3D Drucker – Ich baue einen SparkCube

20150209_152712Vorwort: Der Beitrag ist noch nicht fertig und ich werde diesen immer wieder erweitern.

Nachdem ich schon im Besitz von einem Prusa i3 bin, wollte ich mir nun von Grund auf einen anderen 3D Drucker bauen. Ich konnte mir natürlich die benötigten Kunstoffteile selbst drucken (diese gibt es sonst auch bei Sparklab zu kaufen).

Inhaltsverzeichniss

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Auf den SparkCube bin ich durch den Youtuber sehertest aufmerksam geworden. Er berichtet in seinem Prusa i3 Videos und im Hintergrund sah man den SparkCube später  auch wo man sich die Teile besorgen kann. Hier der original Thread vom SparkCube.
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Kleiner Tipp von mir: Der Schraubenhändler bkmbarche hat fast alle benötigten Schrauben und Muttern vorrätig. Über eBay wird das aber bis 3 mal so teuer als wenn ihr Ihn direkt anschreibt und ihm eure Stückliste sendet. Emailadresse: bkm (punkt) barche (at) t-online (punkt) de

Bestellt mehr als wie in der Liste steht auch Muttern ect .. kann locker das doppelte sein Ihr werdet froh sein wenn ihr nicht in den Baummarkt müsst und für 10 Schrauben 5 Euro zahlt

Meine Profile habe ich mir bei der Firma Motedis in den Abmessungen 4x500mm und 8x460mm besorgt. So kommt am Ende wirklich ein Würfel mit den Außenmaßen 500x500x500 raus.

Mega 2560 R3 + RAMPS 1.4 Controller + 5 A4988 Stepper Driver Module gab es beim eBay Händler uzun-versand für 35 Euro. Wenn ich die Teile aus China wie bei meinem Prusa bestellt hätte würde ich maximal 4 Euro sparen und ewig warten. Daher von diesem Händler direkt aus DE. Leider waren ein paar Pins verbogen die man aber richten konnte.. Beim späteren Zusammenbau hat sich raus gestellt dass das Ramps eine Macke hatte und der Händler hat ohne rum zu meckern gleich zugesagt Ersatz zu senden. (Netter Kontakt)

Die anderen Teile könnt Ihr aus sehertest seinen Videos bzw. seiner Einkaufsliste in seiner Dropbox abrufen und raus suchen.

Easy 3D“ hat auch noch ein paar schöne Videos. Aufbau der Riemenführung sollte alles verständlich sein.

ACHTUNG: sehertest hat die Riemen nicht korrekt verlegt die Riemen werden einmal auf der Außenseite gedreht damit immer die hintere Flanke über die Umlenkrollen laufen. (hatte ich am Anfang auch konnte ich aber schnell lösen)

Ich habe nicht alle Teile vom original SparkCube übernommen sondern habe gleich etwas abgewandelt.

1. Habe ich Wurstnases X Carriage v7 genommen da ich ein keinen normalen Z Endstop nutzen wollte sondern wie er ein M12 kapazitiven Sensor (Achtung!! Dafür wird eine Metalloberfläche benötigt => Funktioniert also nicht mit Glas) . Diesen habe ich von hier und mit 4 Euro nicht einmal teuer. Vorteil: Auto Bed Leveling (Druckbereich wird vermessen und die Firmware korrigiert automatisch die Schieflage des Druckbettes aus)

2. Habe ich auch nicht die teuren Flanschlager wie original im SparkCube vorgesehen gekauft sondern hatte eh von meinen LM10UU noch 4 über da ich 2x(6St. LM10UU) bei eBay gekauft habe.

3. Ein Bowden Extruder

4. Mein E3D Hotend aus dem Prusa sollte da auch wieder rein.

5. Meine bestellte Aludauerdruckplatte die erst für den Prusa gedacht war (hatte am Anfang Probleme mit der Haftung) kommt nun auch in den SparkCube.

Weitere Pläne und Gedanken die ich noch umsetzen wollte/will:

  • Ramps soll vom Lüfter gekühlt werden der über Servopin gesteuert wird
  • E3D Fan soll ebenfalls über Servopin gesteuert werden so dass das E3D auch weiterhin gekühlt werden kann und nicht die Fan Port wie momentan bei meinem Prusa belegt)
  • Die Silikonheizmatte muss auf alle Fälle mit einem Solid State Relay betrieben werden da das Ramps nicht genug Ampere liefern kann als wie die Heizmatte zieht.
  • Kein HP DPS 600PB mehr (liefert zwar genug Leistung und 2 davon können nach Umbau auch 24V liefern) es ist trotz Silent Brücke immer noch zu laut. Ich habe mich da sehertest angeschlossen und habe ein LED Netzteil mit 240W besorgt. Sollte es nicht reichen ein HP NT liegt hier immer noch 😉
  • Für die Leitungen habe ich auch Steuerkabel in 4×0,25mm² und 2×0,25mm² besorgt wie Wurstnase das auch getan hat (kann es auch nur empfehlen->  lässt sich schön sauber verlegen und die Kabel gehen auch Super in die Stecker)
  • Keine Alu Kupplungen mehr -> Habe mir nun selbst zentrierende Verbinder gedruckt thingiverse 396781
  • USB Buchse nach vorne legen thingiverse 662223
  • Clips für die Kabel thingiverse 413168 & thingiverse 349692
  • Nutensteine für M4 aus sehertest seiner Dropbox

 

Servopin Steuerung

Die Servopin Steuerung wird auch in Wurstnases Thread verlinkt zu seefew. Allerdings gefiel mir der Aufbau nicht wirklich und ich habe einfach direkt 4x BD437 Transistoren bei Conrad für je 21 Cent geholt. Das sind NPN Transistoren und können direkt mit dem 5V Signal vom Ramps angesteuert werden. Wenn man von vorne auf den Transistor schaut ist die Pinbelegung E C B. B=Basis C=Collector E=Emmiter B wird direkt an den Servopin angeschlossen, E geht direkt auf Masse und C ist die neue Masse für das zu schaltende Gerät.

BD437

Platine und BD437 Verdrahtung

 

Riemenführung und Anschluss der Motoren:

Die Orangen Pfeile zeigen immer auf die glatte Seite des Riemens.

CoreXY

Arampsuch zu sehen ist welcher Motor bei mir X und welcher bei mir Y ist.

Die Kabelfarben von den Motoren sind

Blau Rot Grün Schwarz wobei Blau & Rot  und Grün & Schwarz je ein Paar bilden.

Im folgenden Bild kann man erkennen wie ich die Motoren angeschlossen habe. Und der Pfeil zeigt auf die Servo Anschlüssen welche von da aus nach rechts gehend Pin 11,6,5,4 sind.

Filament Sensor:

Filament Sensor Teile

Einzelteile: 1x Opto Endstop 2x M3*16 2x Unterlegscheibe M3 1x Druckteil

Filament Sensor Normal

Filament eingelegt Lampe aus

Filament Sensor ausgelöst

Filament draußen Lampe geht an.

Problem:

Leider schlägt der Sensor falsch an wenn z.B. leicht durchsichtiges Filament eingesetzt wird. Einen normalen Schalter möchte ich nicht einsetzen da ja sonst das Filament permanent über den Schalter schleifen würde. Die optische Lösung gefiel mir besser, da ich eh noch 6 von den Endstopps rumliegen hatte.

Lösung: Weiß ich leider noch nicht…

Update 08.02.2015: Heute habe ich mal fix ein Buzzer, ein kleinen Elko und ein 220 Ohm Widerstand  angeschlossen (alles parallel zu V und S). Sobald das Filament raus gezogen wird gibt es ein schrillen Ton. Werde den Sensor erst mal für schwarzes Filament einsetzen und mir einfach den Ton ausgeben lassen ohne in die Firmware einzugreifen. So kann ich Fix auf Pause drücken das Filament ersetzen und dann weiter drucken.

Durch den Widerstand funktioniert die Geschichte auch mit relativ hellem Filament.

Marlin Firmware:

Ohje die Firmware für einen CoreXY kann einen den letzten Nerv rauben. Daher habe ich weiter oben ein Bild eingestellt wie ich welchen der beiden Motoren angeschlossen habe.

Damit sollte der Drucker Y und X richtig ansteuern. Wenn Ihr ihn anders verkabelt habt oder eure Motoren aus welchen Gründen auch immer anders verkabelt sind müsst ihr selbst herausfinden wie ihr die Stecker vertauschen müsst und welche Motor invertieren müsst oder wie auch immer. Mich hat das 2 Stunden meines Lebens gekostet bis ich soweit hatte.

Wichtig wenn ihr merkt das bei einem Verfahrbefehl sich nur ein Motor dreht dann habt ihr vermutlich vergessen vor

die // zu entfernen.

Wichtig!!! Ihr könnt wenn ihr Max Endstopps nutzt kein korrektes Homing mehr ausführen. Bei mir hat sich das so geäußert das X den Endschalter angefahren ist aber Y gar nichts gemacht hatte. Ich musste X erst wieder frei fahren und konnte dann Y homen. Des weiteren wenn ihr ein Induktiven Sensor nutzt und dieser bei X und Y home nicht über dem Bett steht wird beim Z homen euer Bett gegen den Schrittmotor fahren. Lösung wäre hier z.B. ein mechanischen Endschalter als Notstopp !?

Update 14.02.2015 23:00:

Bei Marlin hat sich etwas getan. Jetzt funktionieren auch Max Endstops. Ich habe jetzt auch Z_SAFE_HOMING die X und Y Koordinaten fürs Z Homen angegeben (bedenke geh vom Hotend aus Sensor Offset wird wieder abgezogen)

 

Nachdem ich auch noch Probleme mit dem ABL hatte, habe ich X Max zu XMin geändert (geht mit Wurstnases X Carriage v7 ohne Probleme). Danach Funktionierte das G28 X Y auch und er konnte beide Achsen homen ohne das ich X frei fahren musste.

Mein Startcode:

X0 Y0 ist vorne links

Startcode wird jetzt nur G28 gefolgt von einem G29 benötigt. Homing Button in der Software funktioniert auch alles Prima.

Problem mit ABL !?

Ja ich habe da was nicht richtig verstanden. Und zwar bin ich für mich immer davon ausgegangen das ich X0 Y0 immer auf das Hotend bezieht. Ich habe aber folgendes in Marlin für ABL eingestellt.

Da sage ich das der Sensor sich auf der X Achse 40mm links neben dem Hotend befindet. In dem Codebereich für AUTO_BED_LEVELING_GRID bin ich aber immer vom Sensor ausgegangen. Habe also einfach den Schlitten an die Position gefahren als der Sensor schön sauber bei den Ecken stand und habe die Koordinaten am Ende da eingetragen gehabt. Als ich G29 Ausgeführt habe und der X Max Endstop noch aktiv war hatte ich ganz komische Fehler das ABL wollte nicht richtig funktionieren. Stunden später als ich Xmin dann nutzte ist mir aufgefallen das der Schlitten voll nach rechts in den Halter gerauscht ist. Tja Warum!? Marlin rechnet bei den Koordinaten die Offsets gleich mit dazu und verfährt dann nicht zu X200 sonder zu X240 Wenn der Verfahrweg für X aber z.B. nur 220mm ist dann sind es 20 mm zu wenig und es kracht. Bei Xmin ist es mir dann schnell aufgefallen und ich habe die Koordinaten nochmals angepasst und man staune es funktioniert. Das Problem also davor war das er beim ABL den X Endstop berührte und das ABL abgebrochen hat.

Wenn wir schon bei dem Thema ABL sind. So einfach anschließen ist leider auch nicht. Der Sensor arbeitet mit 12V und gibt ein GND Signal raus. Ich habe einfach einen Optokoppler (CNX82A) verwendet den ich eh noch rumliegen hatte um Ramps und Sensor von den Stromkreisen zu trennen. Ein Fehler beim Sensor würde mir das Ramps nicht zerschießen.

Z-sensor Widerstand war glaube einfach ein 1K. Der Linke blaue Pin laut Layout Pin 5 kommt an ZMin Sensorpin.

 

 

 

 

Update 10.02.2015 9:00: Gestern Abend habe ich das Bett ausgerichtet. Mit dem ABL eine sehr einfache Sache. Achsen homen und ein G29 senden. In den debug Ausgaben sieht man dann die aktuellen Werte.

Hier sieht man das die rechte Seite 1/100 Millimeter noch abweicht. Dies einzustellen ist aber nicht einfach. Man berührt kaum die Schrauben schon ist es verstellt. ich bin der Meinung das ich damit Leben kann ;).

 

Zwischenbericht 09.02.2015 18:00

Heute hab ich mal etwas rumgespielt mit meiner kleinen Fräse. Ich zeig einfach Bilder 😉

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Ich habe einfach mal das Sparkcube Logo kurz vektorisiert und kurzerhand an meine kleine CNC Fräse geschickt. 2mm Fräser durfte 0,2mm tief fräsen. Das Stück Bastlerglas ist 120×55 mm. Dann habe ich kurzerhand noch schnell einen kleinen Klemmadapter gedruckt damit ich das Schildchen in mein 20mm Aluprofil klemmen kann. Dann ist mir noch eingefallen das ich noch 120mm LED Strip (kalt-weiß) von meiner 2 Meterrolle über habe (hatte ich für den Prusa gekauft inkl. Versand 1,50€). Also kurz noch Stückchen Kabel angelötet und auf einen freien Servopin über meine Schaltung oben angeschlossen. Nun kann ich das Ganze auch dimmen.

Extruder

Update 10.02.2015

Zum Extruder habe ich mir länger Gedanken gemacht. Direkt- oder Bowden Extruder. Bei welchem Extruder kann man schnell das Filament wechseln!? Nach ein paar Stunden Recherche habe ich den Airtripper gefunden. Hier störte mich von Anfang an der Schlauch als Druckmittel. Naja dachte ich erst mal drucken und aufbauen.20150210_17132220150210_171348

Wie zu sehen sieht das mit Schlauch etc. total Banane aus. Es gefiel mir überhaupt nicht also konstruierte ich ein wenig rum.

 

 

 

 

Das ist raus gekommen. Ein kleiner Hebel bei dem das innere Loch versetzt ist und damit kann man damit gut spannen.

Falls Ihr das auch wollt:

thingiverse 675967

20150210_171826

geöffnet

20150210_171807

geschlossen

 Update 11.02.2015

Ich habe den Extruder nochmal etwas abgewandelt (Lager Aufnahme entfernt, die Anschlüsse direkt für die Push Fit Adapter und den Idlerblock etwas abgeändert damit er beim lösen der Klemme nicht gleich raus fällt). Die Dateien habe ich in Thingiverse angehängt. Des weiteren habe ich den Extruder heute angeschlossen und kalibriert. Dafür habe ich in Marlin die minimale Extruder-Temperatur von 170°c auf 17°c geändert, so das ich bei Raumtemperatur den Extruder bewegen konnte. Bevor es los geht sollte man G91 senden damit der Extruder mit relativen Koordinaten arbeitet. Nun habe ich einfach mal 100mm extruiert und habe nachgemessen wie viel er durch geschoben hat. Es waren knapp 80cm im EPROM stand der Wert 770 laut Google sollte ich 96 eintragen was auch ca hinkommt. Also 100 wieder zurück gezogen und den Wert auf 96 abgeändert und nochmal 100mm extruiert. Das kam schon fast hin. Um genauer einstellen zu können habe ich in den folgenden Schritten 200mm extruiert und habe den Wert 100 für gut befunden. Genauer werde ich es dann über die Slic3r Einstellungen das ganze justieren.

Was fehlt jetzt noch!?

  • Heizbett ans Netzteil anschließen
  • E3D Hotend aus dem Prusa ausbauen in den SparkCube stecken
  • kalibrieren

Ich bin aber noch am überlegen ob ich ein China E3D mal bestellen und testen sollte. So wäre der Prusa erst einmal weiterhin einsetzbar bis alles genau eingestellt ist.

UPDATE: China E3D am 11. Feb bestellt. Lieferung sollten zwischen  09. Mär – 15. Apr erfolgen. Ich war sehr überrascht als es gestern 26. Feb eintraf. Werde es die Tage einbauen und testen.

Ich habe unter die Aludauerdruckplatte jetzt noch Watte gepackt dadurch musste ich das Heizbett neu ausrichten.

Noch genauer kriege ich es nicht hin hundertstel einzustellen ist sehr schwer und Zeit aufwendig (fast eine Stunde habe ich dafür gebraucht). Man berührt die Schraube kaum und schon stimmt alles nicht mehr.

Zwischenbericht 12.02.2015 -> Pololu A4988 Schrittmotortreiber einstellen

Laut Datenblatt werden die Schrittmotortreiber mittels der Vref Spannung eingestellt. Die Formel lautet:

Vref = Imax * (8 * Rs)

  • Rs ist der auf der Platine verbauter Widerstand der im allgemeinen 0,05 Ohm beträgt
  • Imax der maximale Motorstrom

20150212_185827Meine Motoren haben einen maximalen Strom von 1,7A das heißt Vref = 1,7 * (8 * 0,05) = 0,68V  Diese sollte man aber nicht direkt einstellen sondern ca 70% was dann 0,48V sind. Zum einstellen nutze ich ein Multimeter. Die schwarze Prüfspitze klemme ich auf Masse (GND) und die rote Prüfspitze Verbinde ich mittels Krokoklemme mit einem isolierten Kreuzschraubendreher. Abrutschen kann den Treiberbaustein grillen -> also vorsichtig !!!

Update 22.03.2015

Nach ein kleinen Auszeit habe ich heute mich mal wieder dem SparkCube gewidmet. Heute habe ich das China E3D Hotend und den Hotend Lüfter angeschlossen. Den Lüfter habe ich in Marlin in der Datei Configuration_adv.h folgendes eingestellt.

Damit wird das Hotend automatisch gekühlt solang es über 45°c hat. Somit sollte meine Aufnahme die ich einfach aus PLA gedruckt habe auch nie schmelzen können + Ich vergess den Lüfter nicht mehr einzuschalten (hatte ihn beim Prusa I3 direkt auf den Fan Port geklemmt der ja zur Kühlung des Filaments gedacht ist).

Nachdem ich das Hotend zerlegen musste, da nichts durch ging (Düse verstopft obwohl ich noch nichts gedruckt hatte), habe ich gleich die tolle Qualität feststellen dürfen. Der Temperaturfühler hat mir danach gleich was von 350°c erzählt. Die Schraube hat das Kabel zerdrückt. Ein wenig Captontape konnte das Problem erst einmal lösen. Der Bowden PushFit Adapter lässt sich nicht mehr öffnen.

Ein Glück hatte ich mir für PCB Herstellung Bohrer von 0.3-1,2mm besorgt und konnte die Düse wieder gangbar machen.

Ich habe mir auch noch ein LCD Zähler besorgt. —- Bild einfügen —– (einfach nach „7 digits LCD coin meter counter“ googeln)

Damit will ich ein Filament Counter basteln der direkt vom Extruder mit angetrieben werden soll. Der Zähler hat 2 Zähler die er auch permant sich merkt.Dazu muss ich nur noch ein kleines Übersetzungsgetriebe basteln was mir dann dafür sorgt das nach jedem Zentimeter mein Optischen Endstop, den ich dafür missbrauchen, werde auslöst.

TIP: Beim bestellen drauf achten das der Zähler auch ein Reset Knopf hat.

 Update des Updates 😉

ER DRUCKT 😉

ich habe eben mal schnell ein kleines Teil von früher drucken lassen um zu schaun ob ich den Offset richtig eingestellt habe. Ich habe mich so eben in die Dauerdruckplatte verliebt. Die Haftung ist genial wie schnell man auch die ersten Layer dadrauf drucken kann. Kühlt die Dauerdruckplatte dann auf ca 40°c ab, liegt das Bauteil einfach locker auf der Dauerdruckplatte.

 

TMC2100 SilentStepStick von Watterott anstelle von Pololu A4988

4 Gedanken zu „3D Drucker – Ich baue einen SparkCube

  1. Whiskey

    Hey, danke das es deine Seite gibt. Zimmer mir auch gerade den Sparkcube zusammen und kan über den gedanken -was is x und was ist y- auf deine Webseite… ein Quell der Inspiration! Ich denk so bald ich alle zusammen hab baue ich auch das autolevel ein …

    Whiskey

    1. GummibaerGummibaer Beitragsautor

      Die Koordinaten mit X Y Z ist eigentlich recht einfach. X ist links & rechts Y vor & zurück und Z hoch und runter.
      X0 Y0 Z0 ist immer unten links vorne die Ecke. Merken kann man sich das auch recht easy .. Drehe deine rechte Hand um der Daumen schaut nach rechts X Achse der Zeigefinger schaut nach vorne Y Achse und die Z Achse stinkt *g*.

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