RepRap Dauerlauftest

Wir haben unseren RepRap am 40-Jahr-Jubiläum unseres Betriebs das erste mal dauerlaufen lassen. Dabei haben wir während 8h Zahnräder, Pyramiden, Zylinder und diverse Teile mit komplizierter Geometrie, welche durch Fräsen schlecht bis unmöglich herzustellen waren, gedruckt.

Dabei ist erneut ein Problem aufgetaucht, welches wir bisher eher weniger beachtet haben.
Wenn wir grössere Teile drucken, wölbt sich die Grundfläche des Druckteiles beim Abkühlen, und das Teil löst sich unter der Mantelfläche ab (CAD-Modell zur Veranschaulichung).
Dies trat bei der Pyramide ziemlich deutlich hervor:

Um dies zu Beheben, müssen wir entweder die Druckfläche auf 110°C erwärmen, oder in einer  auf 70°C erhitzten Kammer drucken. Letzteres kann auch mit einem Haarföhn und Bratbeutel (beständig bis 200°C) gebastelt werden.

Dieses Problem muss dringend behoben werden, damit wir die grossen Ersatzzahnräder drucken können.

Gruss
Hanspeter

Neuer Extruder

Hallo zusammen

Wir haben viel Zeit in unseren selbstentwickelten Extruder gesteckt. Leider hatten wir mehr Probleme als erwartet. Das grösste Problem, welches wir nicht in den Griff bekamen, war, dass die Wärme, welche im Extruderkopf erzeugt wird der Führung des Materials entlang nach oben kroch und dadurch das Material zu früh schmolz.

Während der Lösungssuche für die Probleme unseres Extruders wurde uns von Herr Wolfgang Vogel ein nicht benötigter, selbst gebauter Extruderprototyp angeboten, welchen wir dankend annahmen.

Wir haben  Versuche mit dem neuen Extruder durchgeführt. Dank des neuen Extruders und des ABS, welches wir anstelle des PE-HD verwenden, waren diese Versuche sehr erfolgreich.

Schrittmotor für Extruder

Hallo zusammen

Diese Woche habe ich den DC Motor Driver durch den Stepper Motor Driver V2.3 von makerbot.com ersetzt und den neuen Schrittmotor für den neuen Extruder verkabelt. Dabei musste ich die Pins “Step” und “Dir” des 10 poligen IDC-Kabels mit je einem Digitalen Ausgang des Arduino verbinden. Ausserdem war es erforderlich, den PIN “!Enable” mit “GND” zu verbinden.

Ich habe ausserdem einen neuen Thermistor vom Typ NTC M87 = G350 10K eingebaut, da der alte Thermistor zerstört wurde. Um den Thermistor in Betrieb nehmen zu können, musste ich die Temperaturtabelle in der Firmware abändern. Die benötigen Informationen über die Temperaturkurve habe ich dem Datenblatt des Thermistors entnommen.

Gruss
Jürg Binggeli

Montage und Testdruck

Hallo zusammen

In den letzten Tagen ist bei unserem neuen Extruder wieder einiges gelaufen.

Wir haben den Extruder nun detailliert und gefertigt. Leider sind der Schrittmotor und die Leiterplatte noch nicht eingetroffen und somit konnten wir ihn noch nicht richtig ausprobieren.

Gestern haben Haki und ich das ganze montiert und getestet indem wir das Druckmaterial von Hand in den Extruder drückten.

Dadurch konnten wir die ersten geraden Linien drucken.
Irgendwie funktionierte der Temperaturfühler nicht richtig, denn das Material floss nicht mehr sauber heraus.

Das Problem war, das es in der Aufnahme des Temparatursensors einen Kurzschluss gab, so dass der Sensor der Steuerungssoftware einen falschen Wert meldete. Für die Aufnahme müssen wir uns jetzt eine neue Konstruktion einfallen lassen.

Die Wärme blieb während des ganzen Tests im Extruderkopf, und dieWärmebrücke erfüllte ihren Zweck.

Für die Beranschaulichung des Druckvorgangs habeich  eine Animation erstellt:

Gruss
Wilhelm

Neuverkabelung

Ich hatte die Aufgabe den RepRap neu zu verkabeln und sicherer zu machen, da die Klemmen mit 230 Volt ungeschützt waren und es dadurch sehr gefährlich war,  überhaupt am RepRap zu arbeiten.
Darum habe ich die Elektrik neu verkabelt und den 230 Volt-Teil berührungssicher verlegt.
Damit der RepRap auch einen sauberen Eindruck macht, habe ich alle Kabel schön sortiert und geordnet.

Jetzt können wir wieder gefahrenlos am RepRap weiterarbeiten..


Gruss

Elias

Extruder

Hallo zusammen

Der Extruder, welcher momentan eingesetzt wird, hat noch grössere Probleme.

Eines der Probleme ist, dass die Spindel, welche den Vorschub gibt, verbogen ist. Dadurch hat der DC-Motor mühe das Material nach unten zu befördern und das Material fliesst nicht gleichmässig.

Ein weiterer Punkt ist die Dichte unten im rot gekenntzeichneten Bereich des Extruders. Wir hatten nicht beachtet, dass sich die Wärme im ganzen unteren Teil ausbreitet und das Material sehr früh den Aggregatszustand ändert. Da der Druck in alle Richtungen wirkt, drückt es das Material auf der falschen Seite heraus, da es dort weniger Widerstand hat.

Ein sauberer Ausdruck ist somit unmöglich.

Deshalb haben wir uns für einen etwas anderen Extruder entschieden.

Ein Entwurf des neuen Extruders sieht so aus:

Zu beachten ist der grosse Abstand zwischen dem Vorschubteil und dem heissen Teil, welcher durch die kleine Querschnittsfläche der Wärme einen grossen Widerstand bietet.

Zwischen den zwei Teilen wird das Material mit einem Röhrchen geführt welches verhindern soll, dass das Material oben ausläuft.

Vorschub

Den Vorschub geben wir bei dieser Variante über ein gerändeltes Rädchen, welches das Material, ähnlich wie ein Zahnrad, nach unten befördert. Mit einem zweiten Rädchen wird das Material ans treibende Rad gedrückt. Über einen Drehgeber am zweiten Rädchen könnte man bei Bedarf überwachen, ob das Material wirklich nach unten befördert wird.

Beim alten Extruder hatten wir ein M5-Gewinde mit einer Steigung von 0.8 mm als Spindel. Bei unserem neuen Vorschubgeber würden wir ein Rädchen mit etwa 15 mm Durchmesser verwenden, welches einen Umfang von 47.12 mm hat. Das ergibt ein Verhältnis von 1:59, was nicht zu vernachlässigen ist.

Um dieses Verhältnis zu verkleinern müssten wir ein Getriebe oder einen Motor mit einer viel kleineren Drehzahl einsetzen.

Darum werden wir einen Schrittmotor verwenden, welcher wir bei Nanotec bestellen werden. Für die Steuerung der Schrittmotoren werden wir die Stepper Motor Driver v2.3 beim GRRF Shop bestellen.

Wärme

Die Heizpatrone bringen wir so weit unten wie möglich an, damit die Wärme nur dort ist wo wir sie brauchen und zwar am untersten Punkt der Düse. Der ganze heisse Teil ist nun auch massearmer damit er sich schneller erhitzt und wieder abkühlt. Durch die Wahl verschiedener Materialien versuchen wir den Wärmefluss zu beeinflussen.

Wir hoffen, dass der Extruder so funktioniert und wir nicht am Termin vorbeischiessen.

Gruss

Wilhelm

Wiederaufnahme Projekt RepRap

Nach längerer Pause wurden die Arbeiten an unserem RepRap wieder aufgenommen.

Während  unserer einjährigen Abwesenheit, hat sich im Internet zu unserem Vorteil sehr viel getan und wir wollen nun einen funktionstüchtigen RepRap herstellen.

Ein Grund für die lange Pause war der Extruder, welcher noch immer Mängel hat und die wir nun mit einem neuen Extruder beseitigen wollen.
In der Zwischenzeit hat sich auch unsere Truppe ein wenig verändert, da ein grosser Teil der alten Gruppe die Ausbildung abgeschlossen hat und den Betrieb verliess und neue Mitglieder dazugestossen sind.

Unsere Aufgabe ist es nun bis zum 16.03.11 den Drucker zum laufen zu bringen.


Gruss

Wilhelm

Konverter

Hallo zusammen

Ich habe es nun geschafft einen Konverter zu programmieren, der die Exponentialdarstellung in Dezimaldarstellung konvertiert. Der Konverter ist wie folgt aufgebaut:

#include
#include
#include
#include
#include 

#define TEMP_FILE_NAME "STL_$tep$.STL"

void ParseString(char *pcString)
{
  char caVar1[200];
  char caVar5[200];
  float fVar2;
  float fVar3;
  float fVar4;

  if(strstr(pcString,"endfacet"))
    ;
  else if(strstr(pcString,"facet"))
  {
    // "facet normal 0 1 0" parsen
    sscanf(pcString,"  %s %s %f %f %f\n",caVar1, caVar5, &fVar2, &fVar3, &fVar4);
    sprintf(pcString,"   %s %s %f %f %f\n",caVar1, caVar5, fVar2, fVar3, fVar4);
  }
  if(strstr(pcString,"vertex"))
  {
    // "vertex 0 40 16" parsen
    sscanf(pcString,"         %s %f %f %f\n",caVar1, &fVar2, &fVar3, &fVar4);
    sprintf(pcString,"         %s %f %f %f\n",caVar1, fVar2, fVar3, fVar4);
  }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
  FILE *pFileRead;    // Datei zum lesen
  FILE *pFileWrite;   // Datei zum schreiben
  //char caOutputFileName[PATH_MAX+1];

  char caSTLBuffer[20000];   // Buffer mit eingelesenem String aus Datei (pFileRead)
  char *pcRc;

  if(argc<2)
  {
    // Fehler: kein Parameter angegeben
    printf("Format: %s \n",argv[0]);
    exit(0);
  }

  pFileRead = fopen(argv[1],"r");
  if(pFileRead==NULL)
  {
    printf("Fehler bei öffnen von Datei \"%s\"\n",argv[1]);
    exit(1);
  }

  pFileWrite = fopen(TEMP_FILE_NAME,"w");
  if(pFileWrite==NULL)
  {
    printf("Fehler beim schreiben");
    exit(2);
  }

  for(;;)
  {
    pcRc=fgets(caSTLBuffer,sizeof(caSTLBuffer),pFileRead);
    if(pcRc==0)
      break;  

    ParseString(caSTLBuffer);
    fprintf(pFileWrite,caSTLBuffer);
  }

  fclose(pFileRead);
  fclose(pFileWrite);

  if(remove(argv[1])==0)
  {
    if(rename(TEMP_FILE_NAME,argv[1])!=0)
    {
      printf("Datei nicht umbenannt\n");
      return(3);
    }
  }
  return(0);
}

Gruss
Jürg Binggeli

Probleme mit der zweiten Layeraufnahme

Hallo zusammen

Die Software läuft nun. In der X und Y Achse kann er nun ein Bild drucken. Probleme gibts sobald wir versuchen den zweiten Layer aufzutragen. Die Z Achse funktioniert einwandfrei, doch der zweite Layer haftet nicht auf dem ersten. Mögliche Ursachen sind ein zu grosser Abstand der Extruderspitze zum ersten Layer oder eine zu niedrige Temperatur der Heizpatrone. Wir versuchen nun das Problem mit neuen Einstellungen zu lösen.


Gruss

Lars Neuhold

Testdruck

Hallo zusammen

Der Drucker ist soweit fertig, Probleme gibts noch bei der Software, an denen Jürg momentan noch arbeitet.

Wir werden in den nächsten Tagen den ersten 3D Druck durchführen.


Gruss

Lars Neuhold

Hostsoftware konfiguriert

Hallo zusammen

Ich habe die Schrittmotoren in der Hostsoftware an den Drucker angepasst. Nun ist es möglich ein STL-File zu importieren und anschliessend zu modellieren. Mithilfe eines Bleistiftes, der den Extruder ersetzte, habe ich das 3D Bild in 2D auf ein Blatt Papier gezeichnet . Als nächstes muss der Extruder installiert werden, so dass die Hostsoftware noch fertig konfiguriert und getestet werden kann.

Probleme sind beim Erstellen einer STL-Datei aufgetreten. Die Hostsoftware kann keine STL-File mit Exponentialdarstellung lesen.


Gruss

Juerg Binggeli

Schrittmotoren und Lichtschranken getestet

Hallo zusammen

Ich habe letzt Woche erfolgreich ein Programm geschrieben mit welchem ich die Schrittmotoren und die Lichtschranken testen konnte. Mit diesem Programm konnte ich mit bestimmten Tasten die Motoren vom Laptop aus bedienen. Wie gewünscht stoppten die Motoren an den Sensoren. Als nächstes muss die RepRap-Software an den 3D-Drucker angepasst werden.


Gruss

Juerg Binggeli

Erfolgreich erster Handdruck mit Extruder

Hallo zusammen

Am 3. September war es soweit, der Extruder funktionierte einwandfrei. Da die drei Schrittmotoren noch nicht angeschlossen waren verschiebten wir die Platte von Hand.

Wir druckten einen kleinen Smilie.

Hier die Bilder dazu:

Der Smilie ist nicht ganz symmetrisch weil er nur von Hand abgefahren ist. Wenn die Schrittmotoren funktionieren sieht es besser aus.


Gruss

Lars Neuhold

Starttermin für ersten Anlauf nun bestimmt

Hallo zusammen

Der erste Druck war am den 1. August bestimmt. Da bis jetzt aber noch nicht alle Teile gefertigt wurden, habe ich nach Absprache mit der Werkstatt und Stefan den ersten Druck auf Ende der Kalenderwoche 38 angesetzt.

Dieser Termin ist realistisch, falls(!) uns nichts unerwartetes dazwischen kommt.

Hier noch eine kurze Beschreibung unseres aktuellen Standes:

-Extruder gefertigt und 1mal getestet. Eine kleine Änderung wird aber noch vorgenommen.

-Der ganze Aufbau noch nicht gefertigt. Nach Absprache mit der Werkstatt in KW36 fertig.

-An der Elektronik arbeitet Stefan momentan noch. Er wird bald damit fertig und kann dann an den Einstellungen arbeiten.

Wir hoffen das wir den nun gesetzten Termin einhalten können.

Gruss

Lars Neuhold

Testlauf Extruder

Nachdem ich mich in letzter Zeit mit der RepRap-Software auseinandergesetzt und mir die Grundlagen der Programmiersprache C/C++ für unseren Arduino selbst beigebracht habe, haben Lars und ich den Extruder getestet. Dazu hab ich ein kleines Programm erstellt, das mir erlaubt, einzelne Komponenten mit Befehlen (Zahlen 0 – 9) vom PC anzusteuern. Da ist lediglich das Problem aufgetaucht, dass nur ein Befehl gleichzeitig ausgeführt werden kann, was ich aber durch hinzufügen von weiteren Befehlen umgehen konnte.
Da der Thermistor zur Überwachung der Temperatur noch nicht montiert wurde, haben wir sie mit Hilfe eines im Hause befindlichen Themperturmessgerätes geprüft.

Mängel, welche wir beim Test entdeckt haben:

• Da der ganze Extruder aus Aluminium besteht heizt sich mit der Zeit alles auf, was dazu führen könnte, dass unser Druckmaterial zu früh schmilzt und später unser DC-Motor für den Vorschub beschädigt wird. Daher sollten wir zwischen der Spitze des Extruders, welche die Heizpatrone beinhaltet, und dem Rest eine thermische “Sperre” einbauen. Eine Idee wären kleine Distanzbolzen aus wärmebeständigem Kunststoff.
• Das Druckmaterial ist nach dem Schmelzen ziemlich Dickflüssig. Daher konnten wir es nicht aus der vorgesehenen Spitze pressen. Dies könnte aber auch sein, weil, wie oben beschrieben, das Druckmaterial zu früh erwärmt und dadurch weicher wird, und daher nicht die gleich grosse Kraftübertragung möglich ist.Falls die thermische Sperre keinen Unterschied hervorruft, müssten wir allenfalls die Heizpatrone durch eine andere mit grösserer Leistung ersetzen.

Gruss
Stefan Frei

Zusammenbau Extruder

Hallo Zusammen

Letzte Woche wurden alle Bauteile für den Extruder gefertigt. Anschliessend haben Stefan und Lars mit dem Zusammenbau begonnen. Alle Bauteile wurden passgenau hergestellt, so dass nur noch Feineinstellungen beim Materialvorschub gemacht werden mussten.

Am Anfang waren die beiden Formhälften, welche das Material führen, zu fest angezogen und so hatte der Motor zu wenig Kraft für den Vorschub. Dieses Problem wurde jedoch schnell bewältigt.

Am unteren Teil vom Extruder wurden eine Heizpatrone eingebaut, die das Material gleichmässig zum Vorschub erwärmt. Die Funktion der Heizpatrone wurde noch nicht getestet.

Der Extruder wurde aus Aluminium gefertigt und das einzige Problem, welches noch auftauchen könnte, ist, dass die Heizpatrone durch den guten Wärmeleiter das Material zu früh schmilzt.

Gruss
Marc Weder

Laptop funktioniert wieder!

Hallo zusammen

Unser Laptop ist repariert, und funktioniert wieder einwandfrei.
Momentan befinden sich alle Zeichnungen in der Werkstatt. Da dort momentan nur 1 Azubi ist, können die Teile noch nicht hergestellt werden.

Ein realistischer Termin wäre Ende August.


Gruss

Lars Neuhold

Probleme mit Lehrlingslaptop

Unser Lehrlingslaptop hat seit einem Update einen Softwarefehler, er startet nicht mehr auf.

Glücklicherweise sind unsere Daten nicht auf dem Laptop abgespeichert.
Wir wollten ihn eigentlich fix an unseren 3D Drucker anschliessen, damit man ihn nicht immer neu anschliessen muss.
Nun schauen wir das wir ihn wieder bis zum 2. Juli 09 zum laufen bringen.

Gruss

Lars Neuhold

Extruder Zeichnungen fertig!

Die Zeichnungen für den Extruder sind fertig und in der Werkstatt.

Hier zwei Bilder des Extruders:

Termin fürden ersten Druck ist der 2.Juli. Wir hoffen, dass wir alle Bauteile bis dahin fertig bringen.

Gruss

Lars Neuhold

Schaltschrank da!

Diese Lieferung ging schneller über die Runde, als die letzten beiden. Am Montag war der Schaltschrank schon bei uns im Hause.


Gruss

Katja Dietsche