Eigenes 3D-Drucker Board - Viele Fragen

Hallo,

also schonmal danke für die zahlreichen Antworten! :)

Ich beantworte mal nach der Reihenfolge eurer Antworten:

Helmut -. schrieb:
> TrashCo schrieb:
>> Falls mein Design totaler Quatsch sein sollte,
>
> Einen Quatsch habe ich schon mal gefunden: der 74HCT138 ist kein
> Schieberegister, sondern ein 1aus8-Decoder. Du brauchst also mindestens
> 3bit zum Ansteuern und keine zwei, wie bei einem Schieberegister.

Ja das stimmt... mein Fehler steht ja auch ganz groß im Datenblatt 
:shame:

Dirk B. schrieb:
> Wie wäre es mit Klipper und einem CortexM4 basierten Board wie
> z.B. ein
> GTR V1.0 mit Zusatzboard oder ein SKR 1.4.
>
> Mit Klipper ist es auch möglich mehr als ein Board zu verwenden.
>
> siehe auch:
> https://github.com/KevinOConnor/klipper
> https://www.klipper3d.org/

Interessantes Board, ist es aber auch mit Repetier-Host kompatibel? Dies 
ist meine Vorraussetzung für den Drucker, es muss mit Repetier-Host 
kompatibel sein.

A. N. schrieb:
> Was spricht gegen einen dickeren µC mit entsprechender Pinzahl und
> Power?
>
> Solche "Multi-µC-Designs" sind ja irgendwie faszinierend, aber auch blöd
> zum Software-Entwickeln und debuggen. Dazu wohl kaum kompatibel mit
> bereits vorhandenen Firmwares, denn wozu das Rad komplett neu erfinden?

Wie schon oben erwähnt soll es mit Repetier-Host kompatibel sein, da ich 
nur weiß das es im Arduino Bereich eingesetzt wird und ESP mit der 
Arduino IDE kompatibel ist bin ich somit diesen Weg eingeschlagen.
Generell hast du Recht mit Multi-uC-Design, aber genau das reizt es eben 
nochmal vom Spaßfaktor her dachte ich mir :)

Kevin M. schrieb:
> https://www.duet3d.com/Duet3Mainboard6HC

Dieses Board hatte ich ganz am Anfang im Auge, allerdings zu wenige 
Treiber an Board und zu wenige Pins und Möglichkeiten, für meine 
Bedürfnisse leider nicht ausreichend :(

TrashCo schrieb:
> da ich nur leihe bin:

Wer will wem was leihen ? Nicht doch Laie ?

> - Ist mein Vorhaben so realisierbar?

Für dich: Nicht.

> - Geht das ESP und Atmegas als Slave´s? (Ist das richtig so, oder macht
> man sowas nicht?

Du hast doch schon einen rPi, was soll da der ESP zwischen den ATmegas ? 
Du glaubst, er ist schneller, aber in was willst du ihn programmieren ? 
Lua, Arduino-like, oder C oder Assembler ? Meistens versackt die 
Geschwindigkeit in schlechtem Prohramm, nicht im Prozessor selbst. Du 
brauchst offenbar nicht das WLAN des ESP, daher ist der eher nugünstig. 
Ein STM32 wäre schneller, wenn man ihn denn programmieren kann. Ein 
Teensy noch schneller. Aber mit jedem komplexeren Prozessor steigen die 
Anforderungen an den Programmierer.

> - Bekomme ich Probleme mit SPI? wäre I2C doch gegangen?

SPI ist schneller und einfacher als I2C, also für dich besser.

> Auch reicht mein Wissen soweit nicht aus

Das sehe ich auch so.

> Falls mein Design totaler Quatsch sein sollte,

Ich denke, du übernimmst dich erheblich. Das Projekt wird nie fertig, 
nie zuverlässig funktionieren.

Timo N. schrieb:
> Wenn du mehr IOs brauchst, kannst du auch den MCP23S17 (SPI) oder den
> MCP23017 (I2C) Port-Expander verwenden.

Am Anfang hatte mein Design einen ESP32 vorgesehen mit mehreren MCP23S17 
bzw. MCP23017, allerdings haben die beiden keine PWM´s somit habe ich 
das schnell verworfen, am ESP war nichts mehr frei da die ganzen Pins 
für die Treiber schon reserviert waren

Kevin M. schrieb:
> Dafür gibts die erweiterungs Boards, das Ding kann über 12 Stepper....

Ja da hast Du recht, allerdings bietet mir das Board nicht die benötigte 
Anzahl an PWM-Pins, diverse Schaltpins für Elektromagneten usw. das ich 
für mein Vorhaben eingeplant hatte und benötigt wird deshalb habe ich es 
wieder verworfen.

MaWin schrieb:
> Du hast doch schon einen rPi, was soll da der ESP zwischen den ATmegas ?
> Du glaubst, er ist schneller, aber in was willst du ihn programmieren ?
> Lua, Arduino-like, oder C oder Assembler ? Meistens versackt die
> Geschwindigkeit in schlechtem Prohramm, nicht im Prozessor selbst. Du
> brauchst offenbar nicht das WLAN des ESP, daher ist der eher nugünstig.
> Ein STM32 wäre schneller, wenn man ihn denn programmieren kann. Ein
> Teensy noch schneller. Aber mit jedem komplexeren Prozessor steigen die
> Anforderungen an den Programmierer.

Der Sinn des ESP´s ist das dieser durch seine hohe Geschwindigkeit in 
meinen Augen mehr geeignet ist als die Atmegas um die Treiber der 
Schrittmotoren anzutreiben die Verfahrgeschwindigkeiten von über 400mm/s 
können müssen (korrigiert mich wenn ich da falsch liege). Die Atmegas 
dienen mir ausschließlich als I/O-Extender statt MCP´s da diese keine 
PWM besitzen und ich mir dachte den Luxus zu haben Code auszulagern auf 
meine I/O-Extender um diesen im ESP zu sparen der Übersicht halber.
Was das Programm angeht kommt auf dem ESP die bereits auf Github 
vorhandene Marlin-Firmware die für Repetier-Host unabdingbar ist drauf 
welche ich für meine Zwecke etwas abändern und ergänzen werde, daher ist 
guter Code bereits vorhanden.
Deine Idee und von Vorrednern schon angedeutet auf einen ARM bzw. einem 
STM32 auszuweichen mit vielen Pins statt ESP und Atmegas finde ich eine 
tolle Idee, hatte es mir erst nicht zugetraut allerdings ist im Github 
von Marlin voller Support für Cortex M3, M4 und M7 vorgesehen weshalb 
ich diesen Ansatz nun mal verfolgen möchte.

MaWin schrieb:
>> - Ist mein Vorhaben so realisierbar?
>
> Für dich: Nicht.

So eine Aussage zu treffen finde ich nicht in Ordnung. Mir stattdessen 
vielleicht nahelegen das es für mich schwer wird aber nicht unmöglich 
wäre angebrachter gewesen, zumal Du nicht wissen kannst in wie weit 
Wissen meinerseits vorhanden ist und ich nun auch nicht alles wissen 
kann und hier deshalb auch Experten frage. Wenn ich so einen Post lese 
von jemanden der Nachfrägt würde ich auch versuchen zu erklären das es 
schwierig wird, wenn ich aber sehe das er es möchte, spaß daran und und 
auch Wille zum Lernen zeigt gebe ich mir zumindest Mühe dem Menschen zu 
helfen und etwas bei zu bringen.

Florian F. schrieb:
> Also... wenn ich sowas vorhaette wuerde ich mir das Klipper
> (klipper3d.org/) Konzept mal genauer angucken.
>
> Die nehmen 'beliebig viele' 3d-Drucker Boards 'beliebiger' Architektur,
> flashen da eine Firmware drauf die nur dazu taugt
> Befehle der Art 'Zum Zeitpunkt X, mach das' auszufuehren und bauen den
> ganzen "wie komme ich von GCode zur 'Zum Zeitpunkt X, mach das'" Kram in
> Python auf nem Raspberry Pi (wieder egal, Hauptsache Linux).
>
> Das macht die Hardware Frage unkompliziert (noch'n Extruder, aber keinen
> Treiber mehr frei? Steck noch ein Board hinzu) und senkt den
> Entwicklungsaufwand, da Python und gigabyteweise RAM und nicht Echtzeit.
> Die ganze 'Übersetzung' kann vorab passieren,
> es muss nur noch die Befehlskette rausgestreamt und die Boards
> synchronisiert werden.

Interessanter Vorschlag, ich werd mich mal einlesen inwieweit ein 
Support zu Repetier besteht.

Joggel E. schrieb:
> Ich habe meine Zweifel, ob sich in 3D Drucker mit schnelleren
> Schrittmotoren schneller laufen lassen laesst. Denn es gibt ja auch noch
> einen Druckkopf, welcher das Marerial zur Verfuegung stellen muss. Mehr
> Materialfluss bedeutet hoehere Temperatur. Macht der Plastik das mit ?
> Ich denke auch, das Projekt sollte auf einem einzigen Controller laufen.
> Wenn er zuwenig IO Pins hat, den naechst Grosseren verwenden. Welches
> Gehaeuse hat denn der Jetzige ?

Es gibt bereits 3D-Drucker die schaffen 700mm/s. Ich kann gerade nicht 
sagen wie der heißt wurde aber von jemanden Entwickelt und stellt alles 
frei zur verfügung. Das Design habe ich mir einstudiert und meinen 
Bedürfnissen entsprechend geändert und ergänzt um einige Funktionen. 
Gehäuse gibt es momentan keins. Vorerst wollte ich das Board erstmal 
großzügig planen, dann den Drucker finalisieren und das Board evtl. 
nochmal ergänzen und zum schluss erst dann Ätzen lassen.


Ich habe jetzt mal alles durchgelesen an Vorschlägen von Euch, danke 
schonmal für hilfreiche Tipps.
Interessant für mich wäre jetzt ein Cortex M7 als einziger Controller 
mit 140 I/O´s das sollte reichen. Seitens Marlin gibt es hier Support. 
die Variante mit ESP und 2 Atmegas als I/O-Expander ist nett aber 
anscheinend schwieriger als gedacht.
Falls noch jemand hilfreiche Tipps hat worauf ich achten sollte wäre ich 
sehr dankbar :)

ich würde einen schnellen M7 dem ESP vorziehen weil man da die SW besser 
im Griff hat. Im ESP ist der Teil für die WLAN Bedienung drin und die 
verursacht Störungen in deinem Timing. Oder kann man das WLAN so 
komplett deaktivieren das es nicht passiert?

TrashCo schrieb:
> Am Anfang hatte mein Design einen ESP32 vorgesehen mit mehreren MCP23S17
> bzw. MCP23017, allerdings haben die beiden keine PWM

Dafür kann man den PCA9685 nehmen, 16 Kanal PWM mit 12 Bit Auflösung und 
I2C Ansteuerung.

Johannes S. schrieb:
> ich würde einen schnellen M7 dem ESP vorziehen weil man da die SW
> besser
> im Griff hat. Im ESP ist der Teil für die WLAN Bedienung drin und die
> verursacht Störungen in deinem Timing. Oder kann man das WLAN so
> komplett deaktivieren das es nicht passiert?

Ja ich tendier auch gerade dahin. Einziges was mich stört das hier nur 
Support für den Cortex M7 von ST für den Typ STM32F756 gegeben ist. 
Dieser Taktet mit 216Mhz, 320kb SRam und 1Mb Flash. Ich würde gerne den 
STM32H743 nehmen da 400Mhz, 1Mb SRam und 2Mb Flash, sehe hier deutlich 
mehr Leistungspotenzial, vielleicht auch übertrieben und mir reicht der 
schwächere? Muss schauen ob es überhaupt möglich ist die Firmware um den 
stärkeren Cortex M7 zu ergänzen...

Joggel E. schrieb:
> Ich habe meine Zweifel, ob sich in 3D Drucker mit schnelleren
> Schrittmotoren schneller laufen lassen laesst. Denn es gibt ja auch noch
> einen Druckkopf, welcher das Marerial zur Verfuegung stellen muss. Mehr
> Materialfluss bedeutet hoehere Temperatur. Macht der Plastik das mit ?

Man kann die Temperatur zwar erhöhen, aber nicht beliebig, sonst 
verbrannt das Plastik irgendwann - speziell, da ja der Durchfluss durch 
die Düse üblicherweise alles andere als konstant ist. Eine gewisse 
Kompensation etwaiger Unterextrusion bei hohem Durchfluss lässt sich 
auch noch durch höhere E-Steps erzielen, womit man die Elastizität des 
Filaments durch den erhöhten Gegendruck in der Düse kompensiert 
(natürlich vorausgesetzt, man hat einen ordentlichen Extruder).
Für höhere Materialdurchflussraten ist es aber wesentlich sinnvoller, 
den Heizkörper und damit den Wärmeübergangspfad ins Filament zu 
verlängern, z. B. mittels eines Volcano-Hotends.
Für "normale" Bauraumgrößen würde ich allerdings eher versuchen, die 
"Leer"-Verfahrgeschwindigkeiten und -beschleunigungen hochzutreiben; 
sprich neben einem robusten, "ringing"-freien Frameaufbau würde ich eine 
Closed-Loop-Ansteuerung der Kinematik realisieren.
150mm/s Druckgeschwindigkeit kriegt man mit einer 0,4er Düse und 
normalen Schichthöhen von bis zu 0,35 noch gut mit einem "normalen" 
Hotend hin; d. h. wenn die Kinematik nicht mindestens zuverlässig mit 
400mm/s verfahren kann, macht es meiner Meinung nach relativ wenig Sinn, 
den Filamentdurchsatz weiter hochtreiben zu wollen.

Geißen-Hubert schrieb:
> sprich neben einem robusten, "ringing"-freien Frameaufbau würde ich eine
> Closed-Loop-Ansteuerung der Kinematik realisieren.
> 150mm/s Druckgeschwindigkeit kriegt man mit einer 0,4er Düse und
> normalen Schichthöhen von bis zu 0,35 noch gut mit einem "normalen"
> Hotend hin; d. h. wenn die Kinematik nicht mindestens zuverlässig mit
> 400mm/s verfahren kann, macht es meiner Meinung nach relativ wenig Sinn,
> den Filamentdurchsatz weiter hochtreiben zu wollen.

Genau daran bin ich dran. Das Frame des Drucker besteht komplett aus 
sehr robusten Aluminiumprofilen 50x50mm. Auf allen Achsen kommen 
hochwertige Linearführungen von SKF zum Einsatz (kostenpunkt knapp 
600€), kräftige Closed Loop Servos selbstverständlich an allen Achsen 
vorgesehen.
Der Drucker wird mit einer Bauraumgröße von 500x500x800mm sehr groß und 
bringt es auf ein schwingungsarmes Gesamtgewicht von grob überschlagene 
380Kg laut CAD.
5-Fach Druckkopfwechsler, Auto Bed-Leveling und Bed-Anstellung von 
maximal 45° um schrägen wieder parallel zum Kopf zu drucken. Ich bin da 
an was neuem dran was es so noch nicht gibt und mache gerade daraus 
meine Techniker-Arbeit.
Hotend habe ich ein eigenes Entwickelt, welches ich in den nächsten 
Wochen fertigen werde. Wie du schon erwähnt hast verwende ich den Ansatz 
des verlängerten Heizpfades allerdings nicht mit den üblichen 
Heizpatronen sondern induktiv mit einer Stahlhülse welche sich 
gleichmäßig über ihre ganze länge erwärmt durch welches das Filament 
fließt.

TrashCo schrieb:
> Der Sinn des ESP´s ist das dieser durch seine hohe Geschwindigkeit in
> meinen Augen mehr geeignet ist als die Atmegas um die Treiber der
> Schrittmotoren anzutreiben

Du brauchst keine dramatisch hohen Step raten für eine hohe Microstep 
Auflösung, wenn Du die Trimatic Treiber mit Schrittinterpolation 
verwendest.
Gibt auch genug Treiber die kein Step/Dir Interface haben, sondern 
direkt mit SPI gefüttert werden.
Deine reale Auflösung wird ohnehin von der Mechanik begrenzt und 
gescholzene Plastikwürste auf 100/tel mm aufzutragen wird auch nicht 
klappen.

TrashCo schrieb:
> a ich angst habe das I2C zu
> langsam ist.
Also wenn Du weist was da drüber läuft kannst Du das rechnen.
Mit Gefühlen hat das wenig zu tun.

Ich habe mir die besseren FDM Drucker letztes Jahr auf der Messe mal 
angesehen. Ganz Schick, aber für eine gute Oberfläche ist der auch irre 
lange dabei. Bei Deinem Bauraum, wie lange soll der denn Drucken?

TrashCo schrieb:
>> Für dich: Nicht.
> So eine Aussage zu treffen finde ich nicht in Ordnung.
Mawin ist halt grob, hat aber nicht unrecht.
Du willst zuviel auf einmal und meinst das verteilte Arbeit auf mehreren 
MCUs der Übersicht dienen würde.
Das wird aber einfach nur chaotisch und unwartbar.

Du brauchst auch exaktes Timing mehr als Geschwindigkeit.
Und da wäre ein ESP das letzte was ich nehmen würde, weil der eben im 
Hintergrund noch eine ganze Menge macht.
Ob die zwei Kerne sich das wirklich so teilen das Du auf Deinem 
jederzeit die komplette Kontrolle hast würde ich erstmal anzweifeln.

Ich frage mich auch ob Du realisierst das hohe Verfahrgeschwindigkeiten 
mit 12V unerreichbar sind.

Warum brauchst Du eigentlich viel PWM Hardware im Controller?
PWM Timer machen stur weiter, bis Du denen was neues sagts.
Du brauchst aber exaktes Timing, das sich permanent ändert.
Also eine ISR die oft und genau genug aufgerufen wird um jitterfreie 
Step / Dir Signale per Software zu machen.

Du sagts selbst das Du schon eine ganze Weile dabei bist, hast aber 
anscheinend weder Deine Elektronik jemals zum Laufen bekommen, noch über 
Deine Mechanik mal mit 400mm/s verfahren.
Alles schwebt hier noch irgendwo in der Konzeptphase mit mehr Fragen als 
allem anderen.

Hast Du denn überhaupt schon eine Software die Dir aus einem 3D Modell 
all die Verfahranweisungen für Deinen Mechanikzoo generiert?

Also das das so speziell ist, das man das alles selbst entwickeln muss, 
glaube ich nicht.
Linux CNC kann mit den Mesa Karten echt viele Achsen ansteuern und ist 
bis unter die Augenbrauen konfigurierbar.
Vielleicht konzentrierst Du Dich lieber auf Dein eigentliches Problem, 
was m.E. in der Software die den ganzen Zauber dan ansteuern soll und in 
der Mechanik besteht.
Da wartet nämlich nach dem lustigen Konzept eine Menge zermürbende 
Arbeit auf Dich.

M. K. schrieb:
> Warum brauchst Du eigentlich viel PWM Hardware im Controller?

Die braucht man für die Temperatureinstellung der Hotends und für die 
Lüfter. Auch das große Druckbett sollte mehrere Zonen haben.

Und bei 1/32 Schritten und hohen Geschwindigkeiten auf mehreren Achsen 
kommt einiges an Schrittfrequenz zusammen. Marlin auf AVR habe ich schon 
vor Jahren zum Absturz gerbracht mit einem Extruder und untersetztem 
Antrieb.

Johannes S. schrieb:
> M. K. schrieb:
>> Warum brauchst Du eigentlich viel PWM Hardware im Controller?
>
> Die braucht man für die Temperatureinstellung der Hotends und für die
> Lüfter. Auch das große Druckbett sollte mehrere Zonen haben.

Warum dann nicht PDM über software?
Das frisst nicht viel und bei so trägen Geschichten wie Heizungen läuft 
das irgendwo mit.

Johannes S. schrieb:
> 1/32 Schritten und hohen Geschwindigkeiten auf mehreren Achsen
Naja, meine China Fräse wird von einem 16Mhz Nano getrieben und geht 
eher in Stall weil ich nicht über 30V gehen kann bei den Treibern.

Die ollen AVRs sind sicher am Ende mit sowas.
Gibt aber genug stm32 projekte. Da muss man das Rad doch nicht 
grundsätzlich neu erfinden.

TrashCo schrieb:
> Wie du schon erwähnt hast verwende ich den Ansatz
> des verlängerten Heizpfades allerdings nicht mit den üblichen
> Heizpatronen sondern induktiv mit einer Stahlhülse welche sich
> gleichmäßig über ihre ganze länge erwärmt durch welches das Filament
> fließt.

gaaaanz doofe idee!

schon gemacht, nicht inductiv zugegebenermassen, aber langer Heizweg ist 
SCHEISSE

kannste im reprapforum sogar ncoh nachlesen, hab damals u.A. nophead 
mein hotend geschickt..
(eine modifizierte entlötpatrone)
 war super, bis sie einmal auskühlen durfte mit geschmolzenem Filament 
drin,
dann war Schluss.
die thermische Last die man da reinpumpen müsste um die wieder 
freigängig zu kriegen war schlicht nicht aufzubringen, eben weil sich 
die Energie auf sehr viel Filament verteilt hat.

nene.. kurzer Heizweg ist viel besser!

(es sei denn Du willst aus pellets filament extrudieren, dann brauchst 
Du n langen Heizweg.)

Und ja, mit 1.7er und PLA geht's besser.. aber PLA ist Kindergeburtstag 
;)
wenn dein Hotend nicht für zB ABS taugt, taugt es garnicht.

'sid

Rainer V. schrieb:
> Johannes S. schrieb:
>> Die braucht man für die Temperatureinstellung der Hotends und für die
>> Lüfter. Auch das große Druckbett sollte mehrere Zonen haben.
>
> Bestätigt voll die relative Konzeptlosigkeit des Unterfangens. Um ein
> paar Heizungen und Lüfter zu steuern, sucht man sich doch keinen
> "PWM-Boliden", den man dann verzweifelt in die Steuerung einfügen muß.

Die PWM´s brauche ich überhaupt garnicht für Heizung. Sowohl das Bett 
als auch die Hotends werden mit normalen Transistoren an und aus 
getaktet in hoher geschwindigkeit.
PWM´s benötige ich für einige Lüfter die ich regeln möchte, und einige 
kleine digitalservos - mehr nicht.

sid schrieb:
> gaaaanz doofe idee!
>
> schon gemacht, nicht inductiv zugegebenermassen, aber langer Heizweg ist
> SCHEISSE
>
> kannste im reprapforum sogar ncoh nachlesen, hab damals u.A. nophead
> mein hotend geschickt..
> (eine modifizierte entlötpatrone)
>  war super, bis sie einmal auskühlen durfte mit geschmolzenem Filament
> drin,
> dann war Schluss.
> die thermische Last die man da reinpumpen müsste um die wieder
> freigängig zu kriegen war schlicht nicht aufzubringen, eben weil sich
> die Energie auf sehr viel Filament verteilt hat.

Echt? Also ich habe vor einigen Wochen ein ,,Bastelhotend" gebaut, mein 
Konstrukt mit meiner Induktivheizung, Ansteuerung und dann Axtruder mit 
Filament durchgejagt. PLA ging durch wie Wasser schon fast, lässt sich 
gut durchschießen, ABS blieb von der Konsistenz gleich wie man es 
gewöhnt ist hab aber auch ordentlich was durch die Düse jagen können. 
Bei beiden habe ich das Problem nicht bei der Abkühlung da induktiv - im 
kalten Zustand 100% - das Heizrohr erwärmt sich so dermaßen schnell dass 
das Filament außen anschmilzt im Kern aber noch fest bleibt, dann 
schnell rausziehen und fertig ;)

TrashCo schrieb:
> Die PWM´s brauche ich überhaupt garnicht für Heizung. Sowohl das Bett
> als auch die Hotends werden mit normalen Transistoren an und aus
> getaktet in hoher geschwindigkeit

Ähm, du weisst offenbar nicht, was PWM ist.

TrashCo schrieb:
> das Filament außen anschmilzt im Kern aber noch fest bleibt, dann
> schnell rausziehen

Was nützt das zum 3d-Druck ? Ich kann auch schnell einen Faden durch 
eine Nähnadelöse ziehen.

TrashCo schrieb:
> vor einigen Wochen ein ,,Bastelhotend" gebaut

Also ich fasse mal zusammen:
Du bastelst die Hotends und revolutionierst dabei auch gleich die Art 
des 3D Drucks.
Du entwickels eine komplett andere Mechanik, mit viel mehr Achsen als 
eine 'out of the Box' Software überhaupt steuern kann.
Du entwickelst auch gleich eine eigene Elektronik dazu, die über 4 
Rechenknechte aus drei grundsätzlich unterschiedlichen Familien, 
gesteuert wird, für die aber auch noch keine Software fertig ist, es 
ganz grundsätzliche Fragen gibt und wenn man den Schaltplan mal so sieht 
auch noch eine steile Lernkurve.

Du bezeichnest Dich selbst als Laie, bist schon lange dabei und jedes 
zweite wort ist 'vorgesehen, sollte, wird' etc. pp.
Weder steht das Konzept, noch überhaupt irgendwas ausser einer Menge 
Chaos und widerstreitende Ideen im Deinem Kopf.

Geld hast Du ausgegeben und bastelst mal hier und da dran.
Es gibt kein Team, keine Spezifikation, keinen Plan und keinen 
Arbeitsablauf.
Nehmen wir die Konzeptphase mal mit 25% an und unterstellen das Du das 
zu 1/3tel fertig hast. Dann verlängern wir den Zeitstrahl mal bis zur 
Projektfertigstellung.
Bist Du sicher das Du das vor der Rente schaffst?

Wenn Du so weitermachst, wird das Projekt sterben.
Es ist ohnehin fraglich was Du versuchst da wesentlich zu verbessern.

FDM Drucker gibt es in groß, in billig, mit mehreren Köpfen und großer 
Materialvielfalt.
Und wenn mir die zu langsam sind, dann stell ich mir 20 davon hin.
Kosten doch nix.

Du willst eine massive Mechanik auf 400mm/s beschleunigen und abbremsen, 
mit irgendwelchen <3A Treibern und 12V und ohne das das Teil schwingt 
wie Sau?
Toll das Du PLA wie Wasser rausschiessen kannst.
Aber kannst Du dann auch noch Strukturen damit bauen?
Ist die Temperatur konstant zu halten, auch wenn das Filament eben nicht 
als permanenter Wasserstahl hinauspinkelt?

Wie kannst Du in einem ungeheizten Bauraum große Teile bauen bzw. in 
einem geheizten Bauraum so schnell Material auftragen ohne das alles in 
sich zusammensackt?

Hast Du irgendeine Deiner Theorien jemals in der Praxis ausprobiert oder 
baust Du lustig drauflos um am Ende zu erkennen das Du ganz am Anfang 
erhebliche Denkfehler gemacht hast?

Auch wenn Dir Mawins Schlussfolgerung nicht gepasst hat, er hat nur 
zusammengefasst was ich Dir mit deutlich mehr Text zu verstehen geben 
will.

Wenn Du Deine Vorgehensweise nicht ganz dramatsich änderst, wirst Du 
irgendwann frustriert aufgeben müssen.

TrashCo schrieb:
> Echt? Also ich habe vor einigen Wochen ein ,,Bastelhotend" gebaut, mein
> Konstrukt mit meiner Induktivheizung, Ansteuerung und dann Axtruder mit
> Filament durchgejagt. PLA ging durch wie Wasser schon fast, lässt sich
> gut durchschießen, ABS blieb von der Konsistenz gleich wie man es
> gewöhnt ist hab aber auch ordentlich was durch die Düse jagen können.
> Bei beiden habe ich das Problem nicht bei der Abkühlung da induktiv - im
> kalten Zustand 100% - das Heizrohr erwärmt sich so dermaßen schnell dass
> das Filament außen anschmilzt im Kern aber noch fest bleibt, dann
> schnell rausziehen und fertig ;)

Ja inducktiv heizen ist dufte.. leider nicht wirklich an einem Drucker 
dessen Motoren auf magnetische Erregung abfahren ;)
die müsstest Du ersteinmal schirmen,

aber das mal am Rande..
das Problem ist auch nicht druckbarkeit gewesen, und auch nicht ob ich 
das Filament heiss entfernen kann,
das Problem entsteht wenn man Filament im Druckkopf belässt.
Kühlt es nach dem drucken vollständig aus (sagen wir über Nacht)
ist erneutes aufheizen notwendig, und während ich Dir glaube, dass das 
mit der Induktiven Heizung schneller geht als mit klassischer 
Heizdrahtwicklung,
glaube ich Dir nicht, dass Du es gut entfernen kannst;
falls überhaupt, wird es danach unbrauchbar sein.
(und ein Hotend bei dem ich für nen Farbwechsel 2cm abschneiden muss 
ziehe ich einem Hotend vor bei dem ich pro Farbwechsel 10cm abschneiden 
muss)

PLA wie Wasser.. aha... man ich glaub Du hast nichtmal ne Ahnung was für 
einen Blödsinn Du da redest.
Und warum eine extrusionstemperaturregelung so wichtig ist.

Aber gut gut.. ich gestehe, ich hab an meinem Darwin auch den langen 
Heizweg probiert und musste ersteinmal verstehen was da genau warum wie 
vor sich ging.
dass sich warmer Kunststoff an die Innenwand klebt da er vom 
extrudermorter komprimiert wird,
dass falls ihm erlaubt wird vollständig auszukühlen man die äusserste 
Schicht bei gleicher Temperatureinstellung und Zeit dennoch überhitzt,
die Schicht dann als Isolator gegenüber der kerne wirkt, und das mehr 
Hitze von aussen es nur schlimmer macht.
Und dass solch verbranntes Filament härtet.
die einzige Chance das Filament aus dem langen extruder zu bekommen
war übrigens Backofen bei 'recht niedriger Temperatur [~glasstemp +10]
über ne gute Stunde (eher 90min) bis alles sehr gleichmässig erhitzt 
war.
(fester kern ist scheisse!)
schnell heiss (heissluftfön auf 400°C oder Bunsenbrenner) ist 
fürchterlich fehlgeschlagen, danach half nurnoch ausbohren und neu 
reiben.

Aber mach ruhig selbst die Erfahrung.

'sid

Rainer V. schrieb:
> OK, dann sind wir jetzt beim Extruder. Habe damit keine Erfahrung,
> meine
> aber gelesen zu haben, dass dort die Temperatur recht genau geregelt
> werden muß. Falls das richtig ist, dann ist auch hier PWM noch nicht mal
> die halbe Miete. Man benötigt eine genaue Ist-Messung und an der
> richtigen Stelle! Sonst regelt man in den Wind. (Siehe auch die diversen
> Beiträge zu Wärmeschrank, Klimaschrank ect.) Das hier auch noch der
> Anfang und/oder das Ende der Betriebsphase zum Problem wird, kann auch
> nicht nur als Nebenschauplatz gelten.
> Bin auf das nächste Teilproblem gespannt :-)
> Gruß Rainer

Das ist dem Grunde nach richtig..
Aaaber zwei Dinge arbeiten hier zu deinem (meinem.. unseren) Vorteil:
Die Schwankungen sind in der Regel nicht zu gross, dank relativ gut 
dimensionierter Thermischer Massen (naja falls durchdacht heisst das)
UNd die Messung muss auch nicht sooo exakt an der richtigen Stelle 
geschehen,
das lässt sich relativ gut mit der Software kompensieren,
man kann die temperatur einfach nachregulieren udn so den Sensorabstand 
zur Drückdüse in etwa ausgleichen, die meisten Filamente haben 15-20°C 
DrucktemperaturToleranz;
wenn man da etwa die Mitte erwischt, machen da 5°C Schwankungen nichts 
aus.

PWM ist im Grunde nichteinmal notwendig, man überwacht nur die Ist 
temperatur und schaltet den Heizblock ein wenn die Temperatur Soll-1°C 
unterschreitet und wieder ab sobald sie Soll +2°C überschreitet.
Man kann natürlich anhand der erwarteten Menge zu extrudierenden 
Filaments auch mit PWM Dauerheizen;
und so den Druckkopf auf 1°C genau konstant halten, die Druckqualität
wird dadurch aber in nicht kritischen Grenzen nicht wirklich verbessert.

Je nach Pigmentierung kann sich das Filament bei zu grosser Hitze zwar 
leicht verfärben, das tut es aber auch schon wenn der Extruder die 
Idealtemperatur hat und man eine weile (PAUSE modus) nichts extrudiert.

Deswegen muss jede Rolle Filament einzeln und exakt eingeregelt werden.
Selbst bei identischem hersteller und unterschiedlicher Charge.
Temperatur, Geschwindigkeit, overextrusion, Betttemperatur etc...
Im Idealfall muss man sogar konstant den realen Durchmesser messen um 
perfekte Ergebnisse zu erzielen.

Wenn man sich mit kleineren Nichtigkeiten aber nicht abgeben möchte und 
minimalste Farb-und Massänderungen okay sind,
dann machen 5°C Schwankungen nichts aus und wenn man mal statt 0.2mm 
0.208mm extrudiert ist das auch nicht weiter wild und ob der Motor für 
ne Sekunde pro Minute mal 0.6 statt 0.5A zieht macht im Zweifel auch den 
Braten nicht fett ;)

Von daher.. Du hast natürlich dem Grunde nach Recht,
im realen Leben ist das aber in etwa so wichtig,
wie ob Du beim Aufmass in der Küche beim Platz für den Schrank 4.46m 
gemessen hast oder 4.458m ;)
insbsondere da der Schrank nur 4.2m breit ist :D

'sid

sid schrieb:
> PWM ist im Grunde nichteinmal notwendig, man überwacht nur die Ist
> temperatur und schaltet den Heizblock ein wenn die Temperatur Soll-1°C
> unterschreitet und wieder ab sobald sie Soll +2°C überschreitet.

Die Verwirrung mit PWM für Hotend hatte ich reingebracht, aber es ist 
richtig, da braucht man die nicht. Nur für die Lüfter, die werden je 
nach Material und Druckhöhe auf feste Werte zwischen 0..100 % 
eingestellt.
Für das Hotend ist ein PID Regler üblich und ein Autotuning dazu gibts 
auch schon lange. Bei gleichmässiger Extrusion ist die Temperatur aber 
eher deutlich besser als < 1°C konstant. Octoprint zeigt die als 
Diagramm und da ist über Stunden nur ein Strich zu sehen, sowohl für 
Hotend als auch für Heatbead. Weil die LED für die Ausgänge ständig 
regelmässig blinken hatte ich hier auch PWM für die Leistungseinstellung 
angenommen, muss aber nicht sein und evtl ist es direkt gesteuert.

Ansonsten ist die negative Einstellung hier zu solchen Projekten wieder 
traurig. Schon vor vielen Jahren haben im RepRap Forum die Leute ihre 
Monsterdrucker (auch schon 5-Farb Drucker) konstruktiv diskutiert und 
vorgestellt. Natürlich ist so ein Projekt herausfordernd und es wird 
sicher mehrere Umbauten geben, aber man wächst mit seinen Aufgaben.
Gut das es hier kein Phrasenschwein gibt :)

Johannes S. schrieb:
> Ansonsten ist die negative Einstellung hier zu solchen Projekten wieder
> traurig.

Ich denke nicht das hier jemand dem Projekt an sich negativ gegenüber 
steht.
Eigenlich sehe ich hier eher das Gegenteil.
Es gibt eine Menge Tipps von Leuten die in Teilbereichen ähnliches 
probiert haben und uns an ihren Erfahrungen teilhaben lassen.

Nur das es eben nichts bringt in Lobhudelei zu verfallen, wenn man mit 
einem Projekt konfrontiert ist, das aus dem Stand ganz einfach alles mal 
eben total revolutionieren soll, von einem Laien, dem Basics zu allen 
diesen Bereichen fehlen und der sich ganz offensichtlich bereits völlig 
verfranzt hat.

Das kann und sollte man klar ansprechen, damit der TO überhaupt die 
Chance hat seine Vorgehensweise zu hinterfragen und da mehr Ordnung 
reinzubringen.

Gäbe es denn ein klares Anforderungsprofil und einen halbwegs 
organisierten Projektablauf, könnte ich mir vorstellen der der TO hier 
gleichgesinnte finden würde die an einer Beteiligung interessiert sind.

Nur weis niemand was hier eigentlich verbessert werden und was der ganze 
Zauber denn am Ende mal darstellen soll.
Der TO hat sich aus der Diskussion anscheinend auch bereits 
zurückgezogen.

M. K. schrieb:
> Der TO hat sich aus der Diskussion anscheinend auch bereits
> zurückgezogen.

Nein ich bin noch bei der Sache ;)
Bezüglich des Hotends: ja ich fahre kein PWM wurde ja oben schon erklärt 
warum das nicht notwendig ist, und 1° hin oder her stören mich nicht.

Das behauptet wird das ich Blödsinn rede was PLA angeht halte ich für 
sehr weit aus dem Fenster rausgelehnt, mag sein das der jenige auch 
schon Versuche gemacht hat und daran gescheitert ist, das heißt aber 
nicht das es bei mir auch so gelaufen sein muss, und nur weil er 
schlechte Erfahrung gemacht hat es somit heißt es funktioniert nicht - 
ich habe 2 Kollegen an Bord die aus dem Bereich Kunststofftechnik 
additive Fertigung und Spritzguss tätig sind, mit ihnen zusammen habe 
ich das Hotend entwickelt und bewiesen das es geht.
Somit ist das Thema Hotend erledigt, wurde von mir auch nicht gefragt da 
dieses schon fertig gezeichnet ist.
Der Tipp mit induktivität der Motoren durch meine Heizung ist hilfreich 
das muss ich berücksichtigen.

Was die Regelung angeht: Ja ich bin nach mehreren Tipps nun auf einen 
ARM 32bit umgestiegen - 1 Controller der alles steuert mit vielen 
TMC5160 Reglern, vernünftige Motoren und 24V Stromversorgung des ganzen. 
Das Board wird jetzt von mir noch ein bisschen umgekrempelt und dann 
sollte das in 2-3 Wochen auch fertig sein, dann geht es schlussendlich 
schonmal in den Aufbau des Frames mit Motoren und Hotend, bisschen 
probieren mit provisorisch aufgebauter Elektronik, ein bisschen was 
draus lernen und dann evtl. noch kleine Veränderungen am Board vornehmen 
und dann ab zum Ätzen! ;)

Mag zwar sein das es für euch chaotisch wirkt, aber für mich hat alles 
Struktur es ist schon einiges bei mir Dokumentiert, Anforderungen gibt 
es Pläne habe ich auch. Fertig wird das noch dieses Jahr - muss ja auch 
muss meine Arbeit abliefern.

Kleiner Anmerk:
Ich heiße jetzt gerade Lufon bin aber TrashCo, habe einen privaten Acc 
und einen Acc in der Arbeit nicht das jemand sich wundert :)

Lufon schrieb:
> Das behauptet wird das ich Blödsinn rede was PLA angeht halte ich für
> sehr weit aus dem Fenster rausgelehnt, mag sein das der jenige auch
> schon Versuche gemacht hat und daran gescheitert ist, das heißt aber
> nicht das es bei mir auch so gelaufen sein muss, und nur weil er
> schlechte Erfahrung gemacht hat es somit heißt es funktioniert nicht -

Blödsinn ist der "wie Wasser" Teil,
denn Kunststoff funktioniert so einfach nicht, es wird nicht flüssiger 
je heisser es wird;
es ist schlicht dumm zu behaupten, man bekäme es auf eine auch nur 
annähernd vergleichbare Viskosität wie Wasser.
Und diesen Abschnitt habe ich als Blödsinn bezeichnet, und damit lehne 
ich mich nicht aus dem Fenster, damit sitze ich noch auf der Couch ggü 
dem Fenster.

Vom langen Heizweg kann ich -wie gesagt- nur abraten und empfehlen dir 
mindestens einen Alternativplan in die Hinterhand zu legen;
Unterschiedliche Kunststoffe reagieren unterschiedlich auf 
Verflüssigung, manche werden ölig, manche eher klebrig;
am Ende soll ein gutes Hotend aber alles extrudieren was man ihm 
reinstopft.
PLA ist sehr beliebt weil damit jeder Idiot vernünftige Ergebnisse 
erzielt.
Was Du (Ich lese das als sei das nur ein Zweitnick ... richtig?)
da aber zu bauen vorzuhaben scheinst, wird sich nicht an Anfänger 
richten, schon preislich nicht.
Deswegen sei gewappnet für all den Kunststoff der vergleichsweise viel 
Aufwand erfordert (ABS, Nylon, TPU etc...
und da sprech ich nichteinmal von Kohlenstoff, Holz, Silber oder mit 
sonstwelchem Beischlagmitteln versetztem Zeug, sondern nur von 
Kunststoff ...meinetwegen sogar ohne Farbpigmente)
Der wird dem langen Heizweg ein Ende machen möchte ich wetten.

Die Kumpels aus der Spritzgussfertigung, werden Dir vermutlich eine 
Hilfe sein,
frag sie aber mal zum Unterschied zwischen Rohpellets und Extrudiertem 
Material (selbst bestes Filament wurde mindestens einmal auf Temperatur 
gebracht gell ;)) Und was passiert wenn man überhitzt,
denn ich fürchte Du has da eine grosse Wissenslücke in der 
Materialkunde.

Und tu Dir selbst einen gefallen, teste garnicht erst mit PLA...
das ist so ziemlich das am einfachsten zu benutzende Filament,
wenn Du ABS oder Nylon gedruckt bekommst kannste PLA mit sicherheit auch 
füttern; umgekehrt ist das leider nicht der Fall.
Spart viel Zeit!
Für ideale Temperaturregelung (induktionsheizer sind halt schnell)
würde ich farbloses (unpigmentiertes) Filament empfehlen zum test,
das ist am anfälligsten für thermische verfärbungen, so sieht man an 
Testprints schnell ob sich da am Hotend was tat.
(und gleichzeitig ob die 'warme' Stelle besser oder schlechter hält ;)
und eben noch als Referenz nächsten Monat.

'sid

sid schrieb:
> Blödsinn ist der "wie Wasser" Teil,
> denn Kunststoff funktioniert so einfach nicht, es wird nicht flüssiger
> je heisser es wird;

Ja OK, ich muss zugeben es klingt blöd, war aber nicht ernst gemeint, 
wie man halt sagt,, mensch ist flüssig wie wasser" so hatte ich es 
gemeint gehabt eigentlich aber ich drück mich dann in zukunft sachlicher 
aus oder merke an das es umgangssprachlich gemeint ist ;)

Der Tipp mit dem farblosen Filament werd ich mal im Hinterkopf behalten!
Der Drucker soll nur Pla drucken können, das ist die Anforderung für 
meine Arbeit, um mehrere Materialien zu drucken ist der Aufwand immens 
höher wie du schon gesagt hast, da ich aber die Zeit nicht hatte ist er 
nur auf Pla ausgelegt. Kosten habe ich keine da das Projekt über die 
Firma im Rahmen meines Studiums finanziert wird.

Rainer V. schrieb:
> ...und wer programmiert das nun?? Ich kann mir nicht vorstellen, dass
> hier nach Arduino-Manier alles zusammenkopiert werden kann

Muss man auch nicht ;) wie schon mal erwähnt wird Marlin als Firmware 
verwendet. Ich habe einen STM32F756 gewählt, dieser wird laut Marlin 
Github unterstützt. Auch voller Support mit Tmc5160. Firmware wird auf 
die Mcu gespielt. In der Configuration.h werden zuvor die Pins angegeben 
auf welchen die entsprechenden Treiber, Sensoren etc angeschlossen sind 
;)

Rainer V. schrieb:
> PS: noch zur Temperaturreglung. Natürlich stellt sich in so einem
> System, sofern es in einem einigermassen geschlossenen Gehäuse werkelt,
> ein Gleichgewicht ein, das ausreichend stabil ist. Dies kann man auch
> ausreichend gut einstellen. Die Frage ist doch, was passiert, wenn z.B.
> jemand die Tür aufmacht oder wie verhält sich das System bis es diesen
> stabilen Zustand erreicht hat. Da liegen die Schwierigkeiten und die
> sind nicht zu verachten.

Die Druckkammer ist geschlossen und ein bisschen isoliert. Die Wärme 
entsteht durch die Abwärme der großen Bettheizung, Temperatursensoren 
messen die Kammertemperatur und regeln entsprechen Umluft oder 
Frischluftzufuhr mit PWM Lüfter, der Druck startet erst nachdem die 
Temperatur stabil ist, Türe lässt sich während dem Druck nicht öffnen da 
ein elektrischer Mechanismus sie verriegelt.

Rainer V. schrieb:
> Auch wenn sich mir der Sinn nicht erschließt, so ein
> "Hochleistungsgerät" ausgerechnet für den "einfachsten" Werkstoff zu
> entwickeln...wahrscheinlich glaubt jemand, "die anderen Filamentsorten
> machen wir dann später

Der Drucker soll niemals kommerziell verwendet werden. Er dient rein 
meiner Studienarbeit und verbleibt dann Firmenintern für schnelle 
3D-Drucke aus PLA. Der Drucker muss deshalb so schnell drucken da das 
Bett 500x500mm hat und bei einer so großen Baufläche würde es ewig 
dauern was zu drucken deshalb der ganze Aufwand.

Die TMC5160 können 60V.
48-55V wäre eher das was so in die Richtung 'schnell' geht.

SPI Mode können die auch.
Wenn Du schon massiv Software schreiben musst, würde ich das vorziehen.

Deine 5 Wechselköpfe verstehe ich allerdings nicht.
Dual Extruder wg. Stützmaterial okay, oder mehrere Köpfe die simultan 
arbeiten können.
Aber Du willst tatsächlich so eine Art Werkzeugwechsler bauen, wo Kopf 
inkl.. Filament gewechselt wird?

Deine Zeitplanung halte ich für extrem sportlich, aber das ist ja Dein 
Ding.

Mir feht ja der Glaube, aber genug schlechtgeredet.
Zeig mal her, wenn das läuft, um uns alte Pessimisten Lügen zu strafen 
;-)

Da wird zumindest noch massiv Arbeit auf Dich zukommen mit der Du noch 
nicht rechnest.
Immer wenn man ausgetretene Pfade verlässt ist das so, deswegen sind 
erfahrene Entwickler auch meist extrem vorsichtig und schon fast 
Innovationsfeindlich.
Oft genug auf die Schnauze geflogen ...

TrashCo schrieb:
> Der Drucker soll nur Pla drucken können
Und damit hast Du Dich dann leider disqualifiziert :(
Wer immer das finanziert hat von der Materie leider noch weniger Ahnung,
zuviel geld und/oder zu wenig verstand :(

Schade!

KammerDrucker sind super
(hab mal einen in nen alten Wäschetrockner gebaut klappte super)
aber eben meist zu klobig für den Schreibtisch ;)
Toolchanger gibt es auch seit dem reprap Darwin...
ich sehe ehrlich gesagt keine echte Innovation bis hier.

Das Einzige was mir Vielversprechend klang (sofern man die Magnetische 
Streuwirkund der Induktionsspule in den Griff bekommt)
war der Induktive Heizer, damit könnte man die Heizpatrone statisch
am Laufwagen belassen und ggf etwas an komplexität der Verkabelung 
sparen.
Wenn nun besagter Heizer nicht für anderes als Kindergarten Filament 
taugt,
bin ich ehrlich gesagt mehr als nur ein wenig enttäuscht.

Multifilament drucker sind IMHO der nächste Schritt,
Compound printing (eingelassene TPU dämpfer, Nylon Zuganker, infused 
Prints mit leiterbahnen für kapazitive schalter etc...)
Das in verbindung mit nicht planaren layern wird den nächsten Schritt 
der Heimfertigung bringen.
nonplanar layers sind ja seit einiger zeit quasi im entstehen (was den 
Kippwinkel vollständig überflüssig macht)
ein kompakter toolchanger der nichtzuviel size-ratio kostet und recht
flink arbeitet wär schön, ich baue da aber auf andere Entwickler um 
ehrlich zu sein ;)

Bioprinter wären geil, das gebe ich zu, das ist aber ncoh ein sehr 
langer weg da Sinnvoll an Rohmaterial zu gelangen, das biostabil und 
ausreichend Lagerfähig ist.
Da glaube ich eher an keramische Pasten die dann (nach dem Brennen im 
Haushaltstypischen Backofen) zu Heimgefertigtem zahnersatz führen als 
nächsten Schritt.
Vermutlich gefolgt von biomimetischen Wundauflagen (Narbenfreie Pflaster 
aus dem Drucker bei kleineren bis mittleren Schnittwunden oder so)
falls sich das für den Heimbereich überhaupt realisieren liesse.

Aber einen Schritt zurück und das am wenigsten nutzbringende Material
als ausschliessliches Druckmaterial zu wählen, weil es eben am 
buntensten ist,
und den Toolchanger als stumpfe "mehrfarb"-Anlage zu degradieren...
Schon weil das nichteinmal mehrere Köpfe braucht, sondern elegant mit 
nur einem Bowdenkopf und einem filamentchanger geht und sogar mit 
filamentfusern.

Sorry, ich bin nichtmehr im mindesten Interessiert :(
Und da kann man noch so sehr ein sich selbst nivellierendes Druckbett 
bauen (gibt's auch schon übrigens)
Auch schon bevor Marlin das Druckbett ausmisst und den Code adaptieren 
konnte, was zugegebner massen noch einfacher ist heutzutage.

Naja, schade drum..
mach mal, ich lass Dich dann ab jetzt in Ruhe...

'sid