Test Creality Ender 3 3D-Drucker

Ender 3 3D-Drucker
Ender 3 3D-Drucker

Der Creality Ender 3 3D-Drucker – gute und günstig

Steckbrief

Der Creality Ender 3 ist ein kompakter und sehr solider Drucker mit 220mm Druckbett.
Die T-Nut Rahmen Profile und elektrische Komponenten sind recht hochwertig und sauber gefertigt.  Der Drucker ist in 1 bis 1,5h Stunden zusammengebaut.
Und um es vorwegzunehmen , ein empfehlenswertes Gerät.
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Risiken und Gefahren beim Einsatz von 3D Druckern

Risiken und Gefahren beim Einsatz von 3D Druckern

Ein 3D Drucker ist ein komplexes Gerät mit netzspannungsführenden Teilen, mit Anschlussleistungen bis zu mehreren hundert Watt und Temperaturen von 200 – 240°C im Normalbetrieb.
Während Komplettgeräte diversen Anforderungen erfüllen müssen bzw. sollten, setzten sich die weit verbreiteten Kits aus Einzelkomponenten zusammen, wo Aufbau und Inbetriebnahme der Verantwortung des Anwenders obliegt.
Das soll nicht heißen das Fertiggeräte mangelfrei sein müssen.

Insbesondere bei Kits können folgende Probleme auftreten:

  • Abweichende Komponenten durch häufigen Lieferantenwechsel
  • Mängel in der Konstruktion
  • Mangelhafte oder missverständliche Anleitungen
  • Mangelnde Erfahrung und Qualifikation des Anwenders

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3D-Drucker – Netzteil für Prusa I3

Mein Prusa I3 Hephestos wurde mit einem 100 Watt Notebooknetzteil geliefert. Ohne Heizbett reicht dessen Leistung aus und der Drucker läuft sehr sparsam.
Bis 20 Grad Raumtemperatur haftete mein PLA auch ohne Heizung auf dem Tape. Jetzt ist es etwas kälter und eine Nachrüstung mit einem Heizbett war fällig.
Das Heizbett, ein MK2a benötigt bei 12V maximal 20A. Man darf also aufrüsten.

Dafür gibt es mehrere Möglichkeiten:

  1. Ein 12V Netzteil mit ca. 360 Watt kaufen. Kosten so 30 €.
    Vorteil: Recht klein.
    Nachteil: Oft keine Netzschalter und offen liegenden Schraubanschlüsse.
  2. Ein altes ATX-Computernetzteil.
    Vorteil: Weit verbreitet. Teilweise auch defekt noch als 12V Netzteil verwendbar. Kaltgerätebuchse und Netzschalter vorhanden.
    Nachteil: Recht groß. Riesiger Kabelbaum.

Ich hatte mich für ein ATX Netzteil entschieden. Das die -12V Spannung defekt war spielte für diese Anwendung kein Rolle. Ansonsten läuft ein gutes ATX Netzteil sehr leise und sparsam.

Es gibt zwei Möglichkeiten ein ATX Netzteil anzupassen:

  1. Die sichere und schnelle Lösung:
    Das Netzteil wird nicht geöffnet. Die grüne PS_ON Leitung legen wir auf Masse. Die braune 3.3V Sense line Leitung verbinden wir mit einer orangenen 3.3V Leitung. Da geht mit Kabelbrücken in der ATX Buchse.
    Wenn man keinen ATX Stecker hat, schneidet man die gelben Kabel an der Buchse ab, isoliert sie etwas ab und und crimpt eine gemeinsame Adernendhülse drauf. Dann nimmt man die gleiche Anzahl schwarzer Masseleitungen und verfährt analog. Ein einzelnes Adernpaar wäre mit 20A überlastet. Eine zweite 12 Volt Spannung liefern die die gelb/schwarzen Leitungen.
    Vorteil: einfach und sicher.
    Nachteil: ein riesiger Kabelbaum
  2. Die Expertenlösung. Hierzu muss das Netzteil geöffnet werden. Also nix für Laien. Das Netzteil führt eine tödliche Spannung. Auch hier legt man grün auf Masse und verbindet orange mit braun. Alle Kabel die man nicht braucht kneift man unmittelbar über der Platine ab. Wenn man noch eine 5V Spannung für den Arduino braucht, kann man eine rote Leitung oder die violette (5V Standby Spannung) Leitung stehen lassen.
    Vorteil: weniger Kabel
    Nachteil: Nur für Experten. Aufwendiger.

 

 Kabelfarben ATX-Netzteil
 Farbe  Spannung Verwendung
 Schwarz  Masse  —> Ramps Masse
 Gelb  +12 Volt   —> Ramps +12V Anschluss 1
 Gelb/Schwarz  +12 Volt  —> Ramps +12V Anschluss 2
 Rot  +5 Volt optional
 Lila +5V Standby optional
 Grau  Power Good abschneiden
 Orange  +3,3 Volt mit braun verbinden
 Braun  +3.3V Sense wire
 Grün  PS_ON auf Masse legen
Blau -12 Volt abschneiden

Biete beachten, das die +5V und die +12V Ströme im zweistelligen Amperebereich liefern können – Brandgefahr.

Ein gute Anleitung zum Umbau findet sich hier:

>>> http://reprap.org/wiki/Choosing_a_Power_Suppl <<<

 

Spannungsregler für fischertechnik

Ein Spannungsregler für 2€

Manchmal steht man vor dem Problem innerhalb von fischertechnik Modellen eine andere Spannung als die üblichen 9 Volt zu benötigen.
Anwendungen dafür sind:
LED´s, I2C Komponenten oder Sensoren aus dem Mikrocontrollerumfeld, welche meist mit 5 oder 3,3 Volt arbeiten.
Bei einer einfachen LED reicht noch ein Vorwiderstand. Bei einer Power LED müsste dieser Widerstand schon mehr Leistung verheizen als die LED.

In der Regel greift man dann zu einem integrierten Spannungsregler. Zum Beispiel der 7805 liefert eine feste Spannung von 5 Volt. Braucht noch je 2 Widerstände und Kondensatoren und ggf. ein Kühlblech. Das Ganze gibt es bei Pollin mit eine regelbaren LM317 für 5€ inkl. Platine und Kühlkörper.

Ein großer Nachteil dieser Spannungsregler (genannt Linearregler): sie verheizen die überschüssige Leistung ähnlich einem Widerstand. Insbesondere bei Geräten wo es auf den Stromverbrauch ankommt ist das ein Problem.

Diesen Nachteil vermeiden Step DownWandler. Als Eigenbau sind sie auf Grund der notwendigen Spule etwas komplizierter. Man bekommt sie aber inzwischen so günstig, dass sich das Löten nicht lohnt.

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Der Einsatz eines fertigen Step Down Wandlers

Ich kaufte also bei ebay ein Step Down Wandler Modul mit dem LM2596. Kostet 1,80 € in Hong Kong, inkl. Versand! Keine Ahnung wie sich das rechnet. Versand dauert ca. 3 Wochen. Zoll fällt bei so kleinen Warensendungen nicht an.
Falls man die Kabel nicht verlöten möchte, braucht man noch 4x 2,6mm Buchsen (Märklin). Diese mit Draht oder Stiftbuchsen verlöten und fertig. Zur Stabilisierung habe ich noch eine Form aus Tesa geformt und die Buchsen mit Heißkleber vergossen. Epoxidharz wäre besser, ist aber teurer und arbeitsaufwendiger. Das Modul auf eine Bauplatte geschraubt und fertig. Ein- und Ausgänge und die Polarität sollte man natürlich nicht verwechseln. Die Ausgangsspannung kann man über die Potentiometerschraube einstellen. In dieser Form ist das Modul einsatzbereit, aber kein Kinderspielzeug. Würde man das Modul fest verdrahten und in ein Kleingehäuse packen, wäre es auch gegen Fehlbedienung geschützt. Günstige Kleingehäuse gibt es bei Pollin.
Der maximale Ausgangstrom liegt bei 2A, ein entsprechendes Netzteil vorausgesetzt. Bei einer Eingangsspannung von 9 Volt wäre ein Spannungsbereich von 1,5 bis 7,5 Volt nutzbar. Der LM2596 begrenzt im Kurzschlussfall den maximalen Ausgangsstrom und hat eine Temperaturüberwachung.

Erweiterungsmöglichkeiten

Den Pin 5 des IC könnte man nach außen legen und damit den Regler ein-/auszuschalten.
Das eingebaute Potentiometer könnten durch ein externes ersetzt werden.

Die Daten des Wandlers im Original

LM2596 DC-DC Converter Step down Adjustable Power Supply Module
This is high performance DC to DC Step Down Adjustable Power Supply Module. Based on LM2596 Switching Regulator

Specification:

Input voltage: 3.2-40V (Input voltage must be higher than output voltage 1.5V above)
Output voltage: 1.5-35V (Adjustable)
Output current:Rated current is 2A,maximum 3A(Additional heatsink is required) if the output power greater than 15W, the proposed combined heat sink.
Conversion efficiency: Up to 92% (output voltage higher, the higher the efficiency)

Switching Frequency:150KHz

Rectifier: Non-Synchronous RectificationModule Properties: Non-isolated step-down module (buck)Short circuit protection: current limiting, since the recovery

Operating temperature:Industrial grade (-40 ℃ to +85 ℃ ) (output power 10W or less)

Full load temperature rise: 40

Load regulation: ± 0.5%
Voltage regulation: ± 0.5%
Dynamic response speed: 5% 200uS
Size: about 50 (L) * 23 (W) * 13 (H) mm (with potentiometer)
Output ripple:
Input 12V Output 5V 3A 60mV (MAX)
Input 24V Output 12V 3A 120mV (MAX)