3D-Drucker – Das nun stumme Plastikmonster

In einem anderen Artikel habe ich ja schon meine Erfahrungen mit dem Ender 3 niedergeschrieben. Jetzt hat Creality ein neues Board mit Schrittmotortreibern vom Typ TMC2208 im Angebot (zumindest als Ersatzteil), das die Schrittmotore fast geräuschlos macht.

Projekt: 3D-Drucker

Kontakt: Boris Dirnfeldner

Link: – eigenes Projekt –

Die Treiber kannte ich an sich schon länger und deren magische Fähigkeiten einen praktischen geräuschlosen Schrittmotorbetrieb zu ermöglichen.

Um davon im Drucker was zu haben, hätte ich allerdings ein anderes Board reinbasteln müssen das diese Treiber auch mechanisch unterstützt, eine entsprechende Melzi-Firmware parametrisieren und bauen und das alles wieder zu einem funktionierenden System zusammen zu bauen. Ein nettes Board dazu wäre z.B. ein MKS gen L mit einen ATMega 2560 drauf und die Treiber auf Sockel. Insgesamt mal ein Wochenendjob (+- ein Jahr).

Nicht unmöglich, braucht aber Zeit und Motivation. Davon war bei mir eindeutig in beiden Fällen zu wenig vorhanden, zumal der Drucker so absolut ok und nie alleine beim Drucken war.

Jetzt gibt es aber ein neues Board als Drop-In Replacement, also nur durch Austausch zu montieren. Dazu wäre ein Bootloader drauf (am Originalboard hätte der erst mal drauf müssen) und eine aktuellere Melzi-Version die auch ein wichtiges Defizit der alten Firmware beseitigt (fehlende Erkennung eines Ausfalls der Temperatursensoren).

Das Teil wurde eingekauft (eBay, 35€) und Freude, unbeschädigt geliefert und sieht tatsächlich so aus als würde es direkt passen.
Spoiler: Tut es auch. Aber: Das alte Board muss dazu raus.

Also Druckbett runter und Deckel auf. Nach Photodokumentation der alten Anschlüsse erst mal alle Kabel weg (ganz schön eng im Gehäuse). Die Stecker sind mit Heißkleber zusätzlich fixiert, was an sich gar nicht falsch ist aber den Ausbau erschwert. Die hinteren Stecker sind ohne Komplettzerlegen schwer zugänglich, also erst mal Schrauben weg.
Und da geht es los. In Summe 5 Schrauben (glaube ich, bin mir nicht mehr sicher).
Die ersten beiden easy, dann ging gar nix mehr. Die Schrauben sitzen bombenfest und brechen sogar vom Inbus den Kopf ab.
Das nachfolgende Debakel kürze ich mal auf “mehrstündiges Bohren, fluchen und Beten” bis die Dinger endlich raus sind. Da wurde in der Fertigung mit Maschinenhilfe angezogen was ging, lösen ist ja kein Use Case. Nachteil bei Chinaprodukten, muss man mit klarkommen.
Als dann die Schrauben weg waren, konnten auch die restlichen Kabel gut abgeklemmt werden.

Einbau gestaltet sich dann einfach, alles wieder ran (nur kurze Kabel und enger Bauraum sind hier hinderlich, da rächt sich das fehlende zerlegen).

Neustart, Menü ist kaum anders und alles bekannt. Probedruck gestartet und positive Überraschung: Die Motore sind fast geräuschlos, das lauteste Geräusch sind die Lüfter.
Leider ist mit dem Umbau wieder alles mechanisch verstellt und das Druckbett muss neu gelevelt werden. Ist ja nix neues…

Fazit:

Die Nutzung der TMC-Schrittmotortreiber ist unbedingt empfehlenswert. Schrittmotore laufen damit wirklich praktisch geräuschlos, mindestens aber wesentlich leiser als mit regulären Treibern. Ob man ein Austauschboard nimmt oder eine andere Lösung aufbaut, ist dann eine persönliche Entscheidung. Ohne das Schraubendebakel wäre der Umbau recht flott und problemfrei gewesen.

Komponenten:
Drucker: Creality Ender 3
Board: Creality Silent Board TMC2208 v1.1.5

Überlegungen:
Das Board hat 1:1 die gleichen Anschlüsse und Bohrungen, taugt also als Drop-In Replacement.

Schäden:
– Mehrere Stunden Schweiß zum Lösen der Schrauben, sonst alles ok.

3D-Drucker – Das nun stumme Plastikmonster

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Projekt: Gewürzdosenhalter

Kontakt: Boris Dirnfeldner

Link: Thingiverse, ffs – Fred Sch

Eigentlich machte man das “früher” ja ganz traditionell mit Holz und diversen Werkzeug, aber ich will da neues Equipment einsetzen und es soll filigran aufgebaut sein.

Bei meiner Suche nach bereits erstellten 3D-Modellen bin ich unter anderem auf ein fertiges Modell auf Thingiverse getroffen. Die Plattform ist wirklich toll und jedem zu empfehlen (gerade als Anfänger).

An der gefundenen Lösung war für mich besonders Interessant, das die Konstruktion mit OpenSCAD erfolgt ist und parametrisierbar ist. Die Konstruktion ist also in einer Programmiersprache beschrieben und aus Einzelelementen aufgebaut. Teile des Codes können über Variablen beeinflusst werden, d.h. ich kann z.B. die Anzahl der Waben anpassen und den Montagehalter “weglassen”. Am Ende habe ich dann eine STL-Datei mit 6 Waben (3×2) die ich 2x ausdrucke. Ok, eher 4x weil ich gleichzeitig noch an den Parametern rumspiele, aber egal. 

Am Ende werden die beiden Teile per doppelseitiges Klebeband einfach auf die Rückwand des Kästchens geklebt. Und schon kommt man an die Dosen recht einfach ran, während das schwere Zeugs am Boden gut erreichbar ist. 

Fazit:

Wie ich schon mal gesagt hatte, 3D-Druck kann super sein. Von der Idee zur Lösung praktisch kaum Zeit, und eine so filigrane Lösung wäre anders nie drin gewesen.

Danke auch an den Konstrukteur, das Teil ist wirklich toll!

Komponenten:
Drucker: Creality Ender 3
Slicer: Ultimaker Cura
Filament: PLA

Überlegungen:
Die neue Küche leidet an Übersichtlichkeit im Gewürzbereich. Eine Chance einen sinnvollen Beitrag zu leisten!

Schäden:
– Keine. Alles Ok.

3D-Drucker – Das nun stumme Plastikmonster

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Der 3D-Drucker ist ein tolles Ding, aber Erfahrung ist zwingend erforderlich und damit viel Versuch & Irrtum. Auf der Suche nach sinnvoll verwendbare Dingen hat sich in Thingiverse dieser Batteriespender gefunden. Wie sich herausstellt, eine sehr gute Wahl.Projekt: Batteriespender Kontakt: ...
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Mein Interesse am 3D-Druck war der Grundstein (wieder) in die Bastelaktivitäten einzusteigen. Die Generation der aktuellen Drucker ist uneingeschränkt nutzbar auch ohne übermäßige Bastelneigung und liefert ordentliche Ergebnisse. Die Erkenntnisse daraus sind auch beruflich interessant, 3D-Druck etabliert sich in vielen ...
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Der 3D-Drucker ist ein tolles Ding, aber Erfahrung ist zwingend erforderlich und damit viel Versuch & Irrtum. Auf der Suche nach sinnvoll verwendbare Dingen hat sich in Thingiverse dieser Batteriespender gefunden. Wie sich herausstellt, eine sehr gute Wahl.

Projekt: Batteriespender

Kontakt: Boris Dirnfeldner

Link: Thingiverse, AA, ryanneufeld
Link: Thingiverse, AAA, ryanneufeld

 

Als Anfänger hat man’s oft schwer, und 3D-Druck ist da keine Ausnahmen. Ich bin mit Cura als Slicer-Tool gestartet und fand (das von anderen Benutzern oft kritisierte) Benutzerinterface schnell super. Vor allen, das man auf die Einstellungen wirklich vollen Zugriff hat. Dumm nur wenn man keine Ahnung hat…

Nach anfänglichen Erfolgen mit Minifiguren (Pikachu mit 3cm in PLA hat super funktioniert) geht es an Modelle mit mehr Volumen. Und siehe da, nix klappt. Mit den Ersteinstellungen habe ich massive Probleme mit Underextrusion (ganze Abschnitte sind offen), der Druckkopf knallt bei Bewegungen ans Modell, das Modell verliert Bodenkontakt und Stringing (“Fäden ziehen”) habe ich auch im Programm. Nicht zu vergessen das die Druckzeiten explodieren.

Schritt für Schritt geht es an die Probleme, zuerst das Thema mit den fehlenden Wänden im Modell. Der Ender-3 hat (wie viele andere Drucker dieser Preisklasse) den Extruder vom Druckkopf getrennt. Verbunden sind die beiden Teile über einen Teflonschlauch und einem Schlauchventil zur Befestigung auf beiden Seiten. Leider scheint das Ventil am Extruder nicht in der Lage zu sein die Bewegungen des Filaments auszugleichen. Damit rutscht der Bowdenzug bei jedem zurückziehen ein Stück hin und her und das führt in Teilen zu Problemen bei der Filamentversorgung am Druckkopf und zu den kleineren Löchern. In Foren werden hier zu kleinen Clips geraten, die das Verhalten verbessern sollen. Bei mir leider nicht, aber ein Versuch war’s wert. Hier hilft nur ein Tausch des Ventils, danach ist da endlich Ruhe.

Meist reicht es gerade so, manchmal bekommt der Druckkopf wohl aber trotzdem nicht genug Material gefördert. Dazu kommt das Problem, das der Extruderkopf manchmal durchrutscht, also bei der Förderung entweder Schritte am Motor verliert oder einfach am Material schrappt ohne Vortrieb.
In der Originalkonfiguration zeigt sich beim Ender-3 auch das Problem, das der Rollenhalter bei vollen Rollen schon deutlich Widerstand gegen abrollen leistet. Der Extruder zieht immer erst Filament an ohne das die Rolle sich dreht bis irgendwann genug Kraft wirkt das die Rolle durchrutscht. Wenn dazu die Wicklungen nicht optimal sind, reicht das schon für Filamentmangel.

Lösungen für bessere Führungen gibt es massig. Am Extruder kommt eine Umlenkrolle mit Kugellager rein, am oberen Ende eine Führung mit einfacher Öse. Die Rollenauflage wird selbstgebaut mit 3 Gleitlagern mit auchreichenden Durchmesser und Abstandhaltern. Damit läuft die Zuführung nun Butterweich und braucht sogar etwas Wiederstand an der Rolle damit nicht zuviel Material abrollt.

Nach etwas Recherche verdichtet sich die Vermutung, das die normale Temperatur für mein Filament scheinbar zu niedrig ist. Auch ist der Standardextruderkopf zwar Ok, aber nicht unbedingt gut. Da mir das Plastikteil hier ohnehin nicht besonders gefallen hat, wurde der Kopf kurzerhand gegen eine Veriante aus Alu ersetzt. Durchrutschen gibt es nun nicht mehr , und das Rot macht sich wie bei Sportbremssätteln am Auto recht ordentlich. Lediglich das Einfädeln vom Filament ist bei meiner Version immer noch hakelig. Das wird aber vorerst vertragt.
Bei den Temperaturen taste ich mich in 5° Schritten ran sowohl bei der Druckbetttemperatur als auch am Extruderkopf bis das Ergebnis sowohl in der Haftung als auch am Modell passt.

Nach antitschen von Druckkopf am Modell bei Fahrten lässt sich durch Parameter gut einstellen (Hops heben den Druckkopf vor fahrten nun etwas an). Auch kann man einstellen, das zumindest das Modell umfahren wird.

Bei der Geschwindigkeit ist auch ausprobieren angesagt. Hier gibt es nun mehrere Modies, vom einen sehr flinken Draft für Tests, der aber trotzdem noch ausreichend stabil ist bis zu einem sehr langsamen Schöndruckmodus kann ich nun nach Bedarf wählen.

Am Ende kommen nun recht passable (wenn auch nicht perfekte) Drucke raus, die für mich mit nur wenig Nacharbeit gut genug sind.

Es hat mich hierbei einige Fehldrucke für den Batteriespender gekostet. Zuletzt ist das Teil aber richtig gut rausgekommen und ist auch in reger Nutzung. Oben Batterien rein und unten nach Bedarf rausziehen. Die restlichen Batterien rutschen einfach nach und man sieht auf den ersten Blick wie viele noch auf Lager liegen.

Fazit:
Mit dem Modell konnte ich viel über den Drucker und die richtigen Einstellungen lernen. Und am Ende ist auch noch ein tolles Hilfsmittel rausgekommen um das Chaos wieder etwas mehr zu sortieren.
Danke wieder mal an den Konstrukteur, das Teil ist wirklich toll!

Update Q1/2020:
Der Spender ist immer noch im Einsatz. Dabei ist noch einer für AAA-Batterien dazu gekommen und funktioniert ebenso super. In der Familie wird sich von dort bedient. Über die Weihnachtsferien wurden einige Möbel ausgetauscht, und der Spender ist einwandfrei auf das neue Möbel umgezogen. In der Gallerie das erste Bild sind die beiden Spender am neuen Platz. Also weiterhin unbedingt empfehlenswert.

Komponenten:
Drucker: Creality Ender 3
Slicer: Ultimaker Cura
Filament: PLA

Überlegungen:
Um mit dem 3D-Printer Erfahrungen zu sammeln braucht es Versuchsobjekte. Der Spender ist als Test gut geeignet und bringt auch einen Nutzen.

Schäden:
– Keine. Alles Ok.

3D-Drucker – Das nun stumme Plastikmonster

In einem anderen Artikel habe ich ja schon meine Erfahrungen mit dem Ender 3 niedergeschrieben. Jetzt hat Creality ein neues Board mit Schrittmotortreibern vom Typ TMC2208 im Angebot (zumindest als Ersatzteil), das die Schrittmotore fast geräuschlos macht.Projekt: 3D-Drucker Kontakt: Boris ...
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Gewürzregal – Mach’ ma’ was nützliches!

Da ein 3D-Drucker im Haus auch einen Sinn machen sollte und die Küche gerade eine Vollsanierung erfährt, muss auch aus der DIY-Ecke was zielführendes kommen. Eine (von der Idee klassische) Ergänzung der Gewürzdosenablage erscheint hier ein schönes (Mini) Projekt.Projekt: Gewürzdosenhalter ...
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Batteriespender – Bürogadget und Druckertuning

Der 3D-Drucker ist ein tolles Ding, aber Erfahrung ist zwingend erforderlich und damit viel Versuch & Irrtum. Auf der Suche nach sinnvoll verwendbare Dingen hat sich in Thingiverse dieser Batteriespender gefunden. Wie sich herausstellt, eine sehr gute Wahl.Projekt: Batteriespender Kontakt: ...
Weiterlesen …

3D-Drucker – Das singende Plastikmonster

Mein Interesse am 3D-Druck war der Grundstein (wieder) in die Bastelaktivitäten einzusteigen. Die Generation der aktuellen Drucker ist uneingeschränkt nutzbar auch ohne übermäßige Bastelneigung und liefert ordentliche Ergebnisse. Die Erkenntnisse daraus sind auch beruflich interessant, 3D-Druck etabliert sich in vielen ...
Weiterlesen …

3D-Drucker – Das singende Plastikmonster

Mein Interesse am 3D-Druck war der Grundstein (wieder) in die Bastelaktivitäten einzusteigen. Die Generation der aktuellen Drucker ist uneingeschränkt nutzbar auch ohne übermäßige Bastelneigung und liefert ordentliche Ergebnisse. Die Erkenntnisse daraus sind auch beruflich interessant, 3D-Druck etabliert sich in vielen Bereichen der Industrie.

Projekt: 3D-Drucker

Kontakt: Boris Dirnfeldner

Link: – eigenes Projekt –

Streng genommen ist der Drucker kein echtes Projekt, da ja die Basis eingekauft ist und grundsätzlich erst mal nur zusammengebaut wird.
In der Praxis hat das Gerät allerdings schon viele Änderungen erfahren und die Erfahrungen aus den eigenen Versuchen rechtfertigen hier auch von einem Projekt zu sprechen.

Wichtig: Der Artikel beschreibt meine Erfahrungen und Schlüsse, die für mich funktionieren. Das muss aber nicht immer richtig oder optimal sein. In einschlägigen Foren finden sich unglaublich viel Erfahrungen und noch mehr Meinungen. In letzter Instanz muss man sich selber einarbeiten und den eigenen Weg suchen. Leider ist die Technik noch nicht ohne handwerkliches Geschick und Hintergrundwissen zu nutzen, der Weg dahin ist aber schon erheblich weiter gegangen als vor wenigen Jahren.

Der Zusammenbau ist praktisch kein Problem, zumal die wichtigsten Problempunkte in Foren bereits bekannt waren.
Meine Lieferung hatte keine verbogenen Komponenten und die Druckplatte war (da aus Glas) auch gerade. Lediglich die bei der Vormontage offenbar serienmäßige Verspannung des Rahmens musste durch lösen von ein Paar Schrauben korrigiert werden.

Wie oft zu lesen ist der Einstieg hakelig. Die ersten Drucke schlagen zumeist fehl, das Testmodell ist in den ersten Versuchen meist Schrott. Grundlegendes Problem ist so gut wie immer die unzureichende Kalibrierung der Druckplatte (“Leveln”, Einstellen des Abstandes Druckspitze – Druckbett). Nach einigen Versuchen funktioniert der Druck recht ordentlich.

Die Geräuschkulisse ist interessant. Die Schrittmotore erzeugen ein singendes Geräusch, damit wird einem nie langweilig. Lediglich die Lüfter sind etwas lauter. Im Wohnraum ist das Geräusch aber störend, Schlafen nicht möglich (und auch wegen der Luftbelastung nicht sinnvoll).

Die ersten “produktiven” Drucke zielen auf die Verbesserung des Druckers. Der Ender-3 hat praktisch keine Filamentführung, viele Teile sind nicht abgedeckt. Daher wird erstmal das Display auf der Rückseite verdeckt, die vordere Umlenkrolle abgedeckt und eine einfache Filamentführung eingebaut. Die Verkabelung wird per Clip besser geführt und die Halterolle für die Filamentrollen mit einer Kugellager-basierenden Lösung ergänzt. Auch der Lüfter unter dem Druckbett wird gegen Schmutz von oben verblendet.
Auch ein Werkzeughalter am Rahmen wird angebaut.

Temperatur von Druckkopf und Druckplatte und die anderen Parameter für den Slicer erfordern einiges an Versuch und Irrtum. Man tastet sich ran, 2 Schritte vor und einen zurück. Irgendwann ist der Druck mit PLA relativ ordentlich, zum Glück sind Fehldrucke auch oft verwendbar (aber halt nicht schön). Und ständig das Bett “leveln”.

Bei den Drucken zeigt sich ab, das die vorhandenen Ventile für den Teflonschlauch diesen nicht sicher halten und damit ständig Probleme mit der Förderung des Filaments auftreten (Underextrusion). Dadurch bekommen die Modelle Löcher oder verlieren Stabilität.
Die Clips, die das verbessern sollen, funktionieren bei mir nicht. Daher Austausch des Ventils am Extruder gegen ein neues Teil, dann ist da Ruhe. 
Dabei wird der Extruder auch gegen eine Version aus Metall getauscht, weil das Filament auch manchmal dort nicht richtig gefördert wird.

Grundsätzlich muss das Druckbett immer wieder mal mit Alkohol gereinigt werden, die Haftung ist recht ordentlich durch die Glasplatte. Versuche mit Kleber oder Klebeband sind nicht notwendig.

Beim Versuch mit PLA anderer Hersteller zeigt sich, das es Unterschiede gibt. Je nach Material sind die Ergebnisse unterschiedlich steif und benötigen auch unterschiedliche Temperaturen beim Druck. Hier gilt wieder Try & Error. Beim Slicer konnte ich die Parameter unverändert lassen.

Nachdem der Druck nun zuverlässig funktioniert, wird an der Druckgeschwindigkeit getunt. Nach einigen Versuchen läuft das System nun mit (im Vergleich) irrwitziger Geschwindigkeit. Die Oberflächen sind nicht mehr so schön, die Haltbarkeit der Modelle ist aber gleichwertig. Für Drucke während der Entwicklung eine tolle Sache.

Zuletzt wurden die Federn des Druckbetts gegen härtere Typen ausgetauscht. Dadürch ist das Leveling leichter und einmal eingerichtet, auch weniger häufig notwendig. Scheinbar bleibt die Positionierung besser stabil und wird beim lösen der Druckmodelle nicht mehr so leicht verstellt.

Ausblick:

Der Drucker wird immer wieder Änderungen erfahren. Je nachdem was gerade gemacht wird, zeigt sich Potential für Verbesserung und kann auch gut umgesetzt werden.
Ein sehr wichtiger Punkt ist das nervige, aber wichtige Leveling. Wenn es überhaupt einen echten Kritikpunkt an Druckern dieser Klasse gibt, dann das es kein Autoleveling gibt. Das manuelle Einrichten ist oft einfach nervig.

Fazit:

3D-Druck ist toll. Man kann “mal schnell” ein Teil bauen ohne Drehbank oder Schreinerausbildung. Wenn man sich mal ein Gespür für die Parametrisierung erarbeitet hat ist das Arbeiten recht einfach.

Neue Filamente, Materialien oder Umbauten werfen einen aber oft wieder zum Anfang zurück.

Komponenten:
Drucker: Creality Ender 3
Slicer: Ultimaker Cura
Filament: PLA

Überlegungen:
Der Creality Ender 3 hat sehr gute Bewertungen und wird in Angeboten schon um 160€ gehandelt.

Schäden:
– Bis auf diverse Fehldrucke keine

3D-Drucker – Das nun stumme Plastikmonster

In einem anderen Artikel habe ich ja schon meine Erfahrungen mit dem Ender 3 niedergeschrieben. Jetzt hat Creality ein neues Board mit Schrittmotortreibern vom Typ TMC2208 im Angebot (zumindest als Ersatzteil), das die Schrittmotore fast geräuschlos macht.Projekt: 3D-Drucker Kontakt: Boris ...
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Gewürzregal – Mach’ ma’ was nützliches!

Da ein 3D-Drucker im Haus auch einen Sinn machen sollte und die Küche gerade eine Vollsanierung erfährt, muss auch aus der DIY-Ecke was zielführendes kommen. Eine (von der Idee klassische) Ergänzung der Gewürzdosenablage erscheint hier ein schönes (Mini) Projekt.Projekt: Gewürzdosenhalter ...
Weiterlesen …

Batteriespender – Bürogadget und Druckertuning

Der 3D-Drucker ist ein tolles Ding, aber Erfahrung ist zwingend erforderlich und damit viel Versuch & Irrtum. Auf der Suche nach sinnvoll verwendbare Dingen hat sich in Thingiverse dieser Batteriespender gefunden. Wie sich herausstellt, eine sehr gute Wahl.Projekt: Batteriespender Kontakt: ...
Weiterlesen …

3D-Drucker – Das singende Plastikmonster

Mein Interesse am 3D-Druck war der Grundstein (wieder) in die Bastelaktivitäten einzusteigen. Die Generation der aktuellen Drucker ist uneingeschränkt nutzbar auch ohne übermäßige Bastelneigung und liefert ordentliche Ergebnisse. Die Erkenntnisse daraus sind auch beruflich interessant, 3D-Druck etabliert sich in vielen ...
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