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3D-Drucker




Faszination 3D-Druck


Mein 1. Drucker

Drucker #2

Frässpindel

Extruder #1

Drucker #3

Extruder #2

Drucker #4

Schokoladedruck

K300 Hotend

Turbo Heatbed Isolator

Delta Deluxe

Gebäude-Drucker




Als ich 2013 auf YouTube zufällig einen 3D-Drucker sah, dachte ich nur: Wie geil, ist das ein Fake oder eine extrem teure CNC-Maschine von der NASA? Mehrere Videos und ein bisschen googlen später war ich schlauer: Es sind sehr günstige CNC-Maschinen, die Teile aus Kunststoff "drucken" können.

 Ein 3D Drucker arbeitet mit einen "Filament" (Kunststoffdraht, aufgewickelt auf einer Rolle), der über einen Schrittmotor hochpräzise durch eine beheizte Düse (Hotend) gepresst wird. Mit der geschmolzenen "Mini-Plastik-Wurst", die aus der Düse austritt, wird ein Objekt Schicht für Schicht aufgebaut, die Düse wird dabei über Motoren und Führungen an die richtigen Positionen bewegt. Es entstehen keine Späne, Teile können sogar hohl gedruckt werden... sehr materialsparend :)

Im Vergleich: Industrielle Dreh- oder Fräs- Maschinen schneiden Teile aus einem massiven Materialblock heraus, die entstehenden Späne müssen wieder aufwändig recycled werden. Außerdem braucht man viel mehr Kraft beim Schneiden und somit starke bzw teure Führungen und Komponenten damit sich die Maschine nicht verzieht oder vibriert.

Kurz gesagt, ein 3D-Drucker ist der Traum eines jeden Bastlers mit Computer. Früher musste ich mir benötigte Teile per Hand fertigen, und die komplizierteren CNC-Fräsen, heute brauche ich mich nur gemütlich mit einem Bier vor den Computer setzen, das gewünschte Teil zeichnen, ausdrucken, fertig. Mit einem 3D-Drucker lassen sich so komplexe Bauteile fertigen, die ich mit einer Fräse nie herstellen könnte, z.B. Teile mit Hohlräumen, gebogene Schmierbohrungskanäle, komplizierte Skulpturen, etc.

Die Teilekosten für einen kleinen 3D Drucker belaufen sich derzeit auf ca. 300-400€ wenn man die Elektronik via EBay fast direkt vom Hersteller aus China kauft. Die Qualität von Arduinos und Schrittmotoren aus China ist meist sehr gut, frühere Klischees wie "China-Schrott" ziehen bei mir nicht mehr.

In der Reprap-Wiki findet man viele Druckermodelle und Erklärungen.

 

 




Mein erster Drucker

 

Ich wollte unbedingt den Rostock Delta den ich im Video gesehen habe, aufbauen. Das Delta-Prinzip mit 3 120° versetzten Führungen arbeitet theoretisch schneller als die "normalen" XYZ Drucker, da die bewegte Masse bei dieser Bauweise am geringsten ist. Teileliste und Tutorials waren auch schnell gefunden, kann theoretisch nix mehr schief gehen...

Trotzdem war der Aufbau meines ersten 3D Druckers ein ziemliches Abenteuer, da ich mich dazu mit Programmierung und Mikrocontroller beschäftigen musste, aber dank vieler Tutorials und etwas Hilfe im Reprap-Forum, konnte ich mir das zutrauen. Da es eh schon viele gute Tutorials und Foren gibt, spare ich mir die Arbeit, jeden Handgriff zu dokumentieren.

Auf EBay habe ich mir ein Rostock-Plastikteile-Kit, Motoren, ArduinoMega, etc. aus China besorgt. Die Grund und Deckplatte aus Holz habe ich mir selbst gefräst, was ein ganz schöner Aufwand war, da der Bearbeitungsbereich meiner Fräse zu klein war. Mit ein paar kleinen Änderungen der Originalzeichnung ging es dann endlich, Hauptsache ich muss es nicht mit der Hand anzeichnen bohren, das wär mir bei einer Maschine, die im hundertstel Millimeterbereich arbeitet, zu ungenau.

 

CNC gefräste Grund & Deckplatten   Erster Aufbau



Die Enttäuschung war groß, als ich feststellen musste, dass das Rostock Plastikteile-Kit von EBay schief gedruckt war. Mit den 1m langen 8mm Linearführungen eingebaut, konnte man gut sehen dass die Führungen schief standen. Zum Glück ließ sich das einigermaßen eindämmen, indem ich zum Ausrichten und Versteifen noch eine lange Holzplatte zwischen Grund und Deckplatte eingebaut habe, siehe Bild ganz oben.

Ein paar User im Reprap Forum behaupten, ein Rostock ist schwer aufzubauen, das stimmt aber gar nicht, im Gegenteil, ich war überrascht wie schnell alles zusammengebaut war. Der Aufwand mit den gefrästen Holzplatten hat sich wegen der genauen Schraubenlöcher jedenfalls ausgezahlt. Die Tutorials Schritt für Schritt befolgt + etwas Hilfe im Reprap-Forum, konnte ich bald die ersten bescheidenen Druckversuche starten:


Erste Druckversuche




Der Druckvorgang hat etwas hypnotisches an sich, ich kann es nicht genau erklären, aber Fakt ist, dass mich diese Tatsache weiter motiviert hat, so habe ich geduldig an den Einstellungen gespielt und probiert, um das Maximum an Druckgeschwindigkeit und Präzision rauszukitzeln. Wenige Tage und viel Plastikmüll später hatte ich langsam ein Gefühl für Temperatur und Geschwindigkeit. Auch am Hotend (Heizdüse) habe ich viel rumgebastelt, und Kühl- und Isolierbereiche mit Kupferscheiben und temperaturfestem Kunststoff realisiert, um noch bessere Druckergebnisse zu bekommen.









Die lange Aufheizzeit der Heizplatte von mindestens 3-5 Minuten fing auch schnell an zu nerven, da das Hotend schon in einer Minute warm war. Kein Wunder, die darunterliegende Grundplatte nimmt die Wärme auf und verteilt sie schön. Das muss thermisch isoliert werden, also einen Holzrahmen und Distanzen ausgefräst, unters Heizbett gelegt, und siehe da, etwas über 1 Minute bis Druckstart, der kleine Luftpolster bringts :)


Heizplattenauflage mit Luftpolster



Nachdem ich mit dem Drucker durch bessere Einstellungen immer schneller drucken konnte, war ich bei ca. 70mm/s an der Grenze, da die 1m langen Linearwellen zu schwingen begannen. Auch die originalen Gelenke (Joints) sind gelinde gesagt für den Anus, da die nach ein paar Stunden drucken komplett ausleiern, schnelle und genaue Drucke sind dann nicht mehr möglich.

Daher beschloss ich, Kugelgelenke aus dem Modellbaushop meines Vertrauens zu verbauen. Die Dinger bringens voll, ich habe bisher schon mindestens 500h gedruckt, und die Kugelgelenke sind noch immer spielfrei :) Dann habe ich die 1m langen Linearwellen in der Mitte auseinandergeschnitten, um einen halb so hohen aber superstabilen Mini-Rostock daraus zu bauen:


Mini Rostock Delta Drucker









Soviel Speed und vor allem Präzision hätte ich mir mit so einem "Plastikspielzeugdrucker" nie erwartet, sogar Lagerpassungen sind druckbar. Später bekam er dann noch ein Display mit SD-Kartenlaufwerk spendiert, damit der Computer nicht ständig neben laufen muss, das spart einiges an Strom:


Rostock mit LCD-Display und SD-Kartenlaufwerk



Die meistverwendeten Kunststoffe sind ABS und PLA. Ich bevorzuge ABS, weil es sich viel schneller drucken lässt und die Düse weit seltener verstopft. Nachteil: man braucht eine Heizplatte die viel Strom frisst, damit das gedruckte Teil haftet. PLA hingegen haftet schon auf einer mit Holzleim beschichteten Glasplatte (z.B. UHU Hobby Bastelleim oder Pönal Wasserfest) und ist sehr abriebfest, aber wird schon bei niedrigen Temperaturen weich, so können sich Teile aus PLA z.B. im Geschirrspüler oder Auto in der Sonne verformen. Zu erwähnen sei auch, dass sich eine mit ABS verstopfte Düse leicht mit Aceton reinigen lässt, für PLA braucht man schon härteres Zeug. Leider kann ich auch viel schlechtes über Filament (Kunststoffdraht) berichten, da immer wieder Verschmutzungen und harte Stellen im Draht sind, die schwer aufschmelzen und die Düse verstopfen!





Drucker #2


Da mir das Delta-Prinzip so gut gefällt, und ich noch die 500mm Führungen übrig hatte, bin ich gleich dabei geblieben, und habe einen weiteren Rostock gebaut: Diesmal mit 20V Netzteil, extraleichten Aluschrauben, Alu-Armen mit Kohlefaserrohren im Inneren, CNC-Gefräster MDF Rahmen, ... und hab dann noch gleich eine Brushless-Frässpindel entwickelt, um bei 50.000upm zu fräsen und gravieren:


Rostock mit Frässpindel   50.000upm Brushless-Spindel











Zusammen mit einem Freund habe ich mich an einem Webshop versucht, und LivePrintAustria gegründet. Unsere Idee war, dass man nicht nur gedruckte Teile bestellen kann, sondern denen live beim drucken via Webstream zuschauen kann. Ein Roboterarm sollte das Teil dann gleich verpacken, mit der angegebenen Adresse beschriften, und zärtlich in die Versandbox legen. Mit z.B. Octoprint lassen sich solche Spielereien dank Kamerasupport relativ einfach umsetzen.


Nach den Frästests wollte ich natürlich auch drucken, und habe ich mir aus Glasfaser einen extrastarken Extruder mit Getriebe-Schrittmotor gebaut, und bin mit 3mm Filament durch eine 0,4er Düse gefahren:


Extruderteile aus Glasfaser   Eigenbau Extruder   Drucktest: Gypsy Girl


Erwähnenswert wäre noch die kurze Aufwärmzeit an 20V, die Heizplatte ist schneller warm als das Hotend. Nach dem Einschalten knapp 1 Minute und der Druck startet :) Das verwendete billige J-Head Hotend gab aber wegen Totalverstopfung bald den Geist auf.





Rostock #3 - Mein Riesenbaby


Irgendwann waren mir die Drucker dann doch zu klein, da ich auch gern mal größere Teile wie Skulpturen oder Vasen drucken wollte. Also nochmal an den Computer gesetzt, und einen großen Rostock mit dicken 12mm statt den standard 8mm Linearführungen gezeichnet. Die Motor- und Gegenlager-Halter sind von Thingiverse, die Führungen und Werkzeugaufnahme sind Eigendesign, mit Riemenspannern und stabileren Verbindungen zu den Kohlefaserarmen (Rods). Die Werkzeugaufnahme hat jetzt auch einen Klemmhalter integriert was ein paar Gramm Schrauben spart. Eine alte 3D-Drucker Weisheit besagt: Leicht = Schnell = kurze Druckzeit


12mm Rostock Aufbau      Design mit Riemenspanner      12mm Rostock Rahmen




Den Extruder dafür habe ich dann auch noch selbst designt, da der Airtripper zu schwach und der Wade zahnradtechnisch nicht haltbar genug ist. Polyacetal Zahnräder aus einem alten Papierdrucker sind laufruhig und stabil...zu stabil, der Extruder war im Endeffekt so stark dass es mir dauernd die Pneumatik-Verbinder geschrottet hat. Edelstahl-Schlauchverbinder halten weit länger.


Zahnrad-Extruder   Drucktest PLA   Durchsichtiges PLA   Vase PLA




Leider hatte ich beim Aufbau noch keine große Fräse, deshalb musste ich die Grund & Deckplatte per Hand anzeichnen und Bohren. Die Führungen haben jetzt mehrere Zehntel mm Unterschied im Abstand zueinander und zur Mitte hin. Dadurch ergibt sich eine geometrische Abweichung, die sich aber in Grenzen hält. Ich werde jedenfalls keine Grund & Deckplatten mehr per Hand bohren, nur CNC ist OK!





Drucker #4



Eigentlich habe ich diesen Drucker schon vor meinem 2. angefangen, aber lange nicht fertiggestellt. Die Grund- Deck- und Zwischenplatten sind Eigendesign, das kleine stromsparende Heizbett ist für Teile bis 10x10cm Grundfläche geeignet:


CNC Holzplatten   Mini Delta Rostock








Drucken mit Schokolade



Drucker hatte ich jetzt ja genug, also habe ich mich gefragt, was kann man denn noch alles drucken außer Plastik? Kann man mit einer Dosierpumpe z.B. Schokolade drucken? Die Idee ließ mich nicht mehr los, also habe ich mir eine kleine Zahnradpumpe gekauft, einen Heizblock aus Alu mit beheiztem Edelstahlfüllrohr gefertigt, sowie Wellenkupplung, Wellenadapter und Nema17 Kunststoffadapter.


Schokoladedruckkopf Prototyp   Schokolade Extruder




Nach zig Stunden Bastel- und Einstellarbeit erste Ergebnisse:



Schokoladedrucker








Das Problem an der ganzen Geschichte war 1. die Kühlung der Schokolade, und 2. die genaue Einstellung der Flussmenge. Die Kühlung übernahm anfangs eine vorgekühlte Metallplatte, was aber nur bis wenige mm Druckhöhe funktionierte. Das 2. Problem war die Pumpe selbst, die müsste auf den 1000stel genau gefertigt sein, dann könnte man zuverlässig damit arbeiten. Zuerst habe ich mal einen Mini-Kompressor zum Kühlen benutzt, indem ich einen Silikonschlauch vom Kompressor bis zur Hotend-Düse verlegt habe. Der austretende Luftstrahl sollte die Schokolade kühlen, war aber nicht leistungsstark genug um höher als 2-3mm zu drucken:






Total begeistert habe ich dann in eine CPU-Wasserkühlung und Peltierelemente investiert. Zusammen mit einem 2. Wasserkühler, den ich mir im Laufe einer CNC-Weiterbildung gefräst habe, konnte ich eine Luftkühlung realisieren. Das funktioniert so: Die gekaufte Wasserkühlung kühlt die heiße Seite eines Peltierelements, damit dessen kalte Seite so richtig kalt werden kann. Die kalte Seite kühlt meinen Eigenbaukühler, durch den Luft geblasen wird, auf Minusgrade. Die gekühlte Luft fließt durch einen Silikonschlauch bis zur Düse, und kühlt die gedruckte Schokolade schlagartig runter:


Luftkühlsystem   Peltier-Kühler   3D-Gedruckte Schokolade








Das System funktionierte so vielversprechend, dass ich dann mindestens hundert Stunden am Computer gesessen bin, und eine eigene Dosierpumpe designt habe. Viele Kostenvoranschläge später fand ich eine CNC-Werkstatt, die mir einen Prototypen aus Kunststoff fertigen konnte, ohne gleich eine Niere verkaufen zu müssen. Kostenpunkt über 500 €! Die Teile waren nicht so genau gefertigt wie erhofft, aber es funktionierte schon mal um einiges besser als der alte Prototyp. Da die Pumpe viel dichter und genauer war, konnte ich sogar mit 0,4mm Düsen arbeiten, was ein schnelleres Auskühlen ermöglichte. Auch ohne Peltier-Kühlung waren jetzt mehrere mm Druckhöhe möglich:


Schokoladeextruder Eigendesign








Diverse Gespräche mit Schokolademanufakturen waren ernüchternd. Ich wurde ein paarmal gefragt, wozu man so einen Schokoladedrucker denn brauchen würde, absolut fantasielos diese Leute... darum wurde das Projekt wegen Geldmangel auf Eis gelegt. Auch LivePrintAustria fand kurz danach leider sein Ende mangels Kunden und Zaster.

Jedenfalls brauche ich einen Riesenkühlschrank (am besten mit durchsichtiger Tür) für ausreichend starke Kühlung, oder zumindest einen verbesserten Luftkühler, und die Dosierpumpe aus Edelstahl statt Plastik, um das Projekt zu vollenden, und mich in Lebensgröße aus Schokolade zu drucken. Spenden sind herzlich willkommen!







Eigenbau Hotend



Wenn ständig die Heizdüse (Hotend) verstopft, raubt einem das den Spaß am Drucken. Seit ich bei meinem großen Rostock auf PLA umgestiegen bin, hatte ich ständig Probleme mit verstopften Hotends, schon ein paarmal musste ich es ausbohren. Mit den billigen Hotends kommt man nicht weit bzw lang, weil man die Düse nicht abschrauben kann, und über 50€ für ein E3D (Preis von 2104) das in der Serienfertigung allerhöchstens 10€ kostet, wollte ich nicht ausgeben. Also blieb nur der Eigenbau.

Ein Hotend besteht aus einer Düse, einer Heizzone, einer Kühlzone, und dazwischen eine Thermalbarriere.


Die Düse sollte so kurz wie möglich sein und eine kleine Oberfläche haben, damit sie zur Spitze hin nicht zu stark auskühlt und verstopft. Man bedenke dass das Hotend durch die Bewegung einiges an "Fahrtwind" abbekommt, und viel Wärme verliert, eine Wärmedämmung wäre demnach optimal.

In der Heizzone stecken ein Heizelement, ein Temperatursensor, und die Düse. Das Heizelement heizt die Düse auf, in Verbindung mit dem Temperatursensor kann die Temperatur sehr genau geregelt werden.

Die Kühlzone ist notwendig, weil sich die Wärme von der Heizzone aus im Hotend ausbreitet, nach unten zur Düse was so sein soll, und nach oben, was ein Problem ist. Denn der zum Drucken verwendete Kunststoffdraht wird elastisch und klebrig, und wenn er über die gesamte Länge im Hotend anklebt, ist genaues dosieren bzw drucken nicht mehr möglich. Die Kühlzone kühlt also das Hotend bzw Filament, damit es oberhalb der Heizzone steif und förderbar bleibt.

Die Thermalbarriere ist meist eine auf Filament-Durchmesser aufgebohrte M6 Hülse aus einem Stahl mit extrem schlechten Wärmeleiteigenschaften. Kriegt man unter 2€ auf EBay, da bau ich nicht selber, gleich wie die Düse :P


Nach vielen Experimenten wurde mir schnell klar: Kurze Heizzone und starke Kühlung sind extrem wichtig. Meine Lösung war dann ein quadratisches Design wegen maximaller Kühlrippenfläche (im vergleich zu runden Hotends), und trotzdem einfach zu fertigen aus einem Alu 4-Kant Stab. Eine glatt geriebene Bohrung fürs Filament gegen ankleben und ein 25mm Lüfter der passgenau auf den Kühlrippen aufliegt, sollten die nötige Kühlleistung bringen. Zwar nicht sehr energiesparend, aber funktionstüchtig und günstig in der Herstellung. Nachdem ich jemanden gefunden hatte der es einigermaßen günstig herstellen konnte:


K300 Hotend   K300 Eiffelturm   K300 T-Rex










Erste Tests liefen gut, die Kühlleistung war so stark, dass das Hotend fast nicht auf Betriebstemperatur kam, also Lüfter auf 20% zurückgeregelt, und die Freude war groß: Sogar kleinste Flächen ließen sich jetzt ohne tropfen, Fäden ziehen, oder verkleben drucken. Die Druckgeschwindigkeit mit ABS war extrem, bis 150mm/s habe ich getestet, aber da wurde das Teil wegen Überschwinger der Druckermechanik nicht mehr so schön wie bei 100-120mm/s @ 0,3mm Schichtstärke (Layerhöhe). Auch der große Rostock bekam mein "K300" Hotend spendiert. Die Düse habe ich später fürs PLA-Drucken gleich in den Heizkopf eingepresst (siehe Bild), spart ca. 5mm Heizzone:


K300 PLA B(r)üste







Hotendbauen ist also keine Kunst, und sehr empfehlenswert um ein besseres Gefühl für die Materie zu bekommen.







Turbo Heatbed Isolator

 

Drucker mit Heizbetten haben immer mindestens eins der folgenden Probleme:

- Lange Aufheizzeit

- Hoher Stromverbrauch

- Schlechte Wärmeverteilung und Haftung

- Wärme strahlt ab und überhitzt die Elektronik



Da ich schon bei meinem ersten Drucker sehr gute Erfahrungen mit einem Luftpolster unter der Heizplatte gemacht habe, habe ich mich nach einigen Anfragen entschlossen, ein hübsches und effizientes System für die MK Heatbeds zu entwickeln:




Aus 2 Holzplatten gefräst sorgt der Isolator für einen Wärmestau mit guter Zirkulation unter der Heizplatte. Ausnehmungen für Strom und Sensorkabel erlauben eine cleane Optik, die innere Kreuz-Auflage mit Luftschlitzen erlaubt eine gleichmäßige Wärmeverteilung.

Damit ergeben sich folgende Vorteile:

- Halbe Aufheizzeit

- Weniger Stromverbrauch

- Gleichmäßige Wärmeverteilung


Wenn der Isolator samt Heizbett mit Abstandshaltern zur Grundplatte verbaut wird, strahlt auch kaum Wärme zur Elektronik durch.




Delta Deluxe - Der schnellste Drucker der Welt



Da ich ein großer Effizienz-Fan und Minimalist bin, habe ich viele Delta-Drucker gebaut und mit ihnen gearbeitet. Das Rostock Design ist (bis auf die gedruckten Gelenke) einsame Spitze und jedem kartesischem Drucker überlegen, aber für ernsthafte Geschwindigkeiten viel zu instabil.



Das originale Rostock Design hat folgende Schwächen:


1.) Zu dünne Aufnahmen für die (Kugel)gelenke: Bei 150mm/s Druckeschwindigkeit aufwärts sind mir die Aufnahmen immer wieder mal aberissen.


2.) Schwache Riemenbefestigung: Den Riemen mit Kabelbinder zu sichern ist bei weitem zu wenig, der Riemen lässt sich nicht ordentlich spannen, und die Aufnahme bricht sehr leicht.


3.) Keine Riemenspanner: Mit der Kabelbinderlösung kann man den Riemen nicht straff und genau genug spannen. Lockere Riemen bewirken starke Überschwinger/Abweichungen im Druck und stoßartige Belastungen die zu Schrittverlust führen.


4.) Keine Gegenlager an den Motorwellen: Schafft man es, den Riemen ordentlich zu spannen, dann verbiegen sich die Motorwellen!




Folglich habe ich mir das Rostock Design als Vorbild genommen, und meine eigenen Designs von Grund auf neu in Sketchup aufgebaut. Daraus entstand dann der Delta Deluxe, ein minimalistischer und effizienter High-Speed Drucker:




Die Rahmenteile sind aus Hartholz CNC-gefräst. Wer denkt, oder gehört hat, ein Delta Drucker wäre ungenau, dann nur weil die Rahmenteile von Hand gebohrt wurden, was die ganze Geometrie verhaut. Aus Erfahrung kann ich beim Delta sagen: Nur CNC ist OK!
Die Kunststoffteile sind aus PLA gedruckt, das ist steifer als ABS und ich kann mir zusätzliche Seitenwände zwecks Stabilität ersparen.



Gegenlager für die Motorwellen:



Die Riemen lassen sich jetzt so fest spannen dass man darauf Gitarre spielen kann, Überschwinger gibt es somit nicht mehr, die Ecken werden auch bei über 150mm/s noch eckig.



- Riemen Spann- und Neigungs- System:

  

Die 2 Madenschrauben an der Unterseite verstellen den Lagerbolzen, einfach und wirkungsvoll.



- Massivere Aufnahmen für die Kugelgelenke an Schlitten und Platform:





Stabile Schlitten und schneller Aufbau / Teiletausch:



Einfacher Zusammenbau und Sicherung mit nur einem Kabelbinder. Stabile Klemmhalter für die Linearlager, Tausch des Lagers ist in unter 30 Sekunden möglich! Dazu werden insgesamt 7 Schrauben leicht gelockert, dann kann die Linearwelle hochgezogen, und das Linearlager getauscht werden.



Leicht modifizierter Airtripper Extruder:





Ein gelaserter Schriftzug und Logo für die Optik:





Mit über 500mm/s Verfahrgeschwindigkeit und einer extremen Beschleunigung von 12500mm/s² bis 15000mm/s² in X, Y und Z ist mein Delta Deluxe derzeit einer oder der schnellste 3D-Drucker (mit Filament und Nema17 Antrieb) der Welt :)

Auch Oozing gehört der Vergangenheit an, der Druckkopf ist zu schnell um Austropfen zu ermöglichen. Das menschliche Auge kann die schnellen Bewegungen gar nicht mehr richtig erfassen, hier einige Videos:















In Zukunft noch ein ultraleichtes Hotend designen, dann sehe ich kein Problem mit dem Deluxe 800-1000mm/s bei entsprechender Beschleunigung zu knacken.







Häuser Drucken

 

 

Wer sich meine 3D-Drucker Projekte angesehen hat, kann sich vielleicht vorstellen, dass ein riesengroßer 3D-Drucker gleich ganze Häuser drucken könnte. Ein Firma in Shanghai hat es bereits umgesetzt, einfach nur geil:







Anstatt eines XYZ Portalkrans könnte auch ein stabiler und ultraleichter, auf einem LKW montierter, Roboterarm aus Kohlefaser die Arbeit verrichten, und wäre dabei noch mobil. Man fährt einfach auf die Baustelle, richtet den Arm ein, und druckt. Die Betonpumpe im LKW wird von Hand oder gemütlich per Mischwagen mit schnelltrocknendem Zement versorgt. Je nach Größe steht ein Rohbau in wenigen Stunden bis Tagen. Bei genügend Sonne könnte man den Drucker sogar über Solarmodule speisen, das spart auf Dauer nochmals Kosten und schont die Umwelt.

Ein einfacher kartesischer Kran auf Schienen wäre schnell gebaut, nur leider fehlt das Geld für starke Motoren, Treiber, Lager und Gelenke, und dann noch die Betonpumpe, ...

Daher bin ich vorerst auf Geld- und Material-Spenden angewiesen, um früher oder später hochautomatisiert Häuser zu drucken, am besten gratis, für jeden Menschen der ein Zuhause braucht!








Fazit:


Wer sich einen 3D-Drucker bauen möchte, braucht kaum technische Ausbildung, nur sehr viel Geduld, eigenständiges Lernen, ein bisschen Liebe, und Kommunikationsbereitschaft. Nachdem man sich für ein Druckermodell entschieden hat (ich empfehle Delta-Drucker, da effizient sowie schnell und einfach aufgebaut), sucht man sich ein Tutorial, und sollten Fragen offen bleiben, einfach im Reprap Forum anmelden. Das deutsche Reprap Forum hat in den letzten Jahren stark an Niveau verloren, schuld sind ein paar User die sich groß aufspielen. Anfängern wird das Blaue vom Himmel erzählt, nur um eins ihrer unausgereiften Produkte loszuwerden. Wer ein eigenes Produkt vorstellt, wird neidisch gemobt, und es werden Falschinformationen verbreitet. Trotzdem ist das Forum empfehlenswert, und Neulinge werden meist auch freundlich behandelt.

Benötigte Teile kauft man am günstigsten über Ebay, dort gibt es alles was man für einen High-End Drucker braucht. Bei Artikelstandort einfach "Weltweit", und bei Sortieren "Niedrigster Preis und Versandkosten zuerst" auswählen. Die Teile kommen meist aus China mit 2-4 Wochen Lieferzeit. Man benötigt ein Paypal-Konto, und man sollte es sofort unter "Problem klären" melden, wenn mal was nicht ankommt, um eine Rückerstattung zu bewirken. Ein "Full Metal J-Head Hotend" kostet ~15€ inklusive Versand, ein Heatbed ~13€, LM8U Linear Bearing ~1€/Stück, Nema17 Stepper im 10er Pack ~9€/Stück, stand 2015.

ACHTUNG! Finger weg von Schrittmotoren der Marke LONGS MOTOR, habe von 10 Stück Motoren 6 Kaputte erhalten!

TIPP: Autoleveling ist umsonst, und nur für Leute die es nicht schaffen den Drucker einigermaßen genau aufzubauen und einzurichten. Einzige Außnahme sind ständig variable Druckunterlagen, sonstige Höhenausgleiche werden gemütlich über die Slicer-Einstellungen erledigt.

Wenn der Drucker einmal sauber eingestellt, und die Firmware auf deine Anforderungen angepasst wurde, hält sich der Wartungsaufwand in Grenzen, die Wartungskosten sind nicht nennenswert, da Linearlager, Kugelgelenke, Führungen, etc. bei so geringen Kräften fast ewig halten.


Die Technologie 3D Druck wird sich langsam aber sicher in vielen Bereichen (z.B. Lebensmittel, Gebäudetechnik, Prothesenbau) durchsetzen. Die mangelnde Fantasie der Großindustrie und fehlende Unterstützung für talentierte Techniker stehen noch im Weg, und schlechte Billigdrucker werden haufenweise angeboten. Leider bringt ohne ein gewisses KnowHow auch der teuerste Drucker nichts, aber sobald 3D-Drucker und Robotik-Grundlagen fester Bestandteil an Schulen werden, wird vieles einfacher und praktischer, davon bin ich fest überzeugt. In der Schule war ich nicht der Beste, aber hätten wir damals schon Zugang zu etwas "coolem" wie 3D-Drucker gehabt, dann hätten Viele freiwillig gelernt, und wir könnten heute vielleicht schon Urlaub auf dem Mars machen, wer weiß :)




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