sich in Verbindung mit dem 40mm Fan als völlig unzureichend. Der Querschnitt für den Luftstrom ist zu knapp bemessen. Ich habe in der Not eine eigene Kühlung mittels Axiallüfter konstruiert.
Die Extruder Steps in der Firmware müssen ggf. angepasst werden. Meine Flowrate war viel zu niedrig. Die zweite Korrektur war nach der Anpassung der Stepperströme notwendig.

Folgertech FT-5
Folgertech FT-5

Inbetriebnahme

Zwei Motoren hatte ich verpolt und den X Riemen falsch montiert. Der Rest lief an Anhieb.
Die Marlin Firmware stellt Folgertech auf Google Drive bereit. Der Upload auf den Arduino, also den MKS Controller lief problemlos. Bei der Firmware habe ich die Beschleunigungswerte und Geschwindigkeiten der Achsen verändert.
Die Steppermotoren habe auf die empfohlenen Referenzspannungen eingestellt. Sie sind damit allerdings sehr laut geworden. Für die YX- Achsen haben ich SilenceStepSticks Treiber nachgerüstet. Durch sie kann der Drucker im Arbeitszimmer verbleiben.
Die Beschleunigungswerte in der Firmware führen in der Praxis zu starken Vibrationen und Resonanzen. Insbesondere, wenn kleine Flächen gefüllt werden. Ich empfehle die Werte von 2500 auf 1500 zu reduzieren.

Druckgeschwindigkeit

Bei Geschwindigkeiten über 40mm/s merkt man das Fehler der Filamentkühlung.  Der Druck verhält sich dann wie Wackelpudding. Die Kühlung sollte man nachrüsten
Generell kann man die XY Achsen bis zu 300% bei 30mm/s Grundgeschwindigkeit fahren. Mit Verringerung der Beschleunigungswerte kann man die Vibrationen im Rahmen halten.
Die Geschwindigkeit wird eher durch den Extruder bestimmt. Ab 250% Geschwindigkeit hat der Extruder Probleme die Filamentmenge zu liefern.

Druckqualität

Ich würde sagen sie entspricht nach einigen Eistellungen dem des Ultimakers.

Folgertech FT-5 0,3mm
Folgertech FT-5 0,3mm

Insbesondere die Ecken sind mehr zu rundgeschliffen wie bei meinen Prusa I3 Hepheatos.
Die vierfache gelagerte Z Achse ist sehr präzise. Es lassen sich wirklich 40cm hohe Objekte ohne Versatz Druck.

Folgertech FT-5
Folgertech FT-5

Folgertech FT-5 – Fazit

Der FT-5 von Größe und Komplexität kein Einstiegsmodell.
Der Preis ist verglichen mit anderen kleineren Kits recht günstig.
Für den Aufbau sollte man locker 3 Tage einplanen (ohne mögliche Nachbesserungen). Ein Prusa ist schneller aufgebaut. Platzbedarf und Geräuschpegel(mit den Standardteibern) sind um einiges Höher.
Die Bauraumgröße ist konkurrenzlos. Geschwindigkeit und Qualität entsprechen den Erwartungen. Allerdings sind noch einige Nacharbeiten einzuplanen.
Der Hersteller sollte unbedingt einige Dinge wie den Z-Endstop, die Filamenthalterung und die Kühlung von Filament und Board überarbeiten.
Dank des Rahmenprofils sind Umbauten und Ergänzungen sehr einfach zu bewerkstelligen.
Bei Einsatz in Büro und Arbeitszimmer sollten unbedingt die Steppertreiber getauscht werden. Auch der Extruder Fan kann durch ein leiseres Exemplar ersetzt werden.

Mit den leisen Steppertreibern ist der Folgertech auch wieder Arbeitszimmertauglich.

Meine Empfehlung an Folgertech. 100€ mehr nehmen und die Änderungen diverser Anwender in eine Version2 einfließen lassen.

Was mich am Folgertech FT-5 gestört hat:

  • Der fehlende Filamentkühler.
  • Das ölige Melaninholz .
  • Den lauten und zu kleinen Board Lüfter.
  • Der Kabelbaum zu dick für mitgelieferten Schutzschlauch.
  • Die Kork Isolierung ist viel zu dünn.
  • Die Befestigungsteile sind recht durcheinander verpackt.
  • Mein Kabelbaum war falsch vorsortiert.
  • Die Fotos in der Anleitung sind manchmal nicht eindeutig.
  • Die X Achse sollte einen integrierten Bandspanner bekommen.
  • Die Justierung der Z Führungen beim Bau ist aufwendig.
  • Das LCD stürzt manchmal ab (Ohne Beeinträchtigung des Drucks).
  • Die Glasplatte mit 30x30cm schwer zu befestigen. Besser wären 33x33cm.
  • Die Schrittmotoren sind sehr laut.

Glücklicherweise sind dies lösbare Probleme.

Folgertech FT-5Veränderungen/Anpassungen

Noch im Aufbau habe ich folgende Veränderungen vorgenommen:

  • Eine Filamentkühlung implementiert (Axiallüfter, Halterung, Zuleitung).
  • Den 50cm Lüfter für Board durch leisen 120mm PC Lüfter ersetzt.
  • Den wackligen Endstop ersetzt und auf die linke Seite verlegt (Kabelbaum anpassen!).
  • Das Heizbett mit einer dicken Korkisolierung versehen.
  • Die Druckbetthalterung gedreht, so dass die Kabel hinten liegen können(2 Löcher bohren).
  • Eine 12V LED Beleuchtung verlegt.
  • Diverse Kabel mit Spiralschläuchen versehen.
  • Einen zweiten Boden für die Kabel der Z-Motoren eingezogen.
  • Eine Filamenthalterung on Top eingebaut.
  • Die Standard Pololu A4988 durch SilentStepStick TMC2100 (5V) von Watterott ersetzt.
  • Das LCD Display durch ein größeres Modell ersetzt und geneigt eingebaut.
  • Damit der Drucker nicht zwangsweise im Arbeitszimmer stehen muss wurde ein Raspberry Pi  mit Spannungswandler, Pi Cam und Octoprint integriert.Nachtrag 06-2017:
  • Extruder Fan durch ein leiser laufendes Modell ersetzt. Hier reicht auch eine recht geringe Kühlleistung aus.

Folgertech FT-5 – Mögliche Erweiterungen

Die Hardware ist recht solide und der Folgertech bietet noch Potential für weitere Optionen:

Umbau auf Bowdenextruder
Ein Bowdenextruder würde Gewicht an der X-Achse sparen und damit höhere Geschwindigkeiten ermöglichen.
Auch ein Mehrfachextruder wäre denkbar. Für den FT-5 ist ein Kit für das Diamond Hotend (eine Dreifachdüse) erhältlich.

CNC Option
Angeblich arbeitet Folgertech an einer CNC Option für den FT-5. Ich selber halte von Kombigeräten nicht viel. Eine Laser Engraver Aufrüstung kann ich mir noch vorstellen, aber als Fräse könnte er nur sehr leichtes Material verarbeiten und würde sämtliche Führungen verdrecken.

Geschlossenes Gehäuse
Durch der Rahmenbauweise einfach zu bewerkstelligen. Würde den Druck von ABS und Co vereinfachen. Eine Absaugung wäre auch einfach zu implementieren.

Der Folgertech FT-5 – Meine Erweiterungen im Detail

Folgertech FT-5 Filamentkühlung

Hier findet man bei Thingiverse meine Filamnetkühkung mit einem Axiallüfter.

Folgertech FT-5 fan mout

Folgertech FT-5 Boardkühlung

Der 50mm Lüfter wird durch einen 120mm PC Lüfter ersetzte. Leiser und wirkungsvoller. Das Netzteil und die Treiber erzeugen viel Abwärme.

Folgertech FT-5 Board Fan
Folgertech FT-5 Board Fan

 

Folgertech FT-5 Z-Endstop

Der Original Enst Stop ist zu wacklig.
Hier ist meine Version auf Thingiverse.

Folgertech FT-5 Z Endstop
Folgertech FT-5 Z Endstop

Folgertech FT-5 Filamenthalter

Ach hier taugt das Orinal nicht viel. On top läuft es besser.

Folgertech FT-5 spool holder
Folgertech FT-5 spool holder

Folgertech FT-5 – Das Druckbett mit der Messuhr justieren

Mit der Messuhr geht es um einiges schneller.

Folgertech FT-5 reprap full graphic smart controller

Das vorhandene Display hängt sehr tief und läßt sich schlecht ablesen.
Meinen Einbaurahmen findet ihr hier.

 

reprap full graphic smart controller mount folgertech ft-5
reprap full graphic smart controller mount folgertech ft-5

Folgertech FT-5 Befestigung für Raspberry Pi und Pi Cam

Für die Remote Bedienung ist ein Raspberry mit Octoprint ganz praktisch.

Raspberry Pi Holder Folgertech FT-5 Pi Cam 2020 Frame Octoprint
Raspberry Pi Holder Folgertech FT-5 Pi Cam 2020 Frame Octoprint

Folgertech FT-5 SilentStepStick von Watterott

Die Schrittmotoren vom Folgertech sind recht laut. Abhilfe schaffen TMC2100 Treiber. Die sind leider teuer (je 10€ plus 2€ Kühlkörper), aber es lohnt sich. Die Motoren sind damit fast unhörbar. Die Lüfter sind lauter. Es reicht die XY Achse damit zu versorgen.
Im Bild unten sieht man das MKS Board links die zwei Original Treiber, rechts daneben die SilentStepStick von Wattrott.
Diese Treiber müssen unbedingt stark gekühlt werden. Ohne Lüfterkühlung schalten die Treiber bei 150Grad ab. Das ist im Druckbetrieb nach einer Minute!

SilentStepStick von Watterott
SilentStepStick von Watterott

Ich hatte zu Beginn ein sehr lautes Pfeifen von 6 kHz und war schon ziemlich sauer. Es stellte sich heraus das einer der Treiber einen Wackelkontakt hatte.

Bitte nicht wie hier empfohlen den Enable Pin offen lassen:

The motor makes noise in spreadCycle mode when it is not moving?
A motor supply voltage of 12V is in most cases to low and in general the sound gets quieter if the motor supply voltage is above 18V. As workaround it is possible to activate the TMC21x0 automatic current reduction on standstill. This is done by not connecting the EN pin (EN=open).

Die Motorabschaltung nach dem Druck funktioniert dann nicht mehr. Die Motoren werden dann ständig unter Spannung gehalten.