Jürgens 3D Printer Modding und Tuning


(Replicating Rapide Prototyper)

Tuning für den 3D Printer ist fast ein Muss, da nach Fertigstellung eines DIY 3D Druckers nur die Grundausstattung vorhanden ist und noch einige Teile fehlen. Ebenso ist ein gekaufter Fertigdrucker nicht immer komplett ausgestattet. Ein technisches Tuning erscheint auch sinnvoll, da damit der Drucker optimiert werden kann und mehr Leistung bringt.

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Verkabelung

Damit die vielen Kabel nicht lose am Drucker hängen ist es wichtig diese ordentlich zu verlegen. Zum einen weil es schöner aussieht und vor allem weil sich die Kabel dann nicht verheddern und ein sicherer Druckbetrieb gewährleistet ist.

Am Besten schneidet man schon beim Zusammenlöten die Kabel so zurecht, damit sie parallel verlegt werden können. Eventuell kann man auch nachträglich die Kabel kürzen oder verlängern um zu einem besseren Ergebnis zu kommen.

Danach die Kabel in eine Kabelspirale einwickeln und mit entsprechenden Haken am Drucker befestigen. Kleine Kabelbinder helfen dabei.
Gut dass man die Möglichkeiten des 3D Druckers nutzen kann und entsprechende Kabelhaken ausdrucken kann.

Druckbare Teile findet man auf Thingiverse.com.

Kabelverlegung mit Kabelspirale und Kabelhaken

 

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Filamentständer und Filamentführung

Damit das Filament reibungslos von der Rolle bis in den Druckkopf gelangen kann, ist es notwendig für die Filamentrolle ein Art Ständer oder Halterung zu bauen. Auch eine Führung für den Filamentstrang ist wichtig.

Im Baumarkt gibts Alu Formrohre (20x20mm) die sich hervorragend dafür eignen. Für die Verschraubung dient als Vorbild die Druckermechanik, und die dafür notwendigen Kunststoffteile kann man leicht selber drucken.
Die Rollenaufnahme ist ebenfalls gedruckt, falls man möchte kann auch ein Kugellager mit bedacht werden.

Druckbare Teile findet man auf Thingiverse.com.

Der Filamentrollenhalter

Die Rollenlager und die Filamentführung am Druckerrahmen

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RAMPS 1.4 mit 80mm Lüfter

Auf der Elektronikplatine steuern die kleinen A4988 Platinen die Schrittmotoren, und es werden grosse Ströme für das Heizbett und das Hotend geschaltet. Dabe entsteht viel Wärme welche abgeleitet werden will.
Am einfachsten geht das mit einem Lüfter.

Um den Lärmpegel niedrig zu halten, bietet sich ein 80mm PC-Lüfter an, der leise und preisgünstig ist.
Eine Halterung wird am 3D Drucker gedruckt.

Druckbare Teile findet man auf Thingiverse.com.

Lüfterhalterung für 80mm Lüfter:
Übrigens: Das Lüftergitter schenkte mir vor mehr als 15 Jahren ein Freund für meinen PC,
ab nun ziert es den 3D Drucker :)

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Heatbed Tuning

Das Heizbett bedarf ebenso eines Tunings.
Erstens soltle das Heizbett h öhenverstellbar sein, und zweitens empfiehlt es sich das Heizbett an der Unterseite mit einer Wärmeisolierung auszustatten damit höhrere Temperaturen erreicht werden können.

Für die Höhenverstellung, das Bett mit längeren Schrauben auf Spiralfedern lagern und am Y-Schlitten befestigen. Für eine einfachere Verstellung kann man Rändelmuttern am 3D Drucker drucken.
Wer die Möglickeit hat, kann sich auch welche aus Aluminium an der Drehbank herstellen.

Die Heizbettisolierung ist eine schlichte 5mm dicke Korkplatte, welche mit einem weichgelötetem Kupferdrahtrahmen befestigt wird. Der Draht lässt sich nach der Montage einfach mit einer Zange spannen, sodass die Korkplatte nicht durchhängt.

Mit so einer Heizbettlagerung kann das Bett 1/10mm genau verstellt werden.
Die Drehteile stammen übrigens nicht aus meiner Hand,
sondern von Hans, dem Werkstättenmeister meiner REHA-Ausbildungsstätte.

Hier das an der Unterseite mit einer 5mm dicken Korkplatte isoliertem Heizbett.

 

 

 

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E3D V6 J-Head Tuning

Ich verwende als Hotend einen j-Head Druckkopf von E3D in der Version 6.
Dieser Kopf ist quasi unverwüstlich und ist wegen seiner stundenlang durchgehenden Druckzeiten sehr beliebt. So ist es mit diesem Druckkopf möglich mehrere Tage durch an komplexen Teilen zu drucken, ohne eine Pause einlegen zu müssen. Dazu ist der Druckkopf sehr preisgünstig.

Leider hat der Kopf Schwachpunkte die aber in einigen Schritten einfach zu beheben ist.
Und zwar hat der Kopf innen am Übergang zwischen kalt und heiss einen zu breiten Bereich an der das Filament schmilzt. So kommt es vor, dass das Filament schon einige mm vor dem heissen Bereich etwas anschmilzt und so den Durchgang verstopft (es plugged).
Die Filamenführung im Kopf ist leider auch nicht optimal, sodass es immer wieder vorkommt, dass das Filament im Kopf abknickt und einen Stau verursacht.

Die einfachste Methode das Temperaturproblem zu beseitigen ist für bessere Kühlung zu sorgen.
Der Druckkopflüfter sollte immer laufen, am Besten direkt an die 12V Versorgung anschliessen.
Ein Lüfter mit höherem Luftdurchsatz ist sehr zu empfehlen.

Druckbare Lüfterhalter für 40mm Lüfter findet man auf Thingiverse.com.

40mm Lüfter auf Lüfterhalterung für J-Head E3dV6

Das Stauproblem ist in 2 Stufen zu beheben.
Zuerst benötigt man ein unteres Führungsrohr, welches für den Filamentdurchmesser genau passt (bei mir 1,75mm). Dazu kauft man ein "M6x26.5mm Nozzle Throat for 3D Printer Extruder".

Das alte untere Führungsrohr wird entfernt. In den Kühlrippenteil wird an der Unterseite das Loch mit einem Bohrer (Durchmesser Bohrer 5mm) um 9mm vertieft, und mit einem M6 Gewindebohrer ein Gewinde hineingeschnitten. Danach kann der Kopf mit dem neuen Führungsrohr zusammngeschraubt werden.
Ein wenig Wärmeleitpaste auf das Gewinde verbessert die Wärmeabfuhr.

Am oberen Ende des Kühlrippenteils wird ebenfalls eine Führung benötigt.
Bei einem Bownenextruder ist das bereits erledigt, aber bei meinem Direktantrieb muss auch hier Hand angelegt werden.

Für den original i3 Prusa direkt Extruder:

Eine kleine Führungshilfe aus Aluminium oder einfach ein-zwei Beilagscheiben mit einem Stück Kunststoffschlauch wie er bei Bowdenextrudern verwendet wird, reicht hier schon aus.

Der obere Teil des Druckkopfes von Links nach rechts:
Kühlrippenteil, obere Führungshilfe aus Aluminium, untere Führungshilfe, Halter für 40mm Lüfter
Der obere Führungsteil kann aus Aluminium auf einer Drehbank hergestellt werden (Vielen Dank Hans :) oder aber mit dem Kunststoffschlauch und einer Beilagscheibe.

Der Druckkopf fertig zusammengebaut

Der Druckkopf montiert

Für den modifizierten i3 Prusa direkt Extruder E3DV6:

Hans hat mir auf der Drehbank die Oberseite des "Nozzle Thorats" mit auf 4mm aufgebohrt (Danke :),
sodaß der Teflonschlauch genau hineinpasst und genau bis zur kalt-heißgrenze reicht.

Für den E3DV6 direkt Extruder wird auf der Oberseite ein Zentrierstück benötigt, welches einfach ausgedruckt werden kann. Danach kann der Teflonschlauch genau eingepasst und abgeschnitten werden.
Nicht vergessen! An den Innenseiten der Schnittkanten im Teflonschlauch den Schlauch mit einem scharfen Messer etwas anschrägen.

Die Schwachstellen vom E3DV6 Hotend sind somit eliminiert.

Anpressdruck am Extrudervorschub

Für einen guten Filamentvorschub, auf jeden Fall 2 Spiralfedern als Vorspannung verwenden!
Für die Drehteile :) Danke Hans!

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Gadgets Modding

Rund um und am Drucker gibt es noch einige Möglichkeiten für Optimierungen.

Abdeckung für das Netzteil mit einigen Features eingebaut.

  • Schalter für Hotend- und Elektroniklüfter
  • Schalter für Beleuchtung
  • Spannungsanzeige
  • Steckerbuchse mit Schalter und Sicherung für die Netzversorgung

schwenkbares Flutlicht für das Heizbett (Spotlights)

Eine Halterung fürs Display und für einen sicheren Stand der Druckers, eine MDF Bodenplatte ist auch empfehlenswert.

Eine Displayhalterung findet man auf Thingiverse.com.


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