3D-Druck

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Velleman Vertex Nano (K8600)

Nach langer Überlegung hab ich mir einen 3D-Drucker besorgt. Da ich jedoch weder ewig viel Geld reinstecken wollte, noch unendlich Platz habe, und ich zudem auch noch nicht wusste, ob das Thema 3D-Druck für mich überhaupt geeignet ist, fiel die Wahl auf den Bausatz für den Velleman Vertex Nano (K8600), der für 284 EUR der 2.-billigste verfügbare war. Es gab noch ein Fertiggerät eines Konkurrenten, das zwar eine doppelt so grosse Druckfläche hat, jedoch scheinbar nur (chip-codierte) Originalfilamente des Herstellers akzeptiert, die der sich aber auch entsprechend bezahlen lässt. Auch sind die Bewertungen dieses Geräts mehr schlecht als recht. Daher lieber der Vertex mit kleinerer Druckfläche, der dafür Filament beliebiger Quelle frisst und sich in fast jedes Regal stellen lässt.

Anfangs denkt man sich zwar: Was mach ich jetzt damit? Aber so nach und nach kommen dann tatsächlich die ein oder anderen Ersatzteile, die man dann designt und ausdrucken lässt.

Aufbau

Der Zusammenbau war mit der online verfügbaren Anleitung soweit kein Problem, bis auf ein paar Ausnahmen (s.u.). Ein paar Punkte hätte ich vielleicht von der Reihenfolge her anders gemacht, aber das sollte jeder selbst entscheiden. Einfach die Anleitung vorher komplett durchgehen und schauen, ob jeder was für sich selbst optimieren will. Der Zusammenbau ging mit nur 4 Stunden relativ schnell. Danach gingen nochmals etwa 4,5h drauf um die Achsen perfekt leichtgängig zu machen, die Düsenhöhe richtig einzustellen und um noch weitere kleinere Feinarbeiten zu machen.

Die "Probleme" bzw. unerwarteten Situationen beim Aufbau:

Beim Zusammenbau ist mir auch ein kleiner Fehler reingerutscht: Beim Befestigen der Versorgungsleitung für den Druckkopf hab ich den Kabelbinder für das Gehäuse an der oberen linken Ecke nicht nur am Gehäuse befestigt, sondern auch noch eine der Führunggschienen für die Z-Achse mitgenommen. Resultat war, dass die Z-Achse nicht ganz nach oben fahren konnte. Da das ganz oben war, fiel es aber erst nicht auf; erst dann, als die Z-Achse beim Hochfahren irgendwo hängenblieb und den Endschalter nicht erreichte. Neuen Kabelbinder hin, diesmal ohne die Achse: Problem gelöst.

Inbetriebnahme

Das in der Anleitung beschriebene Leichtgängig-Machen der Achsen war jedoch eine ziemliche Fummelei. Die Achsen immer ölen, hin und herschieben, überflüssiges öl wieder abwischen etc. Egal, wie gut man hierbei aufpasst: es war mir nicht möglich, den Druckkopfträger ölfrei zu halten (wovor ja in der Anleitung gewarnt wird). Aber bisher gibt es absolut keine Probleme in irgendeiner Art. Und man badet die Teile ja auch nicht im öl. Scheinbar wäre es problematisch, wenn öl verwendet wird, das den Kunststoff angreift.

Durch reines Hin- und Herbewegen wurden die Achsen nicht leichtgängig. Bei der X-Achse musste ich eine der Plastikhalterungen nach "innen", also zum Halter der anderen Achse biegen.
Für die Y-Achse hab ich den Trick verwendet, der in der Anleitung beschrieben wird: Den Druckkopfträger mit einem Heissluftgebläse anwärmen und hin- und herfahren, bis alles leichtgängig wird. Auch beim Abkühlen dann weiterbewegen.

Ich hab mir noch eigene G-Code-Dateien geschrieben, die die beiden Achsen mit maximaler Geschwindigkeit um die 500x den vollen Weg hin und her bewegen. Die lass ich dann regelmässig mal durchlaufen, wenn ich das alte (schon schwarze) öl entferne und die Achsen neu öle.

Die Z-Achse war in Sachen Schwergängigkeit eigentlich (zumindest am Anfang) nie ein Problem. Lediglich die Gewindestange fing relativ schnell zu quietschen an. Der erste Versuch mit öl stoppte zwar das Quietschen, die Bewegung der Gewindestange wurde dann jedoch so schwergängig, dass der Z-Motor gegelmässig Schritte verloren hat. Also Gewindestange gereinigt und statt dem öl Graphitpulver verwendet, das mit einem Pinsel aufgetragen wurde. Seitdem läuft die Achse leicht und ruhig. Sie ist halt nur nicht perfekt gerade, so dass das obere Ende immer etwas wackelt. Scheint aber kein Problem darzustellen.

Das Kalibrieren des Abstandes zwischen Düse und Druckbett war eine etwas zeitraubendere Aufgabe. Der "Trick", ein Blatt Papier dazwischenzulegen und die Düse so weit runterzufahren, bis sich das Papier nur noch mit Widerstand bewegen lässt, hat leider nicht so wirklich geklappt. Ich hab die Düse dann einfach auf etwas Abstand eingestellt und den Abstand schrittweise solange verkleinert, bis das Material so am Druckbett haftete wie es sollte. Da bleibt nur Ausprobieren. Oder man hat irgendwie eine Möglichkeit, Abstände im 0,1mm-Bereich zu messen. Anfangs muss man auch damit rechnen, dass man den Abstand noch mehrmals neu einstellen muss, da der Druckkopf und die Halterungen sich im Laufe der Zeit erst noch setzen.

Druckbett

Als Druckbett hab ich die ersten Male dieses mitgelieferte BuildTak verwendet. Nur Anbetracht des Preises und der relativ begrenzten Haltbarkeit kann das keine dauerhafte Lösung sein. Die perfekte Lösung für mich: Ich hab auf das "verbrauchte" BuildTak (bei dem die Haftung einfach zu gering wurde) eine Schicht Malerkrepp geklebt. Ist die Schicht verbraucht/beschädigt: Einfach abziehen, neue Schicht drauf und gut ist. Und mit einer Rolle Malerkrepp kommt man da schon extrem weit. Das BuildTak bleibt hierbei einfach auf der Druckplatte.

Aufgefallen dabei ist mir auch, dass auch der Hersteller des Malerkrepps eine Rolle spielt. Die besten Ergebnisse hab ich mit Kreppband von Renovo gemacht. Auf dem von GO/ON gab es nahezu keine Haftung. Teile, die auf dem Renovoband quasi bombenfest hielten, konnte man vom GO/ON-Band ohne viel Kraftaufwand schon fast runterschieben.

Probleme

Das einzige Problem, das ich jetzt noch hab, sind kleine parallele Rillen an Seitenwänden. Die erste Vermutung war, dass diese evtl. dadurch entstehen, dass die Gewindestange für die Z-Achse nicht perfekt gerade ist und der Druckkopfträger damit mit wechselnder Höhe hin- und herwackelt. Da die Rillen jedoch genau zur eingestellten Qualität passen (10/mm bei 0,1mm Auflösung bzw. 5/mm bei 0,2mm) scheint das einfach noch eine Feineinstellung bei der Filamentzuführung zu sein. Vermutlich kommt etwas zu viel Filament, das etwas nach aussen gedrückt wird; da werd ich noch etwas rumprobieren. Oder es ist einfach prinzipbedingt. Aber für die ersten Ausdrucke ist das kein Problem. Und bei dem Preis für alles hätte ich jetzt auch keine perfekt glatten Flächen erwartet; ist ja auch keine Stereolithographie.

Beim Filamentwechsel passiert es manchmal, dass ein kleiner Knödel am Ende des Filamentes hängen bleibt, der dann beim Zurückziehen im Extruder hängenbleibt. Ich hab hier aufgehört, jedes Mal den Extruder zu zerlegen. Kurz bevor der Knödel den Extruder erreicht, stoppe ich den Filamentrückzug. Das Filament wird dann am Extruder abgeschnitten und mit dem neuen wieder reingeschoben. Beim Laden wird dann die Verdickung wieder in den Druckkopf geschoben, aufgeschmolzen und beim "Spülen" aus dem Druckkopf befördert.

Versuche mit ABS

Hauptdruckmaterial ist PLA. Ich hab zwar ABS auch mal probiert (das ja lt. Produktbeschreibung und Software auch möglich sein soll), jedoch mit bisher keinem brauchbaren Erfolg.

Die aufgetretenen Probleme:

Durchgeführte Versuche:

Als Klebestift hab ich hier einen Uhu Stic verwendet. Eine Schicht auf das Kaptonband, trocknen lassen, nochmal ne Schicht 90° verdreht, wieder trocknen lassen und los gehts. Das Trocknen kann mit einem Fön oder auf der Heizung beschleunigt werden. Klebestifte anderer Hersteller funktionieren hier nicht (diverse ausprobiert); scheinbar werden dort andere Inhaltsstoffe verwendet, die keine haftende Wirkung auf ABS haben. Polyvinylpyrrolidon scheint eines der Zaubermittel zu sein.

Ich werde in dem Bereich auch noch etwas rumexperimentieren. Die nächsten Versuche werden sein, das Kaptonband (irgendwie) noch stärker an der Druckplatte zu halten. Ggf. werd ich auch den "ABS-Juice" mal testen, also in Aceton gelöstes ABS. Dieses auf das Kaptonband streichen und trocknen lassen. Oder evtl. ohne Kaptonband mal direkt auf die Druckplatte streichen.

Schallschutz

Da der Drucker in einem Bereich steht, wo er auch nachts gehört werden kann und dessen Geräusche nachts doch etwas nerviger sind, hab ich eine kleine Schallschutzkammer gebaut. Die Basis ist ein Holzrahmen. Auf diesen wurden mit doppelseitig klebendem Dichtungsband MDF-Platten geklebt, so dass die Platten weder den Rahmen direkt noch die anderen Platten berühren. Die Innenseiten der Wände wurden mit Noppenschaumgummi ausgekleidet.

Da die Kammer aber nicht nur nahezu schalldicht ist, sondern sich auch extrem schnell aufheizt, musste noch ein Lüfter eingebaut werden. Ein 12cm-Lüfter wurde an der Deckelplatte angebracht (befestigt über Gummidämpfer), der die warme Luft nach aussen transportiert. In der Bodenplatte gibt es unter dem Drucker eine öffnung für kalte Frischluft. Der erste Versuch über Konvektion brachte nicht genug Kühlung; ein danach verwendeter 6cm-Lüfter half zwar, war aber viel zu laut.

In dieser Kammer druckt der Drucker jetzt regelmässig Kleinteile und Ersatzteile.

Velleman Vertex (K8400)

Nachdem der Druckbereich des K8600 langsam doch immer öfter zu klein wurde, wurde nach etwas überlegung der K8400 angeschafft; allerdings in der (billigeren!) Bausatz-Version mit nur 1 Extruder, da ich mit der Software, die ich zum Erstellen der Teile nutze, sowieso keine 2 verschiedenen Materialien verwenden kann.

Aufbau

Im Gegensatz zum K8600 waren hier alle Teile und Schrauben in einzelne, numerierte Tüten vorsortiert; man wusste also genau welches Teil wohin gehört. Der Aufbau selbst war soweit ebenso problemlos möglich. Die Metallteile (Schrauben, Muttern, etc.) waren exakt abgezählt, so dass man schon aufpassen sollte, dass man kein Teil verliert. Bei den schwarzen Kunststoffteilen waren dafür jeweils ein paar Stück mehr beigelegt, sowohl für die Erweiterung für den 2. Extruder, aber auch als Ersatzteile. Ebenso war noch eine weitere Tüte mit Madenschrauben dabei, die man lt. Aufdruck statt den anderen für "bessere Ergebnisse" verwenden sollte (diese sind etwas länger und haben eine flache Spitze).

Die Anleitung war, wie auch beim K8600, klar und mit ausreichend Bildern ausgestattet. Auch hier ist die Reihenfolge mancher (Teil-)Schritte etwas ungünstig, so dass man auch hier wieder selbst überlegen muss, ob einzelne Teilschritte nicht in einer anderen Reihenfolge sinnvoller wären.
Der vollständigkeit halber: Bei der Angabe der benötigten Werkzeuge fehlte ein 3mm-Sechskantschlüssel sowie eine 7mm-Stecknuss für die M4-Schrauben.

Von der oft gelesenen Montagezeit von 20+ Stunden war ich weit entfernt. Ich habe etwas über 11 Stunden gebraucht; das jedoch gemütlich und mit regelmässigem Wiederzusammensuchen runtergefallener Teile oder verlegtem Werkzeug. Ebenso hab ich in der Zeit das Mainboard nochmals ausgebaut und Stiftleisten für den Verbinder CN2 eingelötet.

Ein Trick, der hilfreich sein kann: Das Verbauen der 5mm-Distanzhülsen (für das Display sowie Mainboard + Netzteil) ist eine ziemliche Fummelei. Die Hülsen einfach mit einem Tropfen Sekundenkleber auf die jeweiligen Löcher der Platinen kleben; damit braucht man sich um diese Teile keine Gedanken mehr machen.

Im Gegensatz zum K8600 gibt es beim K8400 ein paar Verbesserungen:

Umbauten/Erweiterungen

Während des Aufbaus bzw. auch nach der Fertigstellung wurden noch einige änderungen durchgeführt.

Things bei Thingiverse

Ein paar meiner Kreationen sind auch auf Thingiverse verfügbar:



Letzte Änderung: 2018-03-26 18:36:48
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