Kategorie-Archiv: 3D Druck

Breitstrahlende Akkuleuchte

Im Norma-Discounter waren einmal diese 12V Stiftsockellampen, im 50mm-Reflektorgehäuse, als Austauschteil für die NV-Halogenbeleuchtung im Angebot. Diese sind ganz ordentlich hell (in lumen/watt, also wirkungsgrad) und bieten sich gerade zu an, eine Akku-beleuchtung daraus zu basteln.

5W Akkuleuchte

Praktischerweise wurde ich noch relativ zeitgleich mit alten Laptop-batterien beschenkt.
Die haben in der Regel folgende zwei Probleme: In den Akkupacks kommen selektierte Zellen zum Einsatz, und es wird wie auch in Werkzeugakkus auf einen Balancer verzichtet. Mit der Alterung der Zellen driften die Zellenspannungen dann doch nach Jahren auseinander, und irgendwann beschließt die Überwachungselektronik im Akku, dass es so nicht mehr weitergeht.

Das zweite Problem ist der ansteigende Innenwiderstand der Akkuzellen, wodurch die noch verfügbare Speicherkapazität nicht mehr voll ausgenutzt werden kann. Trotz allem, halten diese Akkus noch einige Energie, und nach aussondern des „schlechten“ Zellenpaars können die restlichen Zellen einer Nachnutzung zugeführt werden.

Also braucht es ein Konzept, was soll das Ding können, und in welcher Form soll es daherkommen.
Ich hatte mir vorgestellt, an so einem Kasten mit großem Akku auch gleich noch eine USB-Ladebuchse anzubringen. Außerdem soll es wenigstens 5 Stunden leuchten.

Nach etwas hin- und her bin ich im CAD-Programm auf folgendes gekommen:

5W Akkuleuchte

Unten passen 6 Zellen 18650er Akkus hinein, und oben mit dem roten Haltering wird das Leuchtmittel gehalten, und kann leicht nach oben und unten geschwenkt werden.
Die LED-Lampen strahlen so breit, das sich nachher herausstellte, der schwenkmechanismus wäre gar nicht notwendig gewesen.

5W Akkuleuchte

Auf der Rückseite die Ladebuchse, USB-Anschluss, LED-Anschluss und die beiden Schalter für Licht und USB-Ladestrom.

5W Akkuleuchte

Diese Leiterplattenanschlussklemmen für 5,12er RM passen genau auf die Stifte der Stiftsockellampen, so musste ich keine spezielle Fassung für die LED-Leuchte beschaffen.

5W Akkuleuchte

Im Inneren steckt eine Hand voll Elektronikmodule aus China. Oben mit der Drosselspule ein CC-CV-Stepdown Wandler mit einstellbarer Ausgangsspannung und Strombegrenzung, der als Ladestromquelle für das Akkupack verwendet wird. Eingestellt auf 8.2V und 2,2A Ladestrom kann die Lampe auch (etwas langsamer) nachgeladen werden, während sie leuchtet. Dafür genügt dann ein ganz einfaches 12V 1,5A Steckernetzteil

Das halbrunde Plexiglas-Teil ist auf der Rückseite schräg angefeilt und dient als Lichtleiter für die beiden LEDs, und ist ein Abfallstück aus dem Laser. Ein weiteres rundes Abfallstück steckt seitlich im Leuchtengehäuse und lässt das Licht beim Aufladen Rot oder Blau herausleuchten, und zeigt damit an ob die Ladeschlussspannung schon erreicht wurde. (>80% aufgeladen). Aufgeklebt wird es mit UV-Reaktivharz, was für gute optische Ankopplung vom Led-Gehäuse zum Lichtleiter sorgt.

Unter dem CC-CV Wandler steckt ein Step-Up Wandler für die Bereitstellung von 12V für das LED-Leuchtmittel, und der Wandler für die 5V für den USB-Ladeanschluss.

5W Akkuleuchte

Im Batteriebehälter habe ich 6 Zelle in 2S3P Verschaltung und eine Akkuschutzschaltung untergebracht, das U-Förmige Plastikteil wird vom Deckel mit Leuchtmittelhalter und Elektronik beim zuschrauben des Gehäuse nach unten gedrückt und hält die Akkus in Position.

Gebaut habe ich das im September 2018, leider ist mir die Lampe vor ca 8 Wochen auf Arbeit abhanden gekommen. In den zwei Jahren kam sie aber regelmäßig zum Einsatz und hat gute Dienste geleistet.

Löt-handtasche für den Außeneinsatz

Immer wenn man etwas löten möchte, und kann es nicht einfach zum Lötplatz bringen, geht das generve los. Man muss das ganze Zubehör zusammensammeln, trägt das wohin, und dann fehlt es doch an irgendwas, was man vergessen hat, das Licht taugt nicht, es gibt nur grobes Werkzeug…

Deshalb wollte ich mir ein Set zusammenstellen für den Einsatz abseits des Lötplatzes.

Daher kurz überlegt, was man am nötigsten braucht.
*den Lötkolben, Temperaturgeregelt.
*Lötzinn und Flussmittel und Abstreifer
*Entlötlitze
*Elektronik-knips
*Spitzzange
*amtliches elektrisches Licht

Für den Komfort noch ein kleiner Lüfter, der einem den Lötrauch davonbläst, damit man das nicht im Gesicht hat.
Und Akkubetrieb.

Für den Akku soll ein 18V Werkzeugakku herhalten, Lidl hat da das günstigste was man kaufen kann, und wo die Akkus einen guten Ruf haben.
Für den Akkusockel kann ich praktischerweise bereits auf eine 3D-Konstruktion zurückgreifen und drucke diese noch mal aus.

Ein paar Schalter sind vorrätig, auch einen 50er Lüfter gibt der Bauteilevorrat noch her. Mit etwas Hirnschmalz komme ich auf die Idee, wie ich das mit dem Licht mache: Ein bewegliches Kühlmittelrohr wird mit einem G4/MR16 Lampensockel verheiratet, und ergibt zusammen mit einer 12V LED-Lampe eine in alle Richtungen verstellbare Beleuchtung. Als Lötkolbenhalter kann eine wieder eine Rohrniete aus einer Einweg-Kabeltrommel dienen.

Drumherum braucht es noch etwas Struktur.
Ein Holzrahmen als Träger wird aus einem übriggebliebenen Stück 10er Sperrholz und einem Stück Kabeltrommel zusammengeschraubt.
Akkulötstation

Mit dem Zwischenstand geht es ins Labor, denn wenn man das amtlich machen will, darf ein Tiefentladeschutz für den Lithium-Akku nicht fehlen, und eine Anzeige die zum Nachladen auffordert ist auch ganz hübsch.
Im Bild ist das Gehäuse für die Schalter und die Befestigung der Lampe bereits erledigt, aber noch nichts angeschlossen. In die Öffnung ganz rechts soll die Akkuanzeige mit 3 Leds.

Der Lötkolben besteht aus einem Handgriff für T12 Lötspitzen mit integrierter Elektronik.

Akkulötstation

Als Einzelstück habe ich die Elektronik nur auf Lochraster aufgebaut, und Bauteile bunt gemischt in allen Bauformen, je nachdem was der Vorrat so hergegeben hat. Für die Überwachung der Akkuspannung habe ich mir den ICL7665, der hat invertierte Schaltausgänge um sich eine Hysterese in die Schaltschwelle zu basteln, und braucht sehr sehr wenig Strom. Hält aber leider die 20V vom Akku nicht aus, deshalb ist noch ein LM2936 Längsregler vorgeschaltet, der ebenfalls einen sehr kleinen Ruhestrom besitzt. Größte Verbraucher in dieser Schaltung werden also die Status-LEDs sein.

Akkulötstation

Die Akkuüberwachung geht an, sobald ein schalter „am Pluspol“ betätigt wird, und schaltet dann über den Mosfet noch den Minuspol vom Akku zu, wenn die Akkuspannung ausreichend ist.
Die beiden winzigen grünen Platinchen sind DC/DC-Wandler auf 12V für LED-Licht und Lüfter.

Akkulötstation

Für den Lötkolben habe ich mir einen ausschwenkbaren Halter ausgedacht, im CAD konstruiert und mit dem 3D-Drucker hergestellt. In diesen wird ein Stück der Rohrniete eingeschoben als wärmebeständige Lotkolbenablage. Ein kleiner Neodym-Magnet hält ihn im hochgeklappten Zustand oben fest.
Der Lüfter soll mit einem Kugelgelenk frei schwenkbar werden.

Nach längerer Pause von diesem Projekt ging es jetzt doch langsam zum Abschluss über, zur Vervollständigung habe ich noch ein kleines billiges Digitalmultimeter dazugelegt, und angefangen das Zubehör mit allerlei Haltern am Holzgerüst zu befestigen.

Akkulötstation

Jetzt fehlen also nur noch die kleine Zangen, die ich dabei haben wollte.
Der 3D-Drucker liefert einen passenden Werkzeughalter, von ebay gibts das billigste Set an feinmechanischen Zangen. Die waren sogar erstaunlich brauchbar, nur eine hatte zu Anfangs noch etwas geklemmt. Den kleinen Saitenschneider habe ich nachgeschliffen, der schneidet nun auch dünne Litzen.

Akkulötstation

Damit hat das im Spätsommer begonnene Projekt nun auch dieses Jahr noch einen Abschluss gefunden.

CTC 3D Drucker Wartung: Kugellager der Koppelwellen

Moin

bei einer der regelmäßigen Kontrollen der Maschine habe ich festgestellt, dass von den sehr kleinen Kugellagern der Koppelwellen vom Typ MF105 eines nicht mehr richtig im Holz sitzt, und der innere Kugellagerring nicht mehr ganz mittig im Lager ist.

Um das mit kleinem Aufwand zu Reparieren, habe ich mir folgendes überlegt:
Die Kugellager sind im allgemeinen haltbarer, wenn sie größere Kugeln besitzen. Das Kugellager mit der größten mechanischen Belastung war auch in diesem Fall das defekte, nämlich das wo die Kraft des Y-Riemens und die Kraft des Koppelriemens zum Motor zusammenkommen, und die größten dynamischen Kräfte auftreten da hier ja die ganze Y-Achse angetrieben wird.

CTC 3d Drucker

Das hintere Lager auf der rechten Seite über den Befestigungslöchern des Motors ist kaputt.
Zunächst muss der Motor abgebaut werden, und die Befestigung der Motor- und Endschalterleitung gelöst werden.
Ich habe in meinem Drucker die zusätzlichen Kugellager zum Abfangen der Koppelwellen eingebaut, die das aufschwingen der vorgespannten 5er Wellen verhindern, was das Druckbild verbessert. Diese Nachrüstung entlastet nicht nur zusätzlich noch die kleinen Kugellager an den Seiten, sondern erlauben es ohne große Probleme die Seitenwand des Gehäuses komplett abzunehmen, da die Mechanik von den nachgerüsteten Lagern weiter in Position gehalten wird.

CTC 3d Drucker

Eines der Lager sieht man im Bild beim gelben Pfeil.
Wie oben bereits angedeutet, möchte ich hier zur Reparatur auf größere Kugellager wechseln, ich habe mir hier MF605 als neue Lager ausgewählt. Diese haben ebenfalls 5mm innendurchmesser, sind am Außendurchmesser aber 4mm größer. So kann der eingesunkene Lagersitz im weichen Sperrholz ausgebohrt werden um einen neuen ordentlichen Lagersitz wiederherzustellen.

CTC 3d Drucker

Ich habe das Holz am neuen Lagersitz durch Tränken mit Epoxidharz oberflächlich noch etwas stabilisiert. Als Werkzeug genügt eine Ständerbohrmaschine die vorher noch einmal auf winkligkeit kontrolliert wird, und ein Stufenbohrer, der schöne runde Löcher herstellt. Mit dem Bohrer kann in der entsprechend kleineren Stufe das Seitenteil mit Hilfe des im alten Bohrloches abgesenkten Bohrers passend zentriert werden.

CTC 3d Drucker

Es wird dann bis zur richtigen Stufe gebohrt, um den Lagersitz für das neue größere Lager herzustellen. Hier für das MF605 also 14mm.

CTC 3d Drucker

Durch die größeren Außenmaße des neuen Lagers sinkt die Flächenpressung am Lagersitz, die kraft wird auf mehr Fläche verteilt. Es genügt mit dem Schalbohrer bis zum berühren der nächsten Stufe zu bohren, auch wenn die 14mm bohrung noch nicht durch die komplette Seitenwand reicht, da die Lager 5mm schmaler als die Stärke der Sperrholzseitenwand sind.

CTC 3d Drucker

Im alten Kugellager ist erhebliches Lagerspiel feststellbar, es hatte bereits den Rand der Abdeckscheibe aufgefressen, was sich im Bild an dem schwarzen Ring (Lücke) um den inneren Kugellagerring zeigt.

Die Maschine ist bis dahin reichlich 5-6000 stunden gelaufen, genau kann ich das nicht mehr feststellen, da ich bei der Fehlersuche einmal das Eeprom und damit den Betriebsstundenzähler gelöscht hatte ohne die alten Werte zu notieren.

Nun gehts noch ein paar Jahre weiter mit der Maschine.
Was sonst noch so kaputt war: 40er Lüfterchen, und der Stecker am Heizbett der durch langsam steigenden Übergangswiderstand des Kontaktes erhitzt und gebräunt hat. Ich habe die beiden Stromtragenden kontakte Abgesägt und durch einen XT.60 Stecker ersetzt.

MKS mini12864 LCD v1.0 an repetier 0.92+ramps/mks Gen_L

mks mini12864 mit repetier fw

Um das MKS mini 12864 LCD (nicht oled!) display am ramps oder MKS GEN_L mainboard mit repetier 0.92 zu verwenden ist folgende einstellung erfolgreich:

configuration.h:

#define FEATURE_CONTROLLER 21  // VIKI2 Controller

in ui.h

zeile 1688 beginnt die definition vom VIKI2 mit
#if FEATURE_CONTROLLER == CONTROLLER_VIKI2

hier bis zur ersten mainboarddefinition (if MOTHERBOARD == 34 // Azteeg X3)
scrollen und die komplette zeile ersetzen durch:

#if MOTHERBOARD == 33
#define SDCARDDETECT 49// sd card detect as shown on drawing
#undef BEEPER_PIN
#define BEEPER_PIN 37
// Display A0
#define UI_DISPLAY_D5_PIN 27
// Display CS
#define UI_DISPLAY_RS_PIN 25
#define UI_ENCODER_A 33
#define UI_ENCODER_B 31
#define UI_ENCODER_CLICK 35
#define UI_RESET_PIN -1
//#define RED_BLUE_STATUS_LEDS
//#define RED_STATUS_LED 64
//#define BLUE_STATUS_LED 63

#elif MOTHERBOARD == 34 // Azteeg X3

dann das display anstecken, die nasen der stecker sind beim MKS mini gegenüber dem normalen reprapdiscount full graphic smart controller um 180 grad gedreht, das heißt sie passen so in die steckerwannen wie am MKS GEN_L board ab werk eingebaut und müssen nicht gedreht werden.

zum einstellen des displaycontrast:
u8glib_ex.h
suchen nach u8g_dev_st7565_nhd_c12864_init_seq[]

und dann zur Zeile
0x081, /* set contrast */
scrollen und in der nächsten Zeile den Wert anpassen, bei meinem display war 0x005 gut. Höhere werte machen das display dunkler, niedrigere blasser.

AT2100 polulu compatible stepper motor driver

Wie ich bereits im 3DDC-Forum meldete, bin ich auf der Aliexpress-Plattform auf diese AT2100 Motortreiber gestoßen.

AT2100 stepper driver

Diese Schrittmotortreiber sind deshalb interessant, weil sie wie die Trinamic (z.B. TMC2100) Motortreiber im 1/16 Mikroschrittbetrieb die Mikroschritte nochmals 8fach interpolieren. Das bringt erhebliche Vorteile in der Lautstärke der Motoren.
Leider habe ich zu den AT2100 Modulen keinerlei Dokumentation gefunden, auch ein technisches Datenblatt zum verwendeten Chip konnte ich nicht auftreiben.

Deshalb hier ein wenig reverse engeneering gefolgt von ein paar praktischen Erfahrungen.
Ich habe den IC abgelötet und dann die Platine ein wenig durchgepiept und die Bauteile gemessen.

AT2100 stepper driver

Die Schaltung ist überschaubar. Zwei Shuntwiderstände zum Messen des Motorspulenstroms, ein Poti zum Einstellen einer Referenzspannung für den Motorstrom.

Das Thermaldesign.. Wie die üblichen A4988 und DRV8825 ist die Platine verkehrtherum, und der Kühlkörper klebt oben auf dem Chipgehäuse. Besser wäre die Kühlung über die Platinenrückseite, die mit 5 thermal vias mit dem Thermal Pad des ICs verbunden ist. Die Treiber werden jedoch nicht so heiß wie die Trinamics, so dass sich das Modul in der Praxis dennoch ganz gut schlägt.

AT2100 stepper driver

Technische Daten habe ich überhaupt nur in der Angebotsbeschreibung bei Aliexpress gefunden, was immer mit Vorsicht zu genießen ist.

Erfahrungswerte:
Mit den üblichen 1,7….2,5A Motoren kann der Motorstrom ordentlich aufgedreht werden, 1….1,2V Vref passt gut für den Start. Mit zwei verschiedenen NEMA17 Motoren konnte ich etwas mehr als 15 Ksteps/s (1/16 mikroschritte) bei 24V Vmot erreichen.
Der Kühlkörper (oder noch besser ein größerer) sollte dabei angebracht werden.

Die Treiber sind fest auf 1/16 mikroschritte in der Ansteuerung und virtuell 1/256 Mikroschritte am Motor eingestellt. Irgendwelche Modi oder anderes Stepping ist bei diesen Modulen nicht vorgesehen, da die entsprechenden Pins am Polulu kompatiblen Sockel nicht belegt sind. Es kann also ohne Rücksicht auf vorherige Settings dieser Treiber im Austausch auf vorhandene Boards gesteckt werden. Dabei natürlich wie immer die Orientierung beachten, am Besten anhand der Motorpins. Die sind auf der Unterseite aufgedruckt.

Was gibts noch zu sagen? Meine AT2100 habe ich in den Makerbot1-Klon „CTC Bizer“ mit dem mightyboard eingebaut (dabei müssen die Pinleisten ausgelötet und auf der Bestückungsseite wieder eingelötet werden), die Drehrichtung der Motoren ist 1:1 gleich zu den originalen A4982 Treibern (wie auch A4988 und TI DRV8825). Im gegensatz zu den originalen Trinamic TMC2100 ist mir aufgefallen, das die AT2100 Treiber an den kleinen Motoren im CTC nicht singen und rauschen und pfeifen bei Stillstand.

Wie Laut/Leise sind die Treiber wirklich?
Im Vergleich mit dem SpreadCycle-Betrieb der Trinamic erster generation (tmc2100) laufen die Motoren mit den AT2100 Treibern tatsächlich etwas rauher, wenn auch immer noch deutlich leiser als im echten 1/16 Mikroschrittbetrieb mit den originalen Allegro A4982.

Ich bin soweit zufrieden damit, da ich das Singen und Rauschen der Motoren so ohne den Wechsel der Motoren loswerden konnte, auch wenn die trinamic treiber noch etwas leiser waren. Preislich sind die AT2100 mit 4 USD (Stand 04/2019) auch günstig.

Raumstatusschalter Makerspace Erfurt

Schalter im Nockenschalter-Stil mit modernem Innenleben

Die Werkstatt des Makerspace Erfurt sollte einen Schalter bekommen, an dem man Bequem den Status zwischen Makerspace Werkstatt geöffnet und geschlossen umschalten kann.
Ich habe den Vorschlag gemacht, das Teil wie einen alten elektrischen Nockenschalter zu basteln, nur noch etwas toller.^^

Der Vorschlag wurde angenommen also habe ich mich ans Werk gemacht, die Idee umzusetzen.
Für irgendwann mal später hat der Schalter 3 Schalterstellungen, um noch einen dritten Status zu signalisieren (gedacht war: Werkstatt ist zwar gerade noch offen, aber schließt gleich, es lohnt sich nicht sich noch auf den weg zu machen).

Als Vorbild diente ein Nockenschalter mit querliegender Nockenwelle. Nun, wie macht man das am besten? Ganz einfach, genauso wie im Original.

nockenschalter

Links durchs Loch wird eine Welle gesteckt, die Nockenscheiben und eine Rastscheibe sowie eine Drehwinkelbegrenzung montiert bekommt, die Schaltnocken werden der Einfachheit halber mit fertigen kleinen Mikroschaltern abgetastet.
Ich habe extra die Mikroschalter auch Modelliert, um die Nockenscheiben im 3D-Modell entsprechend am Bildschirm einmal im Schaltergehäuse sehen zu können. Die Abmessungen haben dann auch auf Anhieb gepasst. Was das grüne Teil oben ist, dazu komme ich später.

nockenschalter

Hier sieht man die Scheiben: Hinten die Rastscheibe mit den 3 Einkerbungen unten, die mit einer Feder und einer Kugel für haptisches Feedback am Schalthebel sorgen und auf den Schaltpositionen ein kleines Rastmoment erzeugen. Die Nut auf der Oberseite ist für die Drehwinkelbegrenzung. Davor sind die beiden Nockenscheiben für die beiden Mikroschalter. In ausgeschalteter Stellung wird kein Schalter betätigt, in Mittelstellung der Erste, und in Endlage dann der Zweite.

Nachdem im CAD alles gut aussah, geht das Teil in den Druck.

nockenschalter

Das fertige Gehäuseunterteil aus dem 3D-Drucker. Alle Merkmale wurden soweit brauchbar abgebildet. Es kann also mit den Einbauten weiter gehen.

nockenschalter

Die Reibepunkte bekommen Schmierfett. Rechtsunten ist schon die Kugel für die Rastscheibe eingebaut, auch die beiden Mikroschalter dürfen zur Probe schon mal ins Gehäuse. Die vier Schrauben sollten eigentlich die Elektronik aufnehmen die ich noch nicht da hatte. Eine Variante der NodeMcu/ESP8266 boards. Ich hatte nur das 0.9er ohne Befestigungsbohrungen da. Leider ging da etwas mit den Maßen schief und die Platine war dann doch länger. Deshalb oben im CAD das grüne Teil, es ist ein Adapterrahmen zur Montage der LoLin NodeMcu.

nockenschalter

Der ESP8266 meldet den Schalterstatus dann übers Wlan an einen MQTT Server. Jetzt gehts weiter mit dem Gehäuse

nockenschalter

Das Gehäuse wurde gespachtelt und geschliffen und nachher mit dem Hammerschlaglack lackiert, den ich für die halbautomatische Leiterplattenbohrmaschine gekauft hatte. Leider hatte sich inzwischen eine ziemliche Haut in der Lackdose gebildet und die Bestandteile sich etwas aufgetrennt. Das sorgte in der Folge dafür, das der Lack nicht so schön glänzt wie beim ersten Einsatz und sich schlechter verstreichen ließ.

Der Deckel wurde in der gleichen Farbe lackiert, das Ergebnis ist „gut genug, ich lass das jetzt so“.

nockenschalter

Als zusätzliches Feature bekommt der Schalter einen Boden aus Plexiglas, der mit WS2812 RBG-Leds beleuchtet wird. Oben im Modell ist dabei zu erkennen, das die Scheibe am Rand mit etwas Übermaß geplant war. Das dient dazu die Unterkante anzufasen um die Kante schön leuchten zu lassen.

Zum Einkoppeln des Lichts in die Scheibe wurden Vierecke ausgelasert, die Kanten angeschrägt und mit optisch transparentem Klebstoff die Ausschnitte schräg wieder eingeklebt. Auf diese Lichtleiter dann die LEDs geklebt. Zuletzt kam auf die Unterseite noch ein Streifen Alu-Klebeband.

nockenschalter

Der Clou an der farbigen Beleuchtung ist, das der Schalterstatus zum MQTT Server gesendet wird, und die LED den Status anzeigt den der MQTT Server meldet. Das bedeutet, man hat eine optische Rückmeldung ob die Meldung tatsächlich raus ging. Ist z.B. keine Wlan-verbindung, ändert sich beim Schalten die Farbe nicht und man weiß, das etwas nicht funktioniert hat.

An diesem Projekt habe ich nur Idee, CAD, 3D-Druck, Mechanik und Montage übernommen, die Firmware hat Maddi aus dem Makerspace gebastelt.

Wlan für den 3D-Drucker: ESP3D mit ESP01 am RAMPS 1.4 mit Repetier Firmware

Wie man ESP3D als Wlan-Erweiterung für den 3d-Drucker mit repetier-firmware aufsetzt.
Heute im Schnelldurchlauf stichpunktartig.
Los gehts:

esp3d
Kaufen:

  • esp-01 schwarze Platine (1Mbyte Fash, die blauen haben nur 0,5MB)
  • esp-01 Adapter -> Pegelwandler 3,3V/5V
  • esp-01 Programmer (es geht auch ein normaler Usb-seriell-wandler mit 3,3V Logikpegel und eine 3,3V spannungsversorgung, ESP ist nicht 5V-tolerant!)
  • Stiftleisten und Dupont-Kabelbrücken

Danach:Brücke am USB-Programmieradapter nachrüsten GPIO0 nach GND für Programmiermodus

Installieren:Arduino 1.8.3 für Linux, Boardverwalter-URL, ESP8266 4.1
Ordner $home/Arduino/tools anlegen
ESP8266FS herunterladen und nach $home/Arduino/tools/ESP8266FS/tool/esp8266fs.jar entpacken
esp3d 1.00 (enthält web-gui 1.0) oder aktuelles release
https://github.com/luc-github/ESP3D/releases
release nach $home/Arduino entpacken
/ESP3D-1.0/esp3d/esp3d.ino öffnen

Arduino-IDE starten und folgendes einstellen:

Board „generic esp8266“ auswählen
flashmode: QIO
flashsize: 1M(144k)
crystal: 26Mhz
flash: 40Mhz
CPU: 160Mhz
Builtin LED: 2
wenn vorher etwas anderes auf dem ESP war im zweifelsfall „Erase Flash: all flash contents“ wählen (Bei späteren updates nur die firmware überschreiben)
ESP01 auf den programmer stecken
Programmer an USB anstecken
ggf. mit sudo dmesg in der Konsole nachsehen welches USB-Device dazukam (/dev/ttyUSB0)
Port in arduino IDE einstellen

Sketch uploaden
Programmer abziehen und wieder anstecken

->Werkzeuge: ESP8266 Sketch Data Upload ausführen
(wenn man das vergisst hat der Webserver keine Webseite/index.html)

Programmer vom Usb abziehen und ESP01 auf ESP01 Adapter umstecken
5V anlegen und 15 Sekunden warten.
Wenn kein Wlan-device namens ESP3D auftaucht nochmal neu flashen

Wenn Wlan-device auftaucht mit diesem Verbinden und Erstkonfiguration durchführen. (Die hier eingegebenen Parameter kann man später noch ändern). Es ist sinnvoll den ESP ins eigene Wlan zu integrieren.
Der Wlan-schlüssel des inititalen Wlans ist 12345678
Es erfolgt dann eine Umleitung über captive portalseite zum ESP3D Webserver. (wenns funktioniert). Alternativ manuell http://192.168.0.1 öffnen (manchmal ist es ein anderer Adressbereich, dann z.b. mit Android und fffing app das Netzwerk scannen um die richtige IP herauszufinden, oder die eigene Adresszuweisung anzeigen und die Gatewayadresse verwenden)

Über die Einrichtungsseite kann das Wlan im ESP auf Clientmodus umgestellt werden, und der WPA-Schlüssel eingegeben werden. Nach einem Neustart wird der ESP dann Teilnehmer im Lokalen Wlan-Netzwerk.

Jetzt Firmware vom Drucker anpassen:
-> repetier fw
-> configuration.h
„define BLUETOOTH_SERIAL“ von -1 (aus) auf 2 ändern.
Baudrate setzen. ich empfehle 115200. 230400 hatte bei meinen Geräten nicht funktioniert, 250000 hat funktioniert. Schneller ist im Prinzip besser fürs hochladen von Gcode auf die SD-Karte über Wlan. In der Praxis macht es kleinen großen Unterschied.
Diese Baudrate ist nur für die Schnittstelle zum ESP und ändert nicht die Baudrate auf dem USB-Seriell-anschluss, da es sich dort um ein anderes UART im Atmega handelt.

Drucker-arduino neu flashen

Aux4 pin 18 und 17 und 1 und 2:
Pin 1: +5V
Pin 2: GND
Pin 17: TX-Leitung vom esp01-adapter
Pin 18: RX-Leitung vom esp01-adapter

Wenn hier der „smart adapter“ vom Display bereits aufsteckt, dann auf den den Adapter oben auf die 4 Lötstellen noch Pinleisten auflöten. (Bei angestecktem Display bitte erst mal bis zu Ende lesen)

esp3d
esp3d

Repetier host konfigurieren
->konfiguration->druckereinstellung

  • Vorhandenes Setup auswählen. neuen Namen eintragen, z.b. esp3d-drucker (speichert eine Kopie des aktuellen Druckerprofils unter neuem Namen)
  • Verbindungsart TCPIP wählen, ip-adresse des esp01 eintragen. (am besten feste ip im esp01 verwenden)
  • port: 8888
  • transferprotokoll: ASCII (!)
    repetier protokoll ist nicht plain ascii und wirft fehler bei der verbindung, weil esp3d zwar transparentes seriell macht, aber nur für plaintext. binärdaten werden nicht transparent übertragen.
  • empfänger cachegröße: 63 (!)

speichern->ok.

Mit Drucker über Wlan verbinden und freuen.
Es darf nur entweder Wlan ODER Usb verwendet werden, sonst gibts Verluste auf der Verbindung.

Nachtrag: der ESP8266 braucht Strom zum arbeiten. Das belastet die 5V Rail in der Druckerelektronik zusätzlich. Der originale AMS1117 ist eh schon überlastet wenn am RAMPS noch ein Smartcontroller angeschlossen ist. Sollte das Arduino mega2560 noch keine externe 5V versorgung bekommen haben, dann ist jetzt der richtige Zeitpunkt dazu.

was noch so schief ging:

    • die Arduino-IDE findet die eigenen Libs für den esp8266 unter Windows (xp) nicht, weil in der deutschen Lokalisierung die Pfadnamen zu lang sind „c:\Dokumente und Einstellungen\..“
    • der Esp01-adapter den ich zuerst verwendete war kaputt: auf der Leiterplatte fehlte eine Durchkontaktierung.
    • Die Doku des esp3d ist falsch, was den Anschluss am Ramps anbelangt. Auf den markierten Pins sitzt bereits der USB-anschluss und belegt die Schnittstelle. (Ja man kann da stumpf mit drauf gehen, und wenn der Seriell-pegelwandler niederohmiger ist als die Schutzwiderstände am Usb-seriell-wandler auf dem Arduino-mega-board, dann setzt er sich durch mit seinen Pegeln… nur weil das vielleicht funktioniert, ist es aber trotzdem scheiße)
    • Der Upload der GUI über die Web-upload-funktion auf dem leeren Webserver in form der index.html.gz datei schlug fehl (aktueller firefox) und der Webserver machte irgendwelchen Murks oder war dann gar nicht mehr erreichbar. Die hochgeladene 70 kbyte große Datei wurde zunächst direkt nach dem Upload als 2kb angezeigt und dann nach wenigen Sekunden gar nicht mehr. Ich habe dann in der Arduino-ide die Erweiterung „ESP8266 Sketch Data Upload“ installiert und es damit gleich beim programmieren mit aufgespielt. Das hat gut funktioniert.
    • Das auf einem extra dafür gekauften Programmer die brücke nicht vorhanden ist um den Esp in den Programmiermodus zu versetzen muss einem auch erst einmal erklärt werden.
    • ältere Versionen von ESP3D lassen sich in Arduino 1.8.3 mit esp2.2 oder 2.4 nicht bauen
    • richtige Datenblätter für den esp8266, wo z.b. auch mal steht wieviel Strom ein GPIO „sourcen oder sinken“ kann, sind nicht so leicht zu finden (ich hatte aufgegeben)
    • RAMPS verwendet die uart2-pins D16 und D17 nicht, leider stellt sich aber heraus das das fullgraphic-smartcontroller Display da zwei Leitungen drauf hat.
    • nach einem Update von repetier 0.92.8 auf 1.0(.1, .2, .3) ist das Uart 2 in der firmware kaputt. Ich habe im repetier-supportforum einen Bugreport dazu angelegt, aber nach Monaten noch keine Reaktion dazu bekommen.
      https://forum.repetier.com/discussion/5317/second-uart-for-bluetooth-isnt-working-after-upgrade-from-0-9-2-to-1-0-1

Nachtrag:
Fullgraphic Smartcontroller mit ESP3D am UART2 unter repetier fw 0.92 gemeinsam betreiben
Leiterbahnen D17 und D16 unterbrechen

esp3d

esp3d

Brücken zu D39 und D43 löten
esp3d

esp3d

Leider ist das Foto unscharf, der Zettel von vor Monaten war jetzt aber nicht mehr lokalisierbar.

repetier firmware 0.92.
Datei ui.h
abschnitt ramps
pins neu zuordnen. (pinnummern und Zeilennummern siehe auch im verlinkten bugreport)

 

Viel Erfolg!

Staubsaugeranschluss Ferm FBF1050E Oberfräse

Ich habe bei ebay eine gebrauchte Oberfräse erworben.

Es handelt sich um die Ferm FBF1050E. Am Fuß der Fräse ist ein kleiner Stutzen für die Absaugung vorhanden, jedoch passt hier nicht ein ganz normaler Staubsaugerschlauch drauf, weil der Stutzen ein kleineres Maß hat.
Außerdem geht es ziemlich eng her mit dem Motorgehäuse.

Ich weiß nicht ob im Original ein Adapter beiliegt da ich die Maschine ohne Zubehör bekommen habe, ich habe das Problem mit einem neu konstruierten Adapterteil gelöst.

Die Abflachung auf einer Seite gibt gerade genug Raum, damit der Fräsmotor auf maximale Tiefe eingestellt werden kann. Beide Enden sind leicht konisch, so dass der Adapter und der Saugschlauch ordentlich fest sitzen.

Das Druckteil passt ganz genau wie vorgesehen.

Bei diesem Teil hatte FreeCad sich etwas komisch, deshalb ist die Konstruktion in zwei Dateien (eine mit dem inneren „Luftkanal“, eine mit der Hülle)
Die Exportierte Hüllenmodell-Datei war leider auch erst nach Reparatur des Mesh zu gebrauchen, ich habe die reparierte Datei ins Zip gelegt, mit Slic3r ging das damit schließlich problemlos.

Staubsaugeranschluss ZIP [1MB]

Halbautomatische Leiterplattenbohrmaschine (3)

Nach längerer Pause nun zum dritten Teil zur Leiterplattenbohrmaschine. Hier noch ein paar Details zu den restlichen Teilen und der Elektronik.

Um eine Vorstellung der Mechanik zu bekommen, hilft es ganz ungemein, sich die Teile einfach mal so zusammenzusortieren auf dem Monitor. Wenn man dann noch etwas Zeit in das Ausmessen und Nachkonstruieren der Hardware steckt, hat man es nachher einfacher das 3D-Modell einmal „anzuprobieren“ bevor man Mist druckt 🙂

So habe ich mir diese Skizze gemacht und die zubehörteile daran angeordnet. Ich hatte zwischendurch einmal darüber nachgedacht, den Arm mit dem Motor aus mehreren Stücken 20er Vierkantstahlrohr zusammenzusetzen und diese mit dem Schweißgerät zusammenzubraten. Am Ende war es mit Holz dann aber doch einfacher, weil ich (im Dezember als das gebaut wurde) in der warmen Bude bleiben konnte.

An diesem Bild kann man auch schon sehen, das man an solchen Prinzipmodellen aus ein paar quadern schon ableiten kann, wie z.B. der Halter für den Servo aussehen muss. Durch hinzufügen der bereits fertigen Teile (Zahnstange, Schlitten) hat man virtuell schon einen Zwischenstand bei dem man ein paar Maße nehmen kann, und an den echten Teilen prüfen kann. So steigen die Chancen das die Druckteile gleich beim ersten mal passen.

Hier die Motorabdeckung für die Maschine. Das (schwarz-transparente) Teil der bisher fertigen Hardware habe ich importiert (als gittermodell) und dann das benötigte Teil „drumherumkonstruiert“.

Die Flache schräge Oberseite ist beim Drucken die auf dem Druckbett liegende Seite, innen sind noch ein paar minimale Stützstrukturen drin, so das dieses Teil recht einfach und problemlos 3D-Druckbar ist. Gerade bei komplexeren Geometrien hilft es sehr, wenn man sich bei der Konstruktion bereits Gedanken macht in welcher Richtung das gedruckt werden soll, und ein paar entsprechende Anpassungen unternimmt um den Druckvorgang zu erleichtern.


Das ist das kleine Schalterkästchen. Die Seitenwand rechts ist ein Extrateil und wird nachher mit dem restlichen Gehäuse verklebt. Bei diesem einfachen Teil würde es sich auch anbieten es auf der Rückseite stehend zu drucken, aber manchmal denkt man da nicht daran. So in zwei Teilen kann man das linke orangene Teil auf der linken Seite stehend drucken, was sehr einfach ist, und dann die Seitenwand als zweites Teil.

Obendrauf dann die Frontplatte (hier noch als skizze) mit 3 Schaltern und den zwei Löchern für die Poti-Achsen, die dann mit den 4 Löchern in dem orangefarbenem Teil verschraubt wird.


Etwas komplizierter ist der Fußschalter. Ein Klotz mit einem eingebauten mechanisch stabilen Schalter wäre auch gegangen, aber so ist es doch schöner.

Innen wieder ein Abbild der Hardware, hier der Mikroschalter. Links daneben die Nocken für eine Spiralfeder, die den Fußschalter so stark auseinander drückt, das man etwa das Gewicht des Fußes ausgeglichen hat. So kann man längere Zeit damit Arbeiten ohne das der Fuß verkrampft. Am oberen Ende (schlecht zu sehen) ist die Wippe so geformt, das sie einen Anschlag hat.

Zum Zusammenbau werden die Leitungen an den Mikroschalter angelötet, der Schalter mithilfe der beiden Löcher (im Bild vorn) für den Schraubendreher dann angeschraubt, die Feder auf den unteren Nocken gesteckt, das Oberteil oben eingehakt und nachher nur noch unten von beiden Seiten eine Schraube eingeschraubt, die das „Scharnier“ bildet.

Dieses Teil hat auf Anhieb funktioniert.

Nun zur Elektrik: Da sag ich nicht viel dazu, es kommt ein 7,5V Netzteil in den Kasten was ich in meiner Netzteilkiste gefunden habe. Es leistet 4A. Das reicht aus für den Bohrmotor und die Elektronik und das Servo. Wie die Schalter in dem kleinen Pultgehäuse angeschlossen werden kann sich jeder denken. Der große Schaltet alles aus. Die beiden kleinen daneben: Einer schaltet die Luftpumpe zum Spänewegblasen ein, der zweite die obere LED-Beleuchtung.

Die Elektronik ist ein Arduino Pro Mini, ich habe ein Schaltbeispiel aus dem Internet zum Anschluss des Servo verwendet (ja das stammt vom Teebeutelassistent, über den ich noch nicht Berichtet habe, aber manche haben ihn auf dem Fingers-Elektrische-Welt Forentreffen 2016 gesehen) und dort entsprechend hineingekritzelt was da noch so dazu gehört. Den Lautsprecher brauchts nicht, der war nur eben schon auf dem Plan.

Das ganze ist dann auf einem Stück Lochraster zusammengelötet worden, und lässt sich so zusammenfassen: „Es funktioniert so“.


So Ähnlich wie die Elektronik ist auch das Arduino-programm, ich habe davon wenig Ahnung. Ich fasse es auch mal mit „Es funktioniert so“ zusammen.

Im Prinzip sind da ein paar Schleifen mit If-Then-Else Kommandos die im richtigen Augenblick die richtigen Taster-Eingänge abfragen, zwischendrinn mal auf die ADCs mit dem Potis schauen und nebenbei das Servo hin und her fahren lassen.

Mini-Leiterplattenbohrmaschine-Arduino.rar

Als Arbeitstisch habe ich ein Stück Siebdruckplatte verwendet, weil das eine abriebfeste glatte Oberfläche bietet und das positionieren der Leiterplatte damit erleichtert wird.

Als kleines Extra ist in der Mitte eine runde Plexiglasscheibe bündig eingelassen, die von unten über einen Lichtleiter aus Plexiglas mit einer LED beleuchtet werden kann. So kann man ohne Spiegelungen das Lötauge der Leiterplatte gut sehen. Alternativ gibts noch zusätzlich einschaltbares Licht von Oben.

Das fertige Maschinchen funktioniert so:

    1. Werkzeuglängenkorrektur: Man spannt sein Werkstück ein, und dreht das Bohrtiefenpoti auf null. Das Servo fährt den Bohrer dann ganz hinunter. Hat er nicht genug Platz, oder reicht er nicht bis nach unten, muss links an der Seite die Servohalterung mittels Rändelschraube aus der Arretierung gelöst werden, und in der Schwalbenschwanzführung manuell auf die richtige Höhe eingestellt werden.

    1. Die Höhe ist richtig, wenn das Bohrtiefenpoti auf Linksanschlag ist, und der Bohrer etwa 2mm unter der Werktischoberfläche endet.

  1. Nun wird mit dem Bortiefenpoti der Bohrer so weit angehoben, bis er 2mm über der Leiterplatte ist.
  2. Am zweiten Poti kann die Absenkgeschwindigkeit noch in einem gewissen Bereich der schärfe des Bohrers und Wiederspenstigkeit des Materials angepasst werden.


Soweit zur Vorbereitung, dann die zu bohrende Platine auflegen, ein Loch anvisieren und auf den Fußtaster drücken.

Der Motor geht an und der Bohrvorgang beginnt.

Wird der Taster vorzeitig losgelassen, (irrtum, finger, wasauchimmer) fährt der Bohrer sofort zurück nach oben und der Motor geht aus.

Wird der Fußtaster gehalten bis das Loch die endgültige Tiefe erreicht hat, fährt der Bohrer auch zurück in die Ausgangsstellung damit man das nächste Loch bohren kann.

Erreicht der Bohrer die Endposition nicht und fährt vorzeitig zurück, ist der Bohrer stumpf oder die Bohrgeschwindigkeit zu hoch eingestellt. Das Servo wird stumpf angesteuert und nirgendwo kontrolliert, ob es tatsächlich den Weg gefahren ist den es hätte fahren sollen.

Hinweise für Vollhartmetallbohrer: Immer aus dem Vollen bohren, nicht mit einem VHM-Bohrer versuchen bestehende Löcher größer zu bohren.

Für große Löcher kann man aber gut Führungslöcher bohren, und dann mit Akkuschrauber und Spiralbohrer aufbohren (z.B. für 3,5mm Befestigungsschraubenlöcher)

 

CTC Drucker: kleine Nachrüstung

Ich hatte den CTC mal wieder vom „Druckerturm“ gehoben und ein paar länger aufgeschobene Dinge daran nachgerüstet.
Zunächst links die beiden Schalter. (Das mit dem Drehrad ist ein Spannungsregler für den Bauteil-Kühlungslüfter zum Einstellen der Objektkühlung)

Ein Schalter schaltet den Abluft-Lüfter oben in der Haube ein, der andere einen kleinen 40er Computerlüfter auf der Rückseite, der den Bowden-Extrudermotor kühlt. Der wurde bei längeren Drucken doch ziemlich heiß.

Die gedruckte Platte hält die Schalter in „snap-in“-Technik, so müssen die Löcher im Sperrholz nicht so genau sein. Von unten nichts besonderes, der Strom kommt von einem kleinen 12V Step-Down-Schaltreglermodul unter der Elektronik-Abdeckung.

Dann gab es noch ein kleines Sicherheitsupgrade:
Zwei Sicherungshalter auf der Rückseite, die die Leitungen zu den Extruderheizelementen im Kurzschlussfall an der Heizpatrone vor einem Kabelbrand schützen.

Oben rechts im Bild die beiden Sicherungshalter mit Zentralbefestigung, die Sicherungen sind in die +24V Leitung eingeschleift. Sicherungswert 2A.

Und von hinten sieht man dann die Schraubkappen.

Funkentstörung 3D-Drucker: Klappferrite

Hallo.

mein erster 3D-Drucker, der CTC, schlägt sich immernoch wacker. Da ich mehrere 3D-Drucker habe, wird natürlich auf den anderen auch viel gedruckt. So hat der CTC bisher nur etwa 1000 Stunden auf dem Zähler.

Ein Problem bei diesem Gerät fiel mir jedoch sehr schnell auf: Rundfunkstörungen. Sobald der Drucker anfängt zu drucken, wird der Radioempfang in der Küche schlecht.

Inzwischen sieht man bei den „besseren“ Druckern auch, das die Elektronik nun überwiegend in Metallgehäusen kommt, was sicher kein Zufall ist.

Im Prinzip ist das ansonsten alles das gleiche, ein Motortreiber erzeugt einen (bei Bewegung wechselnden) Konstantstrom mit einem PWM-Signal, und hat keine Ausgangsfilterung, da die Motorwicklung hier die Drossel bildet. Leider sind da noch eben verschieden lange Leitungen dazwischen, die beim CTC nicht nur nicht geschirmt, sondern auch nicht verdrillt sind, da sie aus losen Einzeladern bestehen. Die Schaltfrequenz ist nicht besonders hoch, aber die Signalform der steilflankigen PWM-Signale die aus dem Motortreiber kommen enthält entsprechend große Oberwellenanteile, die von den Motorleitungen abgestrahlt werden.

Das ist gar nicht gut, weshalb ich zum Schutz der Umwelt vor diesen Störsignalen Abhilfe geschaffen habe.

Gegen diese hochfrequenten Signale hilft ein Ferritring auf der Motorleitung, nah am Motortreiber. Praktischerweise gibts diese als aufklappbare zweiteilige Ferritringe, die man leicht nachträglich über die Leitungen klappen kann, ohne das man mit dem Stecker durch die Öffnung muss.

Neben den Motorleitungen gibts noch weitere Signale mit PWM: Das Heizbett und die Extruderheizungen. Auch da lohnt sich ein Ferrit.

Am Ende sieht es dann so aus:

Klappferrit

Die schwarzen Teile auf den Leitungen sind die Klappferritkerne. Seitdem ist Ruhe auf UKW. Die anderen Drucker haben ebenfalls die gleichen Maßnahmen erfahren.

Filamentextruder – Erfahrungen und Defekte

Heute einmal eine kleine Zusammenfassung über den Filament Extruder.

Ich hatte das Gerät als Ausstellungsstück auf einer interen Veranstaltung der FH Erfurt, am 25.05.2016.
Ausstellung bei der Gründerwoche der FH Erfurt
Leider waren wir nur Lückenbüßer für eine ausgefallene andere Veranstaltung, das Programm wurde ewig nicht geändert, und so hat es kaum jemand zu uns gefunden. Schade um den Aufwand.

Also weiter zu den Defekten und Umbauten:
Der Granulattrichter hat ein Problem.
So sieht er von oben aus:

Im Bild zeigt sich schon das Problem mit der Ecke des Einlaufes, wo sich Plastestücke verkeilen können.
Und hier sieht man den Schaden.

Das Material ist 3mm starkes PLA, massiv gedruckt. Beim drehen der Förderschnecke verklemmt sich immer mal etwas zwischen dem Bohrer und der Außenwand, und wird dann auf der Metallkante bis zum Ende der Öffnung nach vorn geschoben und danach abgeschert oder nach außen gedrückt. Dabei verkanten sich mitunter noch Teile und es wird ein starker Druck auf die Trichterwand ausgeübt, da das Material keinen Platz zum Ausweichen hat.
Deshalb gibts einen neuen Trichter, auf den oben der gleiche Deckel mit Weithalsflaschengewinde aufgeschoben werden kann, aber seitlich zusätzlicher Platz ist. Mit geschredderten kantigem Material (Mahlgut) ist das Problem deutlich ausgeprägter als mit runden Pellets.
Hier der neue Trichter:

Erfahrungen mit verschiedenem Material, damit meine ich z.B. verschiedene Hersteller, Compunds des gleichen Polymers aber unterschiedlicher Farbe ect. zeigen, das wie beim Drucken auch beim extrudieren erhebliche Unterschiede bestehen. Es funktioniert nicht, einfach die gleichen Einstellungen beizubehalten, sondern je nach Material muss der Düsendurchmesser, die Temperatur und die Motordrehzahl geändert werden, bis sich wieder ein brauchbarer Arbeitspunkt eingestellt hat. Die ersten Meter nach dem hochheizen passen nie. Bei Wechsel der Farbe ergeben sich lange Mischmaterialzonen im Filament bei dem die Eigenschaften sich langsam ändern. Da muss man über einen längeren Zeitraum gegensteuern um mit dem Filamentdurchmesser nicht völlig aus dem Ruder zu laufen.
Es ist also kompliziert.

Verspannung Drucklager
Aufgrund schlechter Ausrichtung habe ich das Drucklager verspannt, was dazu führte das die Kugeln den Kugelkäfig aufgefressen haben. Ich schätze das „Gewicht“ auf dem Lager auf ca. 50 Kilogramm wenn der Extruder läuft.

Vorsichtshalber habe ich einmal nachgesehen, was so ein Axiallager in der Größe überhaupt aushält. Offenbar ist da aber noch sehr viel Luft nach oben, da sollte es kein Problem geben.

Nun mussten die Kugeln aber wieder korrekt auf der Laufbahn verteilt werden, damit das Lager wieder seine Funktion erfüllen kann. Als Experiment startete dann dieses Teil:

Inzwischen hat es sich bewährt. Es sind einige Kilogramm durch die Maschine gegangen und das Lager funktioniert noch mit dem ersten gedruckten Kugelkäfig.

Erfahrungen mit dem Getriebe
Das „neue“ Getriebe hat auf der Motorwelle ein hoch belastetes Zahnrad. Dieser Umstand sorgt für unfreiwillige Materialtests, da hier ein hoher Verschleiß herrscht.

Wenn ich fertig mit den Zahnrädern bin sieht das ungefähr so aus:

Dieses Zahnrad ist aus PET-G und ist aufgrund von Abrieb verschlissen. Man sieht die eingelaufenen Zahnflanken und eine Mischung aus Silikonfett und Abrieb.

Hier ein Test mit ABS, welches mit in aceton aufgelöstem SAN beschichtet war. Das hat leider gar nichts ausgehalten und war kaum besser als normales ABS, was etwa 10fach schneller verschleißt als PETG.

Auch die Vibration des faustgroßen Schrittmotors sorgt für Ermüdungsbrüche, die auch schon einmal vor dem Verschleiß durch Abrieb zum Ausfall des Zahnrades führen können, was auch das Problem mit PLA-Zahnrädern ist, die ansonsten sehr beständig sind.
Die anderen 3 Zahnräder waren bisher komplett unauffällig und laufen noch mit dem ersten gedruckten Satz an PLA Zahnrädern.

Zuletzt hatte ich Zahnräder aus ASA versucht, die deutlich abriebfester als ABS sind. Leider sind mir diese dafür durch Ermüdungsbrüche ausgefallen.
Es gibt also ein neues Projekt: Die starre Wellenkupplung durch etwas ersetzen, was die Vibration der Schrittmotorschritte dämpfen kann.

Weiterhin zeigte sich an den Wellen des Getriebes, wozu ich schändlicherweise nur 8er Gewindestäbe verwendete, einiger Verschleiß im Bereich der Kugellager. Die Gewindestäbe erwiesen sich als praktisch, weil man durch kontern einr Langmutter mit einer oder mehreren normalen Muttern einen 6kant bekommt, mit dem man leicht das Drehmoment der Zahnräder auf die Wellen übertragen kann. Auch kann das Zahnrad auf der Langmutter noch einfach etwas verschoben werden um die Räder aufeinander auszurichten, und das verschieben der Zahnräder vereinfacht auch Reparaturen am Getriebe.

Leider bekamen die Gewindestäbe aufgrund der wirkenden Kräfte in den Kugellagern einiges an Spiel, was zu einer gewissen Geräuschkulisse führt. Im Bild sieht man die Welle des mittleren Zahnradpaars, die ich in diesem Zustand gegen einen Rundstab aus Eisen ausgetauscht habe.

Außerdem gibt es nun eine ordentliche Befestigung des Rohres, die Drehmomentstütze aus einer Gripzange konnte dank passender Metallschellen endlich einer richtigen Lösung weichen:

Soweit die kurze Zusammenfassung.

3D-Druck von kleinen Figuren

Auf Thingiverse habe ich dieses 3D-Modell (https://www.thingiverse.com/thing:653030) gefunden, welches den Astronauten und deren Raumanzügen der Apollo-Mission nachempfunden ist, also dem Mond-Programm der NASA.

Da dachte ich mir, das passt doch gut zu meinen Raketenlampen, allerdings brauche ich das natürlich alles viel kleiner.
Und so nahm das Elend seinen lauf.

Mit einer recht hohen Quote sind 3D-Modelle von Thingiverse ersteinmal kaputt.
So auch dieses. Die Reparatur versuchte ich zunächst mit netfabb, doch leider war das nicht erfolgreich.
Freecad hat auch ein paar Reparaturmöglichkeiten, stürzte aber beim korrigieren der vielen Oberflächenfalten ebenfalls ab.
Das Slicen mit Slic3r im kaputten Zustand amputierte dem kleinen Astronauten jedoch Hände und Füße, was ebenfalls keine option war.

Dann habe ich also Meshmixer ausprobiert, welches ein deutlich besseres Hüllenmodell exportierte, welches dann nochmal mit Netfabb…
Es ist manchmal schon schlimm.

Dann habe ich das Modell auf 25% verkleinert, und gedruckt, doch die im Modell enthaltenen Stützstrukturen waren durch das verkleinern extrem dünn geworden, so dass gleich erstmal das System zur Lebenserhaltung weggeschleudert wurde.. sozusagen.
Der Druck schlug also gleich zu Beginn schon fehl.

mini astronaut figur drucken

Das einschalten der Stützstrukturen im Slic3r erbrachte mit meinen Einstellungen ebenfalls einen Programmabsturz. So macht das alles keinen Spaß.
Ich suchte dann nochmal bei Thingiverse und fand ein fehlerbereinigtes Modell ohne die Stützstruktur darin.

Das war nicht so kaputt, aber der Support unter slic3r wollte trotzdem nicht funktionieren. Ich habe dann ein paar Einstellungen verändert (Überhangwinkel, Supportstrukturn nur auf der Bauplattform) und dann funktionierte es schließlich.

mini astronaut figur drucken

Vom Thingiverse Modell habe ich so etwa die Ausrichtung für den Druckprozess übernommen, die was die Menge der erforderlichen Stützstrukturen angeht deutlich günstiger ist, als das Modell aufrecht zu positionieren.

mini astronaut figur drucken

Gedruckt habe ich das schööön laaaaaangsam auf dem CTC, mit 0,08mm Schichtstärke, 0,2mm Düse und ca 30mm/s aus ABS.
Warum so langsam? Weil das bei so kleinen Teilen kaum anders geht, weil das heiße aufgetragene Material sonst nicht genug Zeit zum abkühlen hat. Alternative dazu: mehrere gleichzeitig drucken.

Druckzeit war übrigens knapp 3 Stunden.

mini astronaut figur drucken

So ist es doch ganz gut geworden. Den Support noch entfernen und fertig ist der Druck.

Hier noch mal ein Detailfoto der Oberfläche der Figur:

mini astronaut figur drucken

Zyklonabscheider

Im Makerspace Erfurt entsteht eine Holzwerkstatt.
Das ist natürlich ein Ort an dem Holz bearbeitet wird. Dabei werden besonders bei der maschinellen Bearbeitung Faserstäube freigesetzt, die je nach Holzart noch einige andere Inhaltsstoffe enthalten.
Besonders Hartholzstaub ist gefährlich.

Deshalb ist es wichtig, möglichst am Entstehungsort bereits Staub und Späne aufzufangen, und das geht am einfachsten mit einem Staubsauger.
Damit der nicht ständig voll ist und viele Staubbeutel braucht, hat ein kluger Mensch die Idee gehabt, einen Fliehkraftabscheider zu bauen, um den Staub von der Luft zu trennen und in einem Staubbunker zu sammeln. Es lassen sich mit dieser Methode hohe Abscheidegrade erzielen.

Das funktioniert so, dass die angesaugte Luft in eine möglichst schnelle Strudelbewegung versetzt wird. Die Form des Abscheiders, insbesondere am Lufteinlass zwingt die Luft in einen Wirbel, und die sich nach unten verjüngende Kegelform sorgt noch für eine Beschleunigung des Wirbels zum Ausgang hin. Durch die Fliehkraft werden die Partikel nach außen zur Behälterwand getragen, während in der Mitte des Wirbels die Luft abgezogen wird.

Unter klangvollen Namen wie „Dust Deputy“ oder „Dust Commander“ bekommt man solche Abscheider günstig aus Asien. Oder man baut sich selbt einen, was die Methode der Wahl ist wenn man größere Querschnitte braucht, etwa um eine Hobelmaschine abzusaugen.
Wir haben nur kleine Maschinen, da tut es der normale „Staubsaugerquerschnitt“.

Weil das Versenden aus Asien lange dauert und der Abscheider nicht in den Briefkastenschlitz passt, habe ich meinen selbst gebaut. Leider bin ich auch „faul“, deshalb habe ich diese Aufgabe dem 3D-Drucker übertragen. Naja. So ganz von allein tut der leider auch nichts, der braucht ja erstmal ein 3D-Modell.
Das habe ich dann doch selbst gemacht. Eine Umschau nach Erkenntnissen im Netz gab so grobe Verhältnisse aus Trichterwinkel, Querschnitt, Eintauchtiefe des Absaugrohres her.

Zunächst der Lufteinlauf in den Trichter, mit einer schönen Wendel:

Dann den Trichter, das Saugrohr und unten noch das blaue Teil, dazu komme ich gleich noch mal.

Nachher wird es auf ein dicht schließendes Plastikfass als Staubsammelbehälter geschraubt.
In Videos bei Youtube kann man sehen, das der Wirbel“sturm“ im Trichter sich bis in den Staubbehälter fortsetzt und dort alles durcheinanderwirbelt, wenn der Behälter sich langsam füllt. Das ist nicht so schön, deshalb habe ich Versuchsweise eine Prallscheibe auf die Unterseite meines Trichters gebaut (blau in der Grafik oben). In einem ersten Versuch zeigte sich, das der Wirbel so stark ist das abgeschiedener Staub von der Prallscheibe geschleudert wird und dort nichts liegen bleibt.

Bei den ersten Versuchen hat sich wie immer gezeigt, das irgendwas nicht so toll funktioniert. Wenn der Saugschlauch zum Abscheider verstopft, implodiert nämlich das Fass. Nicht das es mir passiert wäre, aber man erschrickt schon ziemlich dabei. Ich habe extra nur ein kleines 30L Fass verwendet, weil die großen durch ihre große Oberfläche noch empfindlicher sind.

Deshalb gab es also noch ein Sidequest, ein Bypassventil muss bei zu hoher Druckdifferenz etwas Nebenluft einlassen. Im Normalfall ist es immer geschlossen.

Im Bild ist das Oberteil zu sehen, welches über eine große Bohrung auf das Fass geschraubt wird. Das Loch in der Mitte ist für eine Schraube, auf die vorher eine Druckfeder aufgefädelt wird, die die Schraube immer nach oben Zieht. Unten kommt dann eine Scheibe mit Schaumgummidichtung an das Ende der Schraube.

Dann muss nur noch die Feder so vorgespannt werden, das sie beim entsprechenden „gefährlichen“ Unterdruck im Fass nachgibt und das Ventil sich ein Stück öffnet.

Alles zusammen sieht dann so aus:

zyklonabscheider.zip [4,6M]