Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug 3D Drucker Bau und einige fragen zum verstehen.


von Ulli (Gast)


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Hallo zusammen. Der Hype um die 3D Drucker lässt nicht nach und langsam 
denke ich darüber nach das es durchaus interessant sein könnte kleine 
Plastikteile zu Drucken.
Ich habe eine kleine Cnc mit dieser bin ich in der Lage sehr schöne 
Teile auch 2,5d oder über Ratationsache zu Fräsen (und bin daher 
eventuell etwas verwöhnt was Qualität angeht)
Letztendlich unterscheidet sich ein Drucker ja mechanisch nicht wirklich 
von einer Cnc Fräse
Meine Fräse treibe ich über Emc² eine Endstufe für eine 4.Achse habe ich 
auch schon.
Wenn ich mir also einen Extruder bestelle ich dachte vielleicht an Ebay 
121740194000 und dazu noch eine Reglung für die Temperatur baue und an 
besagte Cnc montiere könnte ich doch Theoretisch schon erste Versuche 
drucken oder?

Klingt irgendwie zu einfach. Was ich nicht verstehe wie hält das 
gedruckte auf der Unterfläche fest das es nicht beim Drucken verrutscht.
Mit welchem Material würdet ihr mir Empfehlen anzufangen?
Was haltet ihr Theoretisch von der Möglichkeit das Gedruckte in 
Abschnitten gleich zu fräsen? ich denke damit könnte man eventuell die 
Oberflächen und Maßhaltigkeit schöner bekommen.

von K. J. (Gast)


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Hm erwarte nicht soviel eine CNC ist für Kraft ausgelegt, ein 3D-Printer 
auf Geschwindigkeit, in der Theorie sollte es gehen aber ein 3D-Printer 
hat in der Steuerung noch Eigenheiten z.b. leuft er nich mit Konstanten 
Geschwindigkeiten sondern beschleunigt auf dem Verfahrweg ...

Für den Anfang würde ich PLA nehmen weil es nicht zwangsweise ein 
Heizbett braucht, besser ist aber mit.

Drücken würde ich auf einer Spigelflise eventuell mit kaptonband drauf 
geht aber auch ohne

von Marvin (Gast)


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Hi,

Die Antworten zum letzten Absatz:

Je nach Material wird mit etwa 200°C gedruckt. Das geschmolzene Plastik 
klebt an der Druckplatte fest.

Je nach Material wird die Druckplatte auch auf etwa 60°C aufgeheizt.

Nicht jede Druckplatte ist für jedes Material geeignet.

Nimm PLA (leider gibt es auch hier Unterschiede) und eine MDF-Platte mit 
Kapton-Tape beklebt für die ersten Versuche.

Andere Materialien wie ABS brauchen eine beheizte Druckplatte (Stichwort 
Warping).

Gruß Marvin

von someone (Gast)


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Der Unterschied ist schnell erklärt: Eine Fräse hat Kraft, ein Drucker 
hat Geschwindigkeit. Eine Fräse, die zum Drucker umgebaut wird, ist also 
wahrscheinlich als Drucker recht langsam. Wenn du damit leben kannst, 
sollte das aber kein Problem sein.

Das Material haftet auf der Druckfläche, indem man es festklebt oder 
Oberflächenbeschichtungen nutzt, die die Haftung vergünstigen. Durch 
Beheizen der Druckfläche lässt sich die Haftung ebenfalls verbessern.

Die Qualität des Druckkopfs ist entscheidend für die Qualität des 
Drucks.

Als Kunststoffe kann ich PLA und ABS empfehlen. ABS ist meiner Erfahrung 
nach besser, da die damit gedruckten Teile flexibler sind und daher 
nicht so schnell brechen. ABS löst sich gern von der Druckfläche ab, die 
muss also beheizt sein. PLA macht hingegen eher beim Druck Probleme, da 
es sehr früh schmilzt. Wenn du keine beheizte Druckfläche hast, bleibt 
aber nur PLA.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Ulli schrieb:
> Letztendlich unterscheidet sich ein Drucker ja mechanisch nicht wirklich
> von einer Cnc Fräse

Doch. Deine CNC-Fräse ist für den Betrieb als 3D-Drucker deutlich zu 
langsam; die beim Drucken üblichen Verfahrgeschwindigkeiten liegen weit 
jenseits dessen, was bei einer Fräse sinnvoll und aufgrund der bewegten 
Massen möglich ist.

Bereits bei so einfachen Geräten wie dem alten K8200 sind 
Geschwindigkeiten von 20..30cm/sec normal. Was schafft denn Deine Fräse?

Ein 3D-Drucker muss nicht ansatzweise so stabil sein wie eine Fräse, 
weil keine Kraft auf das Werkstück ausgeübt wird, und weil versucht 
wird, die bewegte Masse so gering wie möglich zu halten.

In einem der letzten eevblogs hat der junge Assistent von Dave Jones 
seinen auf Geschwindigkeit optimierten 3D-Drucker vorgestellt (das 
scheint eine noch in Arbeit befindliche Studienarbeit zu sein).

von Wisser (Gast)


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Ich kenne mich ja mit Fräsen nicht aus, aber für gute Qualität kann man 
beim Ultimaker 2 vielleicht bis 50mm/s gehen, besser sind 30mm/s. 
300mm/s sind wohl eher ein Werbegag.

von Jonas W. (mf-fahrer)


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Schaut mal im RepRap Forum. Da haben gerade welche ein Boot, 3D Benchy 
heiß es mit 200mm/s gedruckt. Und das mit einer akzeptablen Qualität. 
Für schnelle Dinge reicht es aus.

Jeder Drucker außer die billigen kommen locker auf 60mm/s. Und das ist 
für lange Riemen wie beim sparkcue in Ordnung.


MfG
Jonas

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Auf hohe Qualität kommt's beim Füllen von Objekten nicht an, da wird mit 
deutlich höheren Geschwindigkeiten gedruckt als bei den Außenkonturen.

von heinz (Gast)


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Wobei die Geschwindigkeiten bei Fräsmaschinen ja nicht nicht SO langsam 
sind. Meine macht 7m/min mit 1,5t Tischbelastung. Und die ist nicht die 
Schnellste.

>aber ein 3D-Printer
>hat in der Steuerung noch Eigenheiten z.b. leuft er nich mit Konstanten
>Geschwindigkeiten sondern beschleunigt auf dem Verfahrweg ...
Stimmt diese Aussage?

von Jonas W. (mf-fahrer)


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heinz schrieb:
> Wobei die Geschwindigkeiten bei Fräsmaschinen ja nicht nicht SO
> langsam sind. Meine macht 7m/min mit 1,5t Tischbelastung. Und die ist
> nicht die Schnellste.
>
> aber ein 3D-Printer >hat in der Steuerung noch Eigenheiten z.b. leuft er
> nich mit Konstanten >Geschwindigkeiten sondern beschleunigt auf dem
> Verfahrweg ...
>
> Stimmt diese Aussage?

Ja das stimmt. Man kann die Beschleunigung in der Firmware beliebig 
einstellen. Man macht sie so schnell, das noch keine Schrittverluste 
auftreten.

von Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite


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heinz schrieb:
> Wobei die Geschwindigkeiten bei Fräsmaschinen ja nicht nicht SO langsam
> sind. Meine macht 7m/min mit 1,5t Tischbelastung. Und die ist nicht die
> Schnellste.

Natürlich erreichen auch CNC-Fräsen diese Werte, allerdings sind die 
dann nicht mehr "taschengeldtauglich". Der OP sprach ja von einer 
kleinen CNC-Fräse. Da dürften die 7m/min völlig utopisch sein. Und 
selbst das sind keine 12cm/Sekunde. Selbst unser Druckerselbstbau hier 
macht locker 300mm/s im Eilgang - bei einem Stromverbrauch von 
vielleicht 30W. Niemand möchte ein CNC-Zentrum über einen Tag laufen 
lassen, nur um ein Plastikbauteil zu drucken.

Und: bei 3D-Drucken hast Du viele kurze Wege, da ist die Beschleunigung 
deutlich wichtiger als Endgeschwindigkeit. Ein 1,5t-Tisch sieht da 
deutlich schlechter aus als der 200g-Kopf eines echten 3D-FDM-Druckers, 
der hier die Druckgeschwindigkeit (80mm/s) nach kaum 1cm Weg erreicht 
hat.

Ich hatte vor dem Bau des Druckers auch diese Überlegungen angestellt. 
Es klingt ja auch schön: einfach nur den Fräskopf durch den kleinen 
Druckkopf ersetzen (oder ergänzen) und schon hat man einen supergenauen 
3D-Drucker.

Man bestückt ja auch nicht mit der CNC-Fräse Platinen (von einigen 
Hobbybastlern mal abgesehen :-)

(mit einem 3D-Drucker sollte das aber durchaus gehen,ebenso wie das 
Dispensen von SMD-Lötpaste - wir haben dazu den Druckkopf wechselbar 
gestaltet :-)

>>aber ein 3D-Printer
>>hat in der Steuerung noch Eigenheiten z.b. leuft er nich mit Konstanten
>>Geschwindigkeiten sondern beschleunigt auf dem Verfahrweg ...
> Stimmt diese Aussage?

Natürlich. Das ist aber überall so, wo Massen bewegt werden müssen :-)

: Bearbeitet durch Moderator
von heinz (Gast)


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>Natürlich. Das ist aber überall so, wo Massen bewegt werden müssen :-)
Ja - das war so wie gestellt - dumm.

Worauf ich hinaus wollte.
Wenn sich die Bahngeschwindigkeit während dem Drucken ändert wird der 
Materialvorschub angepasst?
(Glaub ich nicht, die Totzeit des Extruder dürfte zu gross sein)
Wenn nein - wieso kommt da was brauchbares heraus?

von Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite


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heinz schrieb:
>>Natürlich. Das ist aber überall so, wo Massen bewegt werden müssen :-)
> Ja - das war so wie gestellt - dumm.

Dumme Fragen gibt es fast nicht. Oft genug gerät der Antwortende dadurch 
in die Situation, dass ihm eigentlich Selbstverständliches doch nicht so 
selbstverständlich ist :-)

> Worauf ich hinaus wollte.
> Wenn sich die Bahngeschwindigkeit während dem Drucken ändert wird der
> Materialvorschub angepasst?

Ja klar - sonst hast Du im Bereich der Ecken zu viel Material.

> (Glaub ich nicht, die Totzeit des Extruder dürfte zu gross sein)

Woher sollte die Totzeit kommen? Beim Direktextruder kann das Material 
ja (bei guten Extrudern) nicht weg, der durch den Extruderantrieb 
aufgebaute Druck wird also auch in der Schmelzzone direkt weitergegeben, 
quasi wie bei einer Hydraulik.
Beim Bowdenextruder hat man zwar Totzeit durch das Spiel zwischen 
Filament und Schlauch, aber das kann man durch entsprechende 
Einstellungen (bspw. Retract) ausgleichen.

> Wenn nein - wieso kommt da was brauchbares heraus?

Das muss alles genau passen :-)

Aber Du hast schon recht: man muss anfangs etwas experimentieren, bevor 
man bei einem Selbstbaudrucker/Hotend wirklich sehr gute Ergebnisse 
erzielt.

: Bearbeitet durch Moderator
von David G. (rosco)


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Also wenn die Ansteuerung und alle generellen Bewegungsabläufe der CNC 
Fräse in etwa ähnlich sind könnte es theoretisch so mehr oder weniger 
funktionieren. Eigentlich sind ja solche Fräsen auch eher noch mal viel 
präziser als dein standard Laserdrucker.
Und was die Geschwindigkeit angeht habe ich auch auch die Erfahrungen 
gemacht, dass diese Dinger schneller sein können als man denkt. 
Standardmäßig sind sie nur langsam weil man bei Fräsungen natürlich 
nicht zu hektisch sein darf. Aber ja natürlich kommen sie wahrscheinlich 
trotzdem nicht a Laserdrucker heran. Natürlich muss man da wirklich auch 
beachten, dass die Dosierung des Plastiks stimmt. Und es stellt sich 
halt die Frage was du drucken willst. Bei einer lebensgroßen Büste von 
dir könnte das natürlich etwas dauern... ;)
Was ist das denn für ein Modell?
Mit solchen Fräsen hier 
http://www.cnc-outlet.de/de/cnc-fraesmaschinen-baz  ist das auf jeden 
Fall machbar aber ich kann mir vorstellen, dass kleinere Modelle eben 
viel von der Software bis hin zu simplen fehlenden Bewegungsabläufen 
alles mögliche schief gehen kann.
Aber natürlich auf jeden Fall ein interessantes Projekt.

von Michael B. (laberkopp)


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Vielen Dank für die unaufgeforderte Werbung.

Und Nein, eine konventionelle CNC für schwere Zerspanung ist NICHT als 
3d Würstchendrucker geeignet, weil der unendlich viele Bewegungen für 
die 0.1mm dünne Schichten verlangt bis das Objekt endlich fertig 
gedruckt ist: Damit sind die Führungen der CNC ruck zuck verschlissen, 
das wertvolle Gerät ruiniert.

von Alexander V. (avogra)


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Ich finde, die Endgeschwindigkeit ist fast irrelevant, eher sind die 
Beschleunigungen wichtig. Und auch weniger wegen der Druckzeit, sondern 
um möglichst gleichmäßige Extrusion zu bekommen. Das Heizsystem an der 
Düse ist nämlich relativ träge. Ein sich ständig ändernder Materialfluß 
bedeutet auch, dass unterschiedlich viel Wärmeleistung in das Material 
muss. Je kürzer Abbrems- und Anfahrzeiten sind, desto besser kann die 
thermische Masse diese Unregelmäßigkeiten abpuffern.
Ausser der Beschleunigung ist auch Ein wichtiger Parameter die instantan 
erlaubte AnfahrGeschwindigkeit, bei 3D-Druckern oft fälschlicherweise 
als Jerk bezeichnet. bei meinem zB Default auf 20mm/s. Das bedeutet, bei 
einer scharfen 90° Ecke bremst der Drucker nur bis auf 14mm/s ab und 
fährt dann instantan mit 14/mm/s in die andere Richtung weiter. Da wird 
sich eine Fräse vermutlich sehr schwer tun.

Funktionieren wird es sicher, ich würde aber nicht viel mehr Qualität 
als bei einem guten Drucker der 200€ klasse erwarten.

von physiker (Gast)


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Im high-end Profibereich sind Kombigeräte möglich:
https://www.youtube.com/watch?v=oaIOrQi2HLM

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