Test MK3 Aluminium Druckbett – China Post

Temperaturverteilung MK2 Druckbett
Temperaturverteilung MK2 Druckbett

Tausch MK2 Druckbett gegen MK3

Bisher verwendete ich bei meinem Prusa I3 Hephestos ein MK2 Druckbett.
Es gab auch keinen Grund zur Klage. Der Preis von 12€ inkl. Versand reizte mich allerdings Rot gegen Schwarz, also Kunststoff gegen Aluminium zu tauschen.

Meine Erwartung war, das sich die Temperaturdifferenzen von bis zu 11 Grad bei meinem alten MK2 reduzieren würden.
Allerdings machte ich mir Sorgen ob die Leistung des MOSFET vom Ramps 4 Board noch ausreichen würde die 3mm Aluplatte ausreichend zu heizen.

Nach dem Umbau kann ich feststellen, das die Temperaturdifferenz über die gesamte Platte nur noch 2 Grad beträgt (Messung mit darüber liegender Glasplatte). Die Leistung des 12 Volt ATX Netzteils und des Ramps reicht ebenfalls. Allerdings nutze ich nur PLA. Ich heize also höchsten bis 60 Grad. Das macht auch die Kabelfestigung mit Heißkleber noch möglich.

Eigentlich soll man auch direkt auf die Aluplatte drucken können. Bei mir hat es nicht geklappt. Es ging so leidlich mit dem UHU Stic Klebestift als Haftvermittler. Ich hatte allerdings immer noch mit leichtem Warping zu kämpfen. Derzeit drucke ich wieder auf Glas.

Zum Aufbau:
Die günstigen MK3 Angebote beinhalten nur die Aluplatte mit den Heizbahnen. Den Thermistor bestellt man am besten in China gleich mit. 5 Stück inkl. hitzebeständigem Anschlußkabel für ca. 4€. Das MK3 kann sowohl an 12 Volt als auch an 24 Volt betrieben werden. Die LED Bestückung kann man sich schenken. Als Anschlusskabel kann man KFZ oder Lautsprecherlitze mit mindestens 1,5 mm Querschnitt verwenden. Auf die Unterseite kommt am besten eine dünne Korkplatte als Thermische Isolierung. Bei 12 Volt muss man den Pin 2 und 3 mit einer Lötbrücke versehen. Sonst dauert das Hochheizen 10 Minuten, da nur die halbe Leistung zur Verfügung steht.

Sofern man eh eine Glasplatte verwendet, kann die Alu-Seite auch nach unten zeigen. Die bedruckte Seite sieht etwas ansprechender aus. Die Glasplatte darf dann nur bis zu den Lötinseln reichen.
Das Loch im Zentrum für den Thermistor ist eher störend. Man kann es wenn man direkt auf Alu druckt mit 2 Komponentenkleber bündig versiegeln.

 

 

MK3 Druckbett leichtes Warping
MK3 Druckbett leichtes Warping

Die Aufheizzeit ist mit knapp 3 Minuten bei 50 Grad für mich in Ordnung (12 Volt). Nach einem kurzen Einschwingvorgang ist die Temperatur absolut konstant. Hier macht sich dann die höhere Wärmekapazität der Aluplatte positiv bemerkbar.

MK3 Aufheizvorgang
MK3 Aufheizvorgang

 

Fazit MK3 Heizbett versus MK2

Bei einem Neukauf würde ich auf jeden Fall das MK3 vorziehen. Ein MK2 zu ersetzen wäre sinnvoll wenn bei größeren Teilen die Temperaturdifferenzen Probleme bereiten (Warping) oder man wie auch immer direkt auf Alu drucken möchte.

[asa produkt_medium]B00ZG0DXOY[/asa]
[asa produkt_medium]B00QHENJZ6[/asa]

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…