Finish eines 3D-Druck aus ABS Kunststoff

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Marvin für 3D Hubs

Meistens erkennt man einen 3D-Druck am Linienmuster der einzelnen Schichten. Jede neue aufgetragene Schicht führt dazu, dass das Ergebnis dieses Linienmuster aufweise. Um ein optisch ansprechendes Ergebnis für den Druck zu erziehlen kann daher nach dem Druck ein Prozess in Gang gebracht werden, der mit Aceton das eben gedruckte ABS wieder anlöst. Da Aceton allerdings ABS sofort auflöst, darf es nicht direkt auf den Druck aufgebracht werden. Bei dieser Methode wird Aceton als Dampf um den Druck herum gebracht. Die Oberfläche löst sich an und ‚verschmilzt‘ zu einer glatteren Struktur. Die Linienmuster komplett kann man damit nur sehr schwer entfernen, aber eine glänzende Oberfläche wird auf alle Fälle erziehlt. Um den Dampf zu erzeugen lege ich in Aceton getränktes Küchenpapier an den Rand einer Tasse. Die kommt dann auf das noch warme Druckbett. Das ganze lasse ich dann für 15 Minuten stehen. Danach ist die Außenseite des Modells noch ziemlich weich und sollte nicht mit dem Finger berührt werden. Nach einigen Minuten ist das Aceton verdunstet und die Ausßenseite des Drucks wieder fest. Und immer an genügend frische Luft denken!

Marvin ist frisch poliert
Aceton-Dampfbad

 

Renkforce RF1000 von Conrad

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Als ich im Februar auf der Embedded World bei Conrad meine Visitenkarte an einen Gewinnspielzettel getackert habe, habe ich tatsächlich den Renkforce RF1000 3D Drucker gewonnen. Noch auf dem Stand habe ich mich mit einem der anwesenden Verkäufer über den Drucker unterhalten und fand ihn für den Preis von ~2.000€ viel zu teuer. Die Möglichkeit den Drucker zur Fräse umzubauen allerdings hat was. So durfte ich gestern in der Conrad Filiale meinen Hauptgewinn abholen. Zwei sehr nette Mitarbeiter haben mir dann auch noch das Angebot der Mannheimer Conrad Filiale näher gezeigt. Nach der Führung ging es dann in die Abteilung mit den Druckern und 3D Druckern. Dort wurde ich von einem Verkäufer in die Verwendung des RF1000 und den Workflow von Stl Modell nach GCode eingewiesen. Gleichzeitig wurde ein 3D-Scan von mir angefertigt. Der hat allerdings nicht so gut funktioniert; ich bin wohl nicht 3D-fotogen. Neben einem riesigen Karton gab es noch eine 750g Rolle PLA Filament (3mm) dazu und ich war Besitzer eines 2.000€ teuern 3D Druckers. Abgefahren.

Zuhause angekommen begann dann das Aufbauen. Neben dem komplett zusammengebauten Drucker befindet sich noch eine Tüte mit Einzelteilen und dem Stromkabel in der Packung. Der Verkäufer hat mir gesagt, der Drucker sei einsatzbereit und kann sofort losdrucken, dass die Druckerdüse auf dem Druckbett schleift, wenn man um den Achsennullpunkt herum fährt, stellte diese Aussage als nicht ganz die Wahrheit hin. 

Also in der Anleitung geschaut und den Übeltäter gefunden. Die Kontermutter des Z-Achsen Nullpunkt ist nicht ganz festgezogen worden. Die Schaube schnell neu eingestellt, Kontermutter fest gezogen, Automatische Druckbettvermessung gestartet. Kalibrierungswürfel von der SD-Karte gestartet und schon ging sie los, die wilde Fahrt. Was während der Vermessung schon aufgefallen ist zeigt sich beim Drucken sehr deutlich. Der RF1000 ist laut. Nicht nur die Drehenden Motoren machen einen riesen Lärm, sondern auch die Halteströme der Motoren sind so getaktet, dass sie noch im höhbaren, aber hohen Frequenzspektrum liegen. Hier wird hoffentlich ein Firmwareupdate Abhilfe schaffen denn der Drucker ist so laut, dass es kein Spaß macht sich im gleichen Raum aufzuhalten. 

Die mitgelieferte Filamentführung ist bescheiden und das Filament bleibt teilweise im Schlauch hängen, bzw die Reibung am Schlauch ist so hoch, dass der Extruder es nicht schafft das Filament durch den Schlauch zu ziehen. Glücklicherweise gibt es auf der SD-Karte bereits eine alternative Halterung zum Drucken. Beim Druck musste ich dem Extruder dann Händchen halten um eine konstante Zuführung des Filaments zu erreichen. Dabei ist mir aufgefallen, dass der Extruder noch einiges an Optimierungspotential mitbringt. Das Filament ändert je nach Position des Druckkopfes den Eintrittswinkel in den Extruder. Dieser schabt dann im ungünstigsten Fall kleine Kunststofffäden ab. Diese sammeln sich dann im Extruder und werden von dem geriffelten Rad mitgenommen. Allerdings bleiben sie meistens in den Riffeln hängen und führen so langsam aber sicher zur Verstopfung. Hier werde ich in der nächsten Zeit einige Versuchsobjekte drucken, die das hoffentlich beheben.
Die blaue Bauraumbeleuchtung mit dem orangenen Filament ist allerdings schon ein Hingucker!

Reinigen einer 3D Drucker Düse

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Ich habe heute ausprobiert, wie gut man die Düse eines FFM Druckers mit einer Lötlampe reinigen kann das Ergebnis ist erstaunlich. Die Düse sieht fast aus wie neu. 

In den Bildern zu sehen ist die 1mm Düse. Durch den großen Durchmesser muss die Temeratur der Düse beim Drucken auf 255°C erhöht werden. Das führt dazu, dass Kunststoffreste außen an der Düse verkohlen. Mit einer einfachen Propangas Flamme aus der Lötlampe lassen sich die Kunststoffreste problemlos entfernen. Nebenbei wird die Zange gleich noch mit abgeflammt. Die Technik funktioniert auch hervorragend für den Heizblock, sollte der auch mit verkohltem Kunststoff verdreckt sein. Nach dem Flambieren habe ich die Teile auf dem Abziehstein wieder glatt und glänzend geschliffen und eingebaut. Funktioniert hervorragend.

Herbert Reloaded: Haus Automation

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Mein Projekt, die Wohnung komplett über ein Automationsbus zu steuern, geht langsam voran. Aber warum noch ein Haus Automations Bus? Weil die bereits verfügbaren nicht genau dem entsprechen, was ich gerne hätte. Einige sind auf eine dauerhafte Verbindung ins Internet angewiesen, andere sind zu teuer, oder nicht vollständig. Oder benötigen Datenleitungen zu den Knotenpunkten.

Herbert wird einmal die Wohnung steuern und dafür werde ich existierende Hardware umbauen, oder eigene Hardware entwerfen, die genau die Aufgaben erfüllt, die ich mir von einem Hausbus wünsche. Der Aufbau wird folgende Topologie besitzen:

Herbert Topologie V2.0

Das Zentrum von Herbert ist ein Raspberry Pi 2, der in einem externen Festplattengehäuse untergebracht ist. Die externe Festplatte ist immer noch in dem Gehäuse und wird die Speicherzentrale für das NAS. Der Pi hat leider nur langsames USB 2.0. Da das WLAN und die Festplatte über USB angeschlossen sind werden keine neune Geschwindigkeitsrekorde aufgestellt werden können. Für regelmäßige Backups ist es allerdings schnell genug.

Herbert 2.0

Neben dem NAS besitzt Herbert ein openHAB Interface. openHAB ist ein offenes Haus Automation System, dass in Java entwickelt wurde, dadurch ist es auf vielen Plattformen lauffähig. Es besitzt Module um viele bereits verfügbaren Systeme zusammen zu schließen und über die eine Plattform zu steuern. Ich habe mich entschieden die Kommunikation über MQTT zu lösen. MQTT ist eine Kommunikationsplattform für Maschine-zu-Maschine Kommunikation. Man kann sich ein einem Verteiler (Broker) anmelden und für verschiedene Nachrichten anmelden. Danach erhält man die Nachrichten auf diesem Kanal. Der Part des Brokers wird von der offenen Software Mosquitto übernommen, die ebenfalls auf dem Raspberry Pi läuft.

Die Firmware NodeMCU besitzt ein Lua Modul, dass die Kommunikation mit einem MQTT Broker sehr einfach gestaltet. Das Modul mqtt.Client() bietet Funktionen zum Anmelden für Nachrichten, als auch zum Verschicken von Nachrichten.

Diese Nachrichten werden an vereinbarte Topics gesendet. Diese sind in der Konfigurationsdatei von openHAB und in der Lua Quelltext abgespeichert. Weitere Funktionen des NodeMCU sind der Stromsparende Tiefschlafmodus und die Kommunikation über die serielle Schnittstelle. Beide dieser Funktionen werden an unterschiedlicher Stelle benötigt. Der Tiefschlaf ist für die Sensoren notwendig, wenn diese nur Nachrichten senden, aber keine Empfangen sollen. Die serielle Schnittstelle ist für die Kommunikation mit einem anderen Controller gedacht, der dem ESP die nötige Berechnungspower zur Verfügung stellen kann.

Der Auf/Zu Sensor ist in der Aktuellen Version dem Fensterwächter sehr ähnlich. Allerdings ist er noch nicht so weit veröffentlicht zu werden. Alle Module mit allen Programmen und Schaltungen werden aber in der nächsten Zeit hier zur Verfügung stehen. Der Code und die Konfigurationsdateien für Herbert liegen ebenfalls auf GitHub.

Resourcen:
Raspberry Pi Debian Variante: Rasbian
openHAB Dokumentation + Autostart Anleitung
MQTT auf dem Raspberry Pi installieren
NodeMCU API Dokumentation

Unboxing: Raspberry Pi 2 B++

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Ich habe heute ein Paket mit dem neuen Raspberry Pi 2 B++ erhalten. Nachdem die Hardware des Raspberry Pi in der neuen Version 2 auf einen bessern CPU Chip geändert wurde sind die Schnittstellen zu USB und Ethernet die Flaschenhälse zum Controller gewesen. Mit der neuen Version des Raspberry Pi 2 B++ wurde das jetzt auch behoben. Wie angekündigt sind zu Beginn des zweiten Quartals 2015 die ersten Muster des neuen Modells mit Gigabit Ethernet und USB 3.0 verfügbar.

Der neue Raspberry Pi 2 B++

Gleich zu Beginn sieht man, die Muster wurden schnell verpackt, um dem Liefertermin gerecht zu werden. Neben dem relativ aussagelosen Ettikett, dass einfach auf die Verpackung geklebt wurde finden sich keine Hinweise zu der neuen, bessern Embedded-Hardware-Plattform, die im Inneren auf uns wartet. Schnell aufmachen, um die trostlose Erscheinung der Verpackung hinter uns zu lassen und zu sehen, wie die Performance des neuen Gigabit Ethernet im Vergleich zum Alten Pi 2 abschneidet.

ESD – Schutzverpackung im passenden Kartonausschnitt

Der Pi 2 B++ ist in einer ESD-Schutzhülle verpackt und wird in einem Kartonträger geliefert. Was die trostlose Kartonhülle zu erwarten ließ wurde vom Inhalt weit überboten. Das Auspackerlebnis gleicht dem eines hochwertigen Apple Produktes. Nach genauer Betrachtung zeigt sich, dass die Module einfach nur mit auf das Board gebracht wurden. Die Hardware unterstütz zwar USB 3.0 allerdings erkennt der Kernel des aktuellen Rasbian den USB 3.0 und Ethernet Controller nicht. Doch wie bereits angekündigt soll das nächte major Release von Rasbian (RasbiAF) die nötige Software mitbringen.

rPi 2 B++ mit USB 3.0 und Gigabit Ethernet