Kurzschluss Junkies [0x03]: Heiß und Feddich

Einführung

Vielen Dank für die über 1000 Downloads. Wir haben jetzt ein neues Software Setup (www.ultraschall.fm)

Was würde Rolf sagen?

Alexa und Sprachsteuerung war ein Thema mit dem Basti sich beruflich beschäftigt hat. Abends hat er dann einen Alexa Skill zusammen gebaut, der verdrehte Redewendungen zum Besten gibt.
Sagt einfach „Alexa, Starte Rolfs Weisheiten“ und Alexa erzählt euch einen lustige Redewendung

Chris war EMV messen

Er erzählt ein wenig von den Tätigkeiten, die er dort durchgeführt hat. Er hat einen Tag Emission und den zweiten Tag Immission gemessen. Die Messung fand in einer 10 Meter Halle statt. In der Halle steht die Antenne 10 Meter vom Prüfling entfernt und misst die Elektromagnetischen Wellen in 1 und 4 Metern Höhe, die vom Prüfling ausgesendet werden. Chris hat nach der Sicherheitsnorm für Medizingeräte gemessen (EN60601). Die Einstrahlung wird ebenfalls mit einer Antenne vorgenommen, jedoch werden Elektromagnetische Wellen auf den Prüfling gesendet. Hier hat Chris mit einer Feldstärke von größer als 3V/m gemessen.

Minidrucker Hotend

Chris hat am Minidrucker weiterentwickelt und das Hotend zusammen gebaut. Er hat eine handelsübliche Düse an der Leiterplatte festgelötet. Auf der Leiterplatte sind die Heizwiderstände mit Lötzinn direkt mit der Düse verbunden. Das Hotend ist im Bild dieser Folge zu sehen. Die Schrittmotoren sind leider noch nicht funktionsfähig, wahrscheinlich sind die Treiber nicht richtig verlötet. Der Extruder soll mit einem kleinen Schrittmotor mit einer Untersetzung von 1:75 realisiert werden.

Chip der Woche TPS61099

Basti hat diesen DC/DC bereits in einigen Designs eingesetzt. Der Booster kann bis runter zu 0,7V arbeiten und dadurch die Batterie bis zum Schluss verwenden. Das schont die Umwelt. Und super klein ist er auch.

World Smallest 3D Printer Hardware/Software Part1

So… es ist soweit. Die erste Platine bzw. Platinen sind gekommen. Da mir Bestückung für eine Prototypen Platine noch zu teuer ist heißt es gleich ran an`s Werk. Die Platinen incl. Bauteile hab ich bei JLCPCB bzw.  bei LCSC. Diese kammen innerhalb von 10 Tagen nach Bestellung bei mir an. Was ich sehr gut finde ist, dass JLCPCB die Ware ordentlich deklariert hat, wodurch die Post das Paket ohne Probleme weitergegeben hat. Gegen eine Extrazahlung von nochmal 19% habe ich dann das Paket vom Postboten bekommen. Naja, kam zwar ohne Probleme, aber war dann doch sehr verwirrend. Am Morgen kam ein Brief von der Zoll Stelle Leipzig, dass ich doch bitte einen Haufen Unterlagen hinschicken soll, meinen Firmennamen usw. Mittags kam dann das Paket trotzdem an. Komisch aber ich will mich nicht beschweren.

Jetzt gehts an`s Bestücken. Ich hab alles in allem für die erste Platine zwei Stunden gebraucht. Jedoch hatte ich bei den Stepperdrivern meine Probleme. Ich werde mir wohl einen Reflow Ofen zulegen müssen um diese ordentlich löten zu können.


Nachdem die Platine dann bestückt war ging es an den Bootloader vom Arduino. Was ich nicht wusste: Der Bootloader findet sich in nahezu jeder Arduinoinstallation unter *:\Arduino\hardware\arduino\avr\bootloaders. Ich habe zu Beginn versucht den Bootloader per BusPirate zu flashen. Nach mehreren Versuchen und auch mehrmaliger Kontrolle der Verbindung habe ich es nicht geschafft den Bootloader mit dem BusPirate zu flashen. Basti hat zum Glück noch einen AVRISP MK2. Nachdem ich diesen angeschlossen habe, ging das flashen ohne Probleme. Jetzt ist der Bootloader drauf und es kann losegehen. Also ein Microusb-Kabel angeschlossen und im Gerätemanager nach dem COM-Port gesucht. Bei mir wird der FDTI Driver sofort installiert und als COM13 bekannt gegeben. Ich hab dann erst mal den µSD Karten Test von Arduino aufgespielt. Eine µSD Karte gesucht und das ganze im Serialmonitor von Arduino angesehen. Und siehe da, die µSD Karte hatte ich wohl mal genutzt um einen Octopie zu booten. Sie wird direkt erkannt.

Jetzt will ich einen Port mal wackeln lassen, den H0 Pin. Da dieser der einzige ist, der eine LED hat. Also habe ich in den gleichen Sketch folgende Befehle eingebaut.

digitalWrite(H0, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(H0, LOW);
delay(500);

Als ich den Sketch hochladen wollte hat sich Arduino nicht mit dem Bootloader verbunden. Nachdem ich mit dem AVR wieder den Bootloader geflashed habe, ging das dann wieder. Und siehe da die LED blinkt nun im Sekunden Takt. Also geht der H0 Ausgang auch schonmal. Jetzt mal sehen, warum das flashen nicht direkt funktioniert. Und siehe da, ich hab vergessen den DTR Pin mit dem RESET zu verbinden. Erst hab ich gedacht „Warum hab ich den vergessen ich hab doch alles soweit wie möglich übernommen“ doch ich weiß jetzt warum ich den nicht verbunden habe. Der FTDI230x hat diesen Pin nicht. ABER ich kann den CTS Pin hierfür nutzen. Jetzt habe ich einen Kondensator an den Reset gelötet und das hat auch „fast“ funktioniert. Der RESET wurde nicht stark genug auf Masse gezogen. Das liegt daran, dass der Chip eine 3V3 I/O Spannung hat. Da ich nicht einen zusätzlichen IC bestücken will nur um einen Pegel zu wandeln hab ich micht für einen einfachen MOSFET Pegelwandler entschieden. Einen N-KAN MOSFET habe ich schon auf der Platine, dadurch brauch ich kein extra Bauteil. Da aber beim wechsel auf High der Pegel am RESET Pin auf 5V*2 ansteigen kann, brauche ich noch eine Diode um diese Spannung abzuleiten. Da ich keine Dioden (außer LEDs) auf der Platine habe, hab ich auch hier vor einen weiteren MOSFET zu nehmen und die interne Bodydiode zu nutzen. Diese Schaltung habe ich dann mit Fädeldraht auf der Platine realisiert wodurch das Flashen jetzt ohne Probleme klappt.

Jetzt habe ich mir das Marlin runtergeladen und in einer groben Erstkonfiguration auf den MEGA geflashed. Ab jetzt kann ich mit den G-Codes arbeiten. Also fix den Befehl M105 abgesendet um die Temperaturen zu bekommen. Die Platine hat eine Temperatur von um die 20°C was in etwa dem entspricht, wass ich mit meinen Fingern ertaste. Dann hab ich die Platine mal an eine Kerze gehalten. Ja…..  also Kerze macht warm. In wie fern die Temperaturen der Realität entspricht muss ich noch ermitteln.

 Jetzt hab ich den Befehl G28 abgesendet um den Drucker „zu Homen“. Eigenltich wollte ich nur das ein Motor zuckt, ist aber nicht passiert. Also muss ich mir die Stepperdriver nochmal überprüfen.

Zusammenfassend funktioniert:
* USB => UART
* LED an H0
* µSD Interface
* NTC auf der Platine
Was noch nicht funktioniert oder noch nicht getestet ist:
* Stepper Driver
* NTC auf dem Hotend
* Ventilator Ausgang
* Hotend betreiben

Soviel erst mal

World Smallest 3D Printer


Ich hatte vor einiger Zeit die Idee, den Welt kleinsten 3D-Drucker zu entwickeln. Dieser darf nicht zu teuer werden. Er sollte für nahezu jeden, der einen Lötkolben richtig halten kann einfach zusammen zu bauen sein.

Also günstig ABER funktionstüchtig.

Da ich nicht die komplette Software neu entwickeln will, versuche ich mich auf vorhandene Software zu stützen. Meine Wahl fällt auf Marlin, was auf Arduino basiert. Die Hoffnung ist, dass ich mit geringstem Softwareaufwand den Drucker in Betrieb nehmen kann. Da ich den ATmega2560 verwenden möchte, dessen Gehäuse relativ groß ist (warum kommt später) möchte ich mich an dem Rumba orientieren. Diesen Schaltplan nehme ich als Referenz und schon habe ich das Pinout für den Controller.

Also gesagt getan. Die neuste Version von KiCad runtergeladen und los geht’s.

Erst mal den Schaltplan soweit wie nötig erstellt und „neue“ Bauteile aussuchen. Da der Drucker per USB betreiben werden soll, müssen die Stepper, Heizer, Lüfter usw. mit 5V laufen.

Als Stepper Driver wird der STSPIN220 von ST verwendet. Dieser ist super klein und läuft mit dem gewohnten Pololu Interface (STEP, DIR, EN). Als Heizelement werde ich Widerstände verwenden. In diese Flachbaugruppe schraube ich die Nozzle.

Weiter geht’s mit dem Layout. Warum ich ein großes Gehäuse nehmen möchte? Ich möchte ein „beheiztes“ Druckbett. Da liegt es nah den vorhanden µC zu nehmen. Also mir liegt dies nah ;).

Der Controller wird also das Zentrum der Leiterplatte, und der Rest muss versuchen darauf zu passen. Durch diese Einschränkung der „Druckbettgröße“ haben sich die restlichen Maße ergeben und der Drucker bekommt eine Seitenlänge von 7cm.

Da ich auch versuche in der 3D Modellierung besser zu werde, hab ich mit dem Tool FreeCAD versucht den Drucker in 3D zu modellieren.

So oder so ähnlich soll er später mal aussehen. Da ich keine Fräße habe, möchte ich alle Teile aus Flachbaugruppen erstellen und als Verbindungen keine Schrauben wählen, sondern die Teile sollen verlötet werden. Also Lötzinn als Verbindungselement nutzen. Mal sehen wie gut das funktioniert.

Neues Familienmitglied: Wanhao D7 Desktop 3D Printer Teil 1

Ich habe mir (mal wieder) einen neuen 3D Drucker gekauft. Diesmal ist es kein FDM Drucker, wie die letzten, sondern ein SLA Drucker. Dieser druckt mit Licht in ein Harz. Es funktioniert also ganz anders als der Druck mit der Plastikschnur durch die CNC-Heisklebepistole.

Der Wanhao D7 (Amazon) ist der im Moment günstigste SLA Drucker und kostet zur Zeit ca. 550€ für die Version 1.3. Die neuste Asuführung, Version 1.4 ist für ca. 600€ bei Amazon zu bekommen. Direkt an die Haustür. 3 Tage Versand, Kein Zoll, kein Porto, keine Gebühren.

Im Set der Version 1.3 befindet sich folgendes: Oben links ist der lichtdichte Deckel, rechts daneben der eigentliche Drucker. Es sind 200ml Harz im Lieferumfang enthalten, ebenso wie ein lichtdichter Becher zum abwaschen des gedruckten Teils von überflüssigem Harz. Ein Schraubenzieher und Spatel gehören ebenso wie USB- und HDMI-Kabel zum Lieferumfang. Das externe Netzteil besitzt 60W und wird mit einem Stecker für britische Steckdosen geliefert. Hier passt aber jeder Kaltegeräte Netzstecker (Amazon). Zum Drucker gehört dann noch das Harzbecken und der Druckstempel. Zum Harzbecken gibt es noch eine Ersatzfolie. Der Stempel ist das Druckbett und misst 118x75mm.
Daneben sind noch zwei Latex Einweghandschuhe im Set, da das Harz alles andere als harmlos ist.

Aufbau

Der Aufbau gestaltet sich im Gegensatz zu anderen 3D Druckern, vor allem den Bausätzen, als sehr einfach. Der Drucker wird mit USB und HDMI an den Computer angeschlossen und das Program „Creation Workshop“ gestartet. Das könnt ihr auf der Webseite von Wanhao bekommen. Der Drucker ist in der Software schon vorkonfiguriert und es müssen nur noch Kleinigkeiten angepasst werden. Weitere Dokumente findet man hier und hier. Jetzt noch Strom dran, Harz rein und ab geht die Post. 
Oder auch nicht. Denn zuerst habe ich die Funktion „trocken“ testen wollen. Also ohne das Harz und siehe da. Das funktioniert nicht. Grund dafür war, dass der Endschalter nicht angeschlossen war. Da ist wohl das Kabel beim Transport abgefallen.

Also erst mal das Gehäuse aufschrauben. Der Deckel des Gehäuses ist mit 4 kleinen Schäubchen befestigt, für die ich keinen passenden Innenschskant-Schlüssel hatte, der 2mm war etwas zu klein und ist durchgerutscht. Aber ein T8 Torx tuts auch. Mit dem Deckel ab hab ich das lose Kabel auch schnell wieder auf den Endschalter stecken können. Strom dran und siehe da, die kleine LED auf dem Enschalter leuchtet rot. Das hat sie vorher nicht getan.

Das Streulicht der UV-LED ist ziemlich groß, deshalb ist es wichtig, dass das Gehäuse ebenso lichtdicht ist. Alles wieder zusammen bauen und erst mal einen Trockenlauf testen

Doch bevor es ans Drucken geht benötigt man noch einige Betriebsmittel. Um das gedruckte Objekt später von Resten des Harzes befreien zu können muss es mit Alkohol abgewaschen werden. Dazu braucht man Reinigungsalkohol (Amazon) in größeren Mengen. Auch sind immer Handschuhe zu tragen, daher gleich mal ein paar mehr und am Besten welche die nicht aus Latex sind. Latex ist nicht sonderlich resistent gegen Alkohol und das Harz. Daher lieber welche aus Nitril (Amazon), die sind etwas beständiger.

Das Harz wird in die Schale gegeben und der Druckstempel darin versenkt. Dann kann es auch schon los gehen. Der Arbeitsplatz muss unbedingt gut gelüftet sein, während dem Drucken entstehen Dämpfe, die alles andere als angenehm sind. Außerdem sind die Dämpfe nicht gesund.

Der Arbeitsplatz für den ersten Druck ist vorbereitet und der Drucker läuft. Nach 3 Stunden das Ergebnis. Von der Druckplatte gelöst und in Alkohol gereinigt. Dann 10 Minuten im Alkohol in die Sonne gestellt, dadurch härtet das Harz noch weiter aus und schlussendlich An der Luft getrocknet. Das Becken, den Stempel und alles andere, das mit dem Harz in Berührung gekommen ist, habe ich mit Alkohol und Zewa gründlich abgewischt. Die Harzreste können in die lichtundurchlässige Flasche zurückgegossen werden.

Die Detailtiefe ist überragend. Der Prozess ist ziemlich Zeitaufwändig, kostet viel Geld und Unmengen an Zewa, aber es lohnt sich. Demnächst dann mit einer anderen Software (nanoDLP) und einem größeren Objekt und besserer Luftabsaugung. Der Gestank ist sehr unangenehm.

Sparkcube V1.1 XL Build Aufbaulog Teil1

Die Teile für meinen neuen Drucker sind endlich gekommen. Nach etwa einem Monat Lieferzeit sind jetzt alle Teile aus den verschiedenen Quellen eingetroffen. Der Aufbau der Sparkcube XL ist von Sparklab in einigen Videos dokumentiert:

Nach dem ich mich an den Videos orientiert habe stand das grobe Gerüst nach etwa einem Tag.

Die Elektronik und den Extruder werde ich selbst anbringen. Daher habe ich noch ein paar weitere 3D gedruckte Teile gebraucht. Das vorerst fertige Ergebnis sieht schon mal aus wie ein 3D-Drucker. So weit so gut.

Jetzt zu den Dingen, die noch fehlen, verbesserungswürdig sind oder einfach schlichtweg nicht funktionieren.

Z-Achse & Druckbett

Das Druckbett ist auf einem T-förmigen Träger angebracht. Die drei Ecken des Trägers haben jeweils eine eigene Gewindespindel. Rechts und links sind die Gewindespindeln noch durch Linearführungen unterstützt. Somit ist es möglich die Ebene beliebig (in gewissen Grenzen) im Raum zu platzieren. Idealerweise natürlich parallel zu der XY-Ebene der Extruderspitze. Das ist in diesem Video schön gezeigt. Nachteil ist, dass man für jeden der Motoren der Z-Achse einen eigenen Treiber am Mainboard benötigt. Im Moment ist ein Schrittmotor Treiber für die drei Motoren zuständig. Das läuft ok, aber nicht 100%ig zufriedenstellend. Ein Ausrichten des Druckbetts geschieht mit den 3 Schrauben, die für ein manuelles Anpassen vorgesehen sind.

Extruder

Ich möchte, dass der Drucker mit zwei Extrudern bestückt ist, die idealerweise zwei unterschiedliche Kunststoffe ausdrucken können. So können einerseits Stützstrukturen besser entfernt werden, andererseits können Verbundwerkstoffe erzeugt werden. Beispielsweise ABS Gehäuse mit Gummierter Außenseite. Im Moment ist an dem Drucker lediglich ein einzelner Extruder angebracht. Um einen zweiten anzubringen muss ich zuerst den XY-Schlitten neu designen. Die Energiekette bringt bereits genügend Leitungen und Stecker mit um ein weiteres Hotend zu betreiben.

Firmware

Als Firmware wird Marlin verwendet. Marlin hat eine Vielzahl von Konfigurationsmöglichkeiten und schier unendliche Komplexität. Ich habe bis jetzt nur die Oberfläche angekratzt und habe es noch nicht geschafft, dass alle Funktionen so funktionieren wie erhofft. Unter den fehlenden Funktionen sind: 3 Motoren für Z, WiFi über das Modul auf der Hardware, Lüftersteuerung für das Hotend.
Ich habe das von ST erzeugte Projekt kopiert und werden alle meine Änderungen auf GitHub veröffentlichen. Vor allem möchte ich das Einstellen der Z-Achsen wie im Video oben gezeigt gerne auch in der Software haben.

Hardware

Wenn die oben beschriebenen Funktionen umgesetzt werden sollen, bringt das die Hardware von ST an Grenzen. Wie genau die Funktionen erweitert werden können bin ich mir noch unsicher. Für den Drucker mit zwei Extrudern ergeben sich folgende Anforderungen:
  • 2 Motoren für XY
  • 3 Motoren für Z 
  • 2 Motoren für Extruder
  • 2 FETs für Hotends
  • 1 FET für das Heizbett
  • 3 Thermistor Eingänge
  • 3 Endschalter Eingänge
  • optional 2 Eingänge für Filamentsensoren
  • optional 2 weitere Endstops für Z
  • optional 5 weitere Endstops für jeden Achstenmotor als maximum Stop.
Features der Hardware sind:
  • 6 Motortreiber
  • 3 Extruder
  • 3 Extruder FETs
  • 3 Hotend FETs
  • 3 Extruder Thermistoren
  • 3 Hotend Thermistoren
  • 6 Endstops
  • 1 Erweiterungsstecker
    • 6 Endstops
    • 3 NTCs
    • SD Card Interface
    • SPI Interface
    • USB Interface
    • UART Interface
    • I2C Interface
    • 4 GPIOs
    • 5V and 3V3 Power
Die Interfaces des Erweitungssteckers liefern genügend Signale um die benötigten Features nachzurüsten. Es sollte als möglich sein mit dem STEVAL-3DP001V1 einen voll funktionsfähigen 3D Drucker mit allen benötigten Funktionen zu erstellen. Und das Beste daran: das Board kostet nur 
116$

Neuer Drucker auf STM Cortex M4 Basis

Das sind bis jetzt die Teile, die sich bei mir eingefunden haben um den Sparkcube 1.1XL du bauen. Es wird wahrscheinlich nicht eine komplette Nachbildung des originalen Sparkcube 1.1XL, sondern ich werde die Elektronik auf diesem Board basiert aufbauen: STEVAL-3DP001V1 Das Beispieldesign von ST für einen 3-D Drucker auf Basis der STM32 Cortex M4 Prozessors. Mal sehen, wie diese Hardwar im Vergleich zur Duet Hardware funktioniert.

Es fehlt noch ein bisschen was, aber ich sollte demnächst mit der Mechanik beginnen können.

Ormerod Erweitungungsboard für Diamond Hotend

Im Sommer habe ich meinen Ormerod für das Diamond-Hotend umgerüstet. Dazu habe ich an den Extension-Stecker drei Pololu-kompatible Schrittmotortreiber angelötet. Damit ihr das nachzubauen könnt, gibt es jetzt das Adapterboard mit Aufnahmestellen für vier Pololu Module.

3D Rendering der Baugruppe in KiCad

Das Board wird einfach nur an den Erweiterungssteckplatz gesteckt. Die Konfigurationsdatei auf der SD-Karte kann angepasst werden um die neuen Schrittmotoren zu unterstützen.

Fertig bestücktes Duex X Board mit vier Pololu Stepper Treibern

Die Änderungen in der Konfigurationsdatei müssen auf der SD-Karte des Duet Boards durchgeführt werden. Jede Farbe, die mit dem Diamond Hotend gedruckt werden soll erhält eine eigenes Werkzeug. Dazu müsst ihr die Befehle G10 und M563 verwenden.
Mit M563 wird das „Werkzeug“ angelegt. Werkzeug deshalb in Anführungszeichen, weil ein Werkzeug eine bestimmt Farbe im Hotend ist. M563 legt die Parameter fest, mit denen die Farbe erzeugt wird.

M563 P0 D0 H1

Diese Zeile erzeugt das erste Werkzeug T0 und teilt mit, welche Motoren und welche Heizer zum Werkzeug T0 gehören. D0 ist der Extrudermotor 0 und H1 ist der Heizer Nummer 1. Heizer Nummer 0 ist das Druckbett. Motor 0 ist der erste Extruder auf dem Duet Board. Um Motoren des Extension Board zu verwenden müsst ihr die Nummer an der jeweiligen Pinleiste nehmen. Das gilt jedoch nur für ein Duet Board der Version 0.6! Mit der neuen 0.8.5 Version wurde auch ein weiterer Motortrieber auf das Basisboard gebracht. Somit muss die Nummer um eins erhöht werden.

Als nächstes müssen wir einstellen, mit welcher Arbeitstemperatur (220°C) und welcher Standby-Temperatur (120°C) das Werkzeug arbeitet:

G10 P0 S220 R120


Auch hier muss die Werkzeugnummer 0 angegeben werden.

Duex Board mit zwei zusätzlichen Schrittmotoren angeschlossen

Mit den beiden Zeilen die wir oben sehen können wir jetzt eine ganze Liste an neuen Werkzeugen definieren. Der Drucker ist jetzt in der Lage 5 (oder 6) Motoren zu steuern. Für das Diamond Hotend benötigen wir nur 3. Wenn alle drei Motoren an das Extension Board E1, E2 und E3 angeschlossen sind, steht in der config.g also:

G10 P0 S220 R120
G10 P1 S220 R120
G10 P2 S220 R120
M563 P0 D1 H1
M563 P1 D2 H1
M563 P2 D3 H1

Damit können wir schon drei Farbige Drucke erzeugen. Das Schöne kommt allerdings, wenn wir die Eigenschaften eines Werkzeugs so definieren, dass mehr als nur ein Motor verwendet wird. 
Zu diesem Zweck gibt es in der Firmware für das Duet Board den Befehl M567. Dieser legt ein Mischverhältnis für ein bestimmtes Werkzeug fest.

M567 P0 E0:0.1:0.2:0.7

Dieser Befehl legt fest, dass das Werkzeug T0 ab sofort die zu extrudierende Länge gleichzeitig auf folgenden Motoren ausgibt:

  • Motor 0 : 0%
  • Motor 1: 10%
  • Motor 2: 20%
  • Motor 3: 70%
Wie wir oben sehen sind an Motoren 1 bis 3 die Motoren für das Diamond Hotend angeschlossen. Somit erhalten wir eine heterogen gemischte Masse am Ausgang der Düse. Mit transparenten Filamenten sollte das allerdings brauchbare Ergebnisse liefern. Ob das funktioniert wird sich in der Zukunft zeigen. Im Moment warte ich noch auf Teile um drei funktionierende Extruder zusammen zu bauen.
In der Zwischenzeit kann man die Extensionboards auch nachbauen, oder käuflich erwerben. Die Daten sowie eine Anleitung werden in den nächsten Tagen online gestellt.

Assembly of a Chinese 3D Delta Printer Kit

I got myself a Chinese 3D printer kit. It is a delta configuration build after the Reprap Kossel Mini . The Set included:

  • Hardware (linear rails, belts, motors, screws feathers, print surface)
  • Electronics (RAMPS 1.4, LC-display, SD-card, switches, cables)
  • Extruder (direct bowden extruder)
  • Hotend (E3D clone with heater cartridge and thermistor)
  • Heated Bed PCB (for heating up the print surface)
  • Free PLA filament
Contents of the two packages

Everything was shiped with DHL Express from Hong Kong and arrived 7 days after purchasing. Which is very nice for a package from china. Shipping was only 32$ extra. In Germay customs claimed another 68€ so in total 370€ which is not too bad for the two packages containing (hopefully) all of the parts needed for assembly.

Unpacking all the boxes leaves us with heaps of material. The threr cardboard boxes contain all of the parts. The tube contains the linear slides for the towers. The black beams are for the frame and the red PCB is the heater for the print surface. Included in the package were all the Allen keys needed for assembly. A lot of M3, M4 and M5 screws, nuts and various bits. An SD card with the necessary firmware and build instructions were included as well. All the mechanical connections are printed with PLA in a OK quality. The dimensions are met so I was no problem to put everything together.

All the assembly parts layed out on the table

With my comprehensive knowledge of simplified Chinese symbols, which is none, I could read some of the documentation. Luckily the internet is full of assembly instructions for the reprap Kossel mini.

After a few hours the mechanics where done and everything moves smoothly. After adjusting the delta values in the firmware, z height and probe offset for finding the true Z0 position it printed with the included PLA filament. The test cube was sliced with slic3r with a configuration I came up with. After a few layers the extruder stopped working and nothing was fed into the hotend anymore. After some fiddling around with the temperature and manually trying to push the filament through the hotend I dissembled the whole hotend part. It showed that the free filament sample had a huge part of 2mm diameter instead of 1.78, which i measured before configuring the slicer. Due to the large diamter the filament got stuck in the cold part of the hotend. Stupid thing but easyly fixable. Pushing with a small screwdriver from the nozzle side of the cold part released the stuck piece of filament.
Well the free sample found its way to the bin and a spool of light blue high quality PLA found its way to the extruder and out of it again. Tightening the hotend in a hot state will hopefully do the job.

The thing is running, litterally. A nice piece of hardware

If you are looking for a nice kit to build yourself a kossel mini 3D printer you can go for one of the cheap sets from china. But keep in mind, you are in for a steep learning curve. If you want to print 3D models and not fiddle around to much, buy something else.

Sooo teuer…

Conrad Elektronik ist nicht unbedingt für kleine Preise bekannt. Auch der 3D Drucker von Conrad, der RF1000, ist nicht von der günstigsten Sorte. Vor einigen Tagen ist im Hotend des Druckers der Heizwiderstand durchgebrannt. Conrad bietet zwar ein Ersatz für das Hotend an, allerdings nur im Set mit einigen Teilen des Extruders. Das Set beinhaltet neben dem Hotend auch noch die Mutter zum Befestigen, das Ritzel für den Extruder Motor und ein ‚Spezialwerkzeug‘ zum Befestigen des Extruders am Führungsschlitten. Das ganze zum ansehnlichen Preis von 80€ zzgl. Versand. Was ein Schnäppchen. Der Extruder alleine ist mit 65€ gelistet, aber nicht mehr lieferbar. Nur noch das Set mit den unnötigen Teilen, die nicht kaputt gehen sollten für 15€ mehr ist verfügbar. Sehr schade…

RF1000 Ersatzteil-Set 5 – Extruder 3mm

Mehr Farben mit dem Ormerod

Diamond Hotend, Alu X-Ausleger
und Alu Druckbetthalter

Der Ormerod stand seit meinem Umzug eigentlich nur unbrauchbar in der Ecke. Die Geometrie einiger Kunststoffteile hat die hohen Temperaturen in diesem Sommer nicht unbeschadet überstanden. Die letzten zwei Tage sind die Problemchen behoben worden und der Drucker ist wieder fit. Außerdem hat er ein kleines Upgrade spendiert bekommen. Dabei ist nicht nur die Firmware auf den aktuellen Stand gebracht worden, sondern auch die Hardware von Grund auf erneuert worden.

Bei 40° im Schatten sind PLA
Teile nicht sonderlich stabil

Die Tr 10×2 Gewindespindel ist schon seit einer Weile verbaut. Dazu habe ich die Spindel erhitzt und in das Standard Zahnrad der 5mm Achse geschmolzen. Dabei habe ich darauf geachtet, dass alles noch rotationssymetrisch geblieben ist. Die Trapezgewindemutter habe ich dann anstelle der originalen Halterung am Auslegerarm befestigt und die Mutter darin festgeklebt.

Ein Anbieter in England bietet für den Ormerod den X-Ausleger und den Druckbetthalter in Aluminium Ausführung. Beides zusammen ist für 100€ zu haben und eine wertvolle Erweiterung für den Drucker.

Zwei von drei Extrudern am Werk

Das Diamond Hotend ist eine geniale Entwicklung für den Druck mit mehreren Farben. Bei einem Druck mit mehreren Extruderdüsen ist es immer schwierig die nicht aktiven Düsen davon abzuhalten zu tropfen. Weiterhin sind die Düsen meistens auf der gleichen Höhe wie die gerade aktive und kratzen somit über die aktuell gedruckte Oberfläche. Das Diamond Hotend löst dieses Problem, indem die maximal drei Filamente über eine gemeinsame Düse gedruckt werden. Alle drei Fäden werden über separate Heatbreaks in eine zentrales Hotend geführt. Das klingt erst mal nicht ganz so einfach und auf den ersten Blick ist der Druckkopf sehr groß und schwer. Auf den zweiten Blick ist das weiterhin so, doch das Potenzial mit bis zu drei verschiedenen Farben drucken zu können ist die Mühe wert, die es kostet den Drucker umzubauen.

Mit dem G-Code Befehl M570 kann der Timeout für das Hotend hochgesetzt werden. Denn das ist jetzt wesentlich größer als vorher und somit braucht es länger um heiß zu werden.

M570 S300 ; Max. 300 Sekunden Aufheizzeit, sonst Heizerfehler

Leider sind hier nur drei verschiedene Farben aus dem gleichen Material möglich zu drucken und nur sehr schwer verschiedene Materialien, da alle Filamente mit der gleichen, oder ähnlichen Temperatur gedruckt werden müssen. Wie genau die Reinigung der gemeinsamen Düsenkammer funktioniert ist noch zu zeigen. Im Moment sieht es so aus als würden innerhalb weniger Zentimeter das alte Filament komplett mit der neuen Farbe ersetzt. Wie sich das mit deutlichen Farbunterschieden bemerkbar macht ist auch noch zu beurteilen.

Dank dc42’s RepRapFirmware Fork ist das Anlegen von mehreren Werkzeugen mit unterschiedlichen Extrudern, aber gleichem Heizer sehr einfach. In der Konfigurationsdatei kann ein Werkzeug einfach hinzugefügt werden.
M563 P0 D0 H1     ; Werkzeug T0 mit Motor 0 nach X, Y, Z, mit Heizer 1
G10 P0 S200 R100  ; 200° Aktiv, 100° Standby
M563 P1 D1 H1     ; Werkzeug T1 mit Motor 1, mit Heizer 1
G10 P1 S200 R100  ; 200° Aktiv, 100° Standby
M563 P2 D2 H1     ; Werkzeug T2 mit Motor 2, mit Heizer 1
G10 P2 S200 R100  ; 200° Aktiv, 100° Standby
M563 P3 D0:1:2 H1 ; Werkzeug T3 mit Motor 0,1,2, mit Heizer 1
G10 P3 S200 R100  ; 200° Aktiv, 100° Standby
M92 E210:210:210  ; 210 Steps pro mm für beide Extruder Motoren 
Ebenso können verschiedene Extruder teilweise zur Mischung von Materialen angesteuert werden. Dafür kann in der Software ein Werkzeug mit mehreren Extruder Motoren angelegt werden. die Mischverhältnisse werden Prozentual angegeben. 
M567 P3 E0.2:0.6:0.2 ; Mische 20% E0, 60% E1 und 20% E2 für Tool 3
Wie das mit dem Diamond Hotend zusammenarbeitet, wird sich zeigen.