Kategorie-Archiv: 3D Druck

Selbstbau 3D-Drucker – Teil 1

Ich habe mir vorgestellt mithilfe eines 3D-Druckers einen Platinenbohrautomat zu bauen.

Dabei soll die 3D Druckfähigkeit erhalten bleiben, also das ganze mit wenigen Handgriffen umrüstbar sein.
Ich werde also zunächst einen 3D Drucker bauen. Mir schwebt aufgrund einiger Vorteile in der Konstruktion ein „Prusa-I3 Boxed“ vor.
Dieser hat folgenden Vorteil: Die Holzteile sind leicht herzustellen (Kann man sich im Baumarkt gleich fertig zuschneiden lassen)
Die Motoren sind alle feststehend und werden nicht durch die gegend gefahren (Bei bowden-extruder aufbau)
Es sind außer geschliffenen 8er Linearwellen keine weiteren Präzisionsbauteile von nöten.
Der Hub der Z-Achse erfolgt mit M5 Gewindestäben (ich nehme Messing wegen der besseren Oberflächengüte), aufgrund der Auflast des Eigengewichtes ist das Umkehrspiel vernachlässigbar.
Die Spezialteile kann ich alle selbst mit meinem 3D-Drucker ausdrucken (Zumindest für mich ein Vorteil), da die Konstruktion frei verfügbar ist.
Ich habe mich bewusst für den OpenSource Reprap-entwurf entschieden.

Da ich bereits viele Teile bestellt habe, ist der Kostenrahmen bereits absehbar. Ich versuche bei etwa 300 Euro zu bleiben, es wird also an vielen Stellen gespart und möglichst billig eingekauft.

Dabei ist das Bohrgerät nicht berücksichtigt, da ich ein Proxxon FBS 240/E und eine flexible Biegewelle bereits habe. Wenn die Maschine (ich meine den Proxxon) zu schwer sein sollte, bekommt sie eine Halterung an der Seite und auf den Schlitten wird nur die leichte Spindel der flexiblen Welle montiert. Im moment favorisiere ich diese Variante sogar. Dabei sind aber nur begrenzte Drehmomente übertragbar (weil sich die flexible Welle verdrillt bei überlast).

Als Extruder soll ein leichter Bowden-Extruder zum Einsatz kommen, um die bewegten Massen gering zu halten und eine hohe Druckgeschwindigkeit zu ermöglichen.

Der Trend geht zum Zweit-3D-Drucker :)

Jo also manche fragen sich ja, was man denn eigentlich mit so einem 3D-Drucker macht.

Zunächsteinmal der Hinweis auf den Tyrannosaurus Rex Duschkopf bei gizmodeo.

Das zeigt ganz anschaulich was man so machen kann:
Ob das nun kleine schwer beschaffbare Ersatzteile sind, wie Ersatzzahnräder für gebrochene Teile z.B. im Aktenvernichter, Klipse oder Adapterteile fürs Auto, speziell geformte Halterungen oder mit Hausmitteln schwer herzustellene Mechnikkomponenten und passgenaue Elektronikgehäuse für den Bastler, all das kann man mit dem 3D-Drucker selbst herstellen.

Billig aus Spritzguß hergestellte im Handel beschaffbare Teile mit dem 3D-Drucker herzustellen lohnt sich dagegen nicht.

Ein großer Aufwand bei der ganzen Sache, der mich auch einige Zeit hat zögern lassen, ist die Tatsache, dass der Drucker natürlich nicht von selbst irgendwas drucken kann. Der braucht natürlich Daten. 3D-Daten.

Deshalb kommt man, wenn man selbst eigene Teile herstellen möchte, gar nicht drum herum, die Bedienung eines 3D-CAD-Programms zu erlernen. Das ist ein schwerwiegender Punkt, weil die Programme alle komplex in der Bedienung sind, und das ganze Gegenteil des Begriffes „selbsterklärend“ darstellen. Mit ein paar Video-Tutorials schafft man aber den Einstieg in die Materie, und dann hilft natürlich nur eins: Üben, üben und noch mehr üben. Mit der Zeit hat man den Dreh heraus und gewöhnt sich die richtige Herangehensweise zur Konstruktion eines bestimmten Teils an.

Nach einer Zeit stößt man dann schnell an die Grenzen des 3D-Druckers, weils zum Beispiel sehr lange dauert größere Teile herzustellen, oder gar das gewünschte Teil die Maximalabmessungen des Bauraumes überschreiten.

Zudem ist bei der Verarbeitung von verschiedenen Plastesorten auch noch nicht Schluß. Mit einer Spritze lässt sich ein Extruder für Pasten bauen, Schokolade kann man Drucken, und mir schwebt auch noch vor das lästige Bohren von Leiterplatten von der Maschine ausführen zu lassen – denn die Bohrdaten fallen beim erstellen der Leiterplatte sowiso im Elektronik-CAD an.
Der 3D-Drucker hat ja ausreichend genaue Positioniermechanik, und für 0,7mm dünne Löcher sind auch keine großen Kräfte erforderlich.

Mein Plan ist eine Flexible Welle statt dem Druckkopf einzuspannen, und so statt einer schweren Bohrspindel mit der leichten Mechanik des 3D-Druckers auszukommen.

Um eine passende Maschine zu bauen und die mechanischen Teile dafür herzustellen, ist natürlich ein vorhandener 3D-Drucker gold wert.
Deshalb ist ein Umbau des vorhandenen nicht so eine gute Idee, weil der ja dann bei der Bastelei gar nicht zum Drucken zur Verfügung steht und man ein „Henne-Ei-Problem“ hat, denn um einen 3D-Drucker zu bauen, ist ein 3D-Drucker ein ungeheuer wertvolles Werkzeug.

Also ist ein neues Projekt geboren: Ein selbstgebauter 3D-Drucker.
Ich werde hier also in Zukunft über meinen zweiten und diesmal selbstgebauten 3D-Drucker berichten.
Konstruktiv richte ich mich nach der bereits bewährten Reprap Prusa I3 Konstruktion, die jedoch für meine Zwecke ein paar Änderungen erfahren wird. Zu lernen gibts dabei auf jeden Fall wieder einiges, da man so natürlich viel Tiefer in die Materie einsteigt als mit dem Kauf eines Fertiggerätes.

Reprap Prusa I3
Bild aus dem Reprap Wiki.

tvb-gone Handsender Teil 2 – Batteriehalter und Gehäuse

Als Batterien verwende ich zwei CR2032 Lithium-Knopfzellen, die parallel geschaltet sind.
Reichelt Elektronik bietet kleine Blech-Batteriehalter an, die direkt auf Leiterplattenmaterial aufgelötet werden können. Dabei muss der kleinere Minuspol der Batterie als Leiterbahn hergestellt werden.
Die Batterhalter sind aus federndem Blech hergestellt und haben so starke Federn, dass die Batterien gut gehalten werden. Einen zusätzlichen mechanischen Schutz gegen herausrutschen finde ich unnötig.

Der Einfachheit halber habe ich einfach eine zweite Platine mit Hausmitteln hergestellt, und dort die Batteriehalter aufgelötet. Das ist einfacher als eine Doppelseitige herzustellen oder teuer herstellen zu lassen, macht aber dafür die Konstruktion 1,5mm dicker.

Das Gehäuse habe ich wieder im FreeCAD konstruiert und dann mit dem 3D-Drucker ausgedruckt.

Handgehäuse

Im Unterteil kommen die Batterien zum liegen, man sieht auch die Nocken auf denen die Leiterplatte gehalten wird.
Im Oberteil gibts vorn dann die Öffnungen für die verwendeten 3mm IR-Leds und weiter links im Bild den U-Förmigen Ausschnitt im Gehäusedeckel.
Der Ausschnitt befindet sich im zusammengebauten Zustand genau über dem Kurzhubtaster. Die entstandene Lasche kann somit leicht bis auf den Taster durchgedrückt werden. Die kleine Bohrung lässt einen Blick auf die eingebaute Kontroll-LED zu. Das Loch wird dann mit transparentem Heißkleber verschlossen, der das Licht der LED durchscheinen lässt.

Die FreeCad 3D-Konstruktionsdaten (und fertige STL-Dateien) kann wer möchte hier herunterladen:
tvb-gone-gehaeuse.rar [770 kB]

Bisherige Erfahrungen:
Bisher ging jeder Fernseher auszuschalten außer ein Modell von LG.
Es kann bis 15 sekunden dauern, bis aufgrund der Vielzahl der Codes und langsamen Übertragung der richtige Code gesendet wird.

3D Druck und „Gummi“-Teile aus Dichtungsmasse

Nach den bereits ein halbes Jahr zurückliegenden Versuchen mit MS-Polymer-Dichtungsmasse liegen nun mittelfriste Erkenntnisse zur Eignung und Haltbarkeit vor.

Die Erfahrungen sind positiv. Die Gummitaste an der Taschenlampe ist immernoch wie neu.

Da geht mehr, also eine neue Idee:
Ein Bohrstaubteller. Vielen Unbekannt. Ein Teil, das Steckt man auf den Bohrer eines Bohrhammers, wenn man in die Decke bohren möchte. Dann fällt der Staub nicht auf das rotierende SDS+ Bohrfutter und verteilt sich auf das Bedienpersonal der Bohrmaschine, hier einmal Kalfaktor genannt.
Der gemeine Kalfaktor mag es nicht so, ständig in einer Staubwolke zu stehen, Sand zwischen den Zähnen zu haben und einen Dreckregen in die Augen zu bekommen.
Ein Großteil des Bohrstaubs lässt sich ohne lästige Großtechnik einfach mit dem Bohrstabteller aufnehmen. Nach den Bohrungen kann der Teller dann am Boden oder im Kehrichteimer geleert werden.

Um so ein Teil selbst herzustellen habe ich mit dem 3D Drucker eine Forom gedruckt. Die musste natürlich vorher konstuiert werden. Eine rotationssymmetrische Außenseite (als Querschnittsprofil konstruiert und per „sweep“-befehl im CAD erzeugt) und ein Verteilerschieber der in der Mitte auf die Achse gesteckt werden kann um die Dichtungsmasse gleichmäßig in der Form zu verstreichen.

Beide zusammen mit einem 2mm Bohrer als Rotationsachse sind hier zu sehen:
Form für Bohrstaubteller

Die Form muss gut mit einem Trennmittel wie Silikonfett behandelt werden, um das Werkstück im ganzen mitsamt dem überhängendem Rand wieder herauszubekommen. Zur Hilfe habe ich in den Formboden ein 2mm Loch gebohrt, um die Unterseite des Werkstücks mit dem Einblasen von Druckluft in die Form schon mal zu lösen. Dann vom Rand her herausprokeln.

Form für Bohrstaubteller

Ich hab das Teil heil aus der Form bekommen und auch den Probeeinsatz nach 4 Tagen aushärten erfolgreich durchgeführt.

Ein wenig (mehr) Ordnung im Gewürzregal

Um etwas mehr Ordnung in das Gewürze-Abteilung zu bekommen, habe ich ein Teil entworfen, welches in alle Richtungen anreihbar ist, und die hierzulande überall erhältlichen Gewürzstreuer der Firma Ostmann aufnehmen kann.

gewürzablage

Vier mal ausgedruckt ergibt das eine schöne Doppelreihe in Regalbreite.
gewürzablage

Wie man sieht habe ich noch viele andere Behälter die nicht hineinpassen. Wenn deren Inhalt einmal aufgebraucht ist, werde ich dann die „richtigen“ nachkaufen und unten noch zwei weitere Reihen hinzufügen. Ich kann mir ja jederzeit noch weiter Elemente nachdrucken.

Die Beschriftung ist ausgedruckt und mit transparentem Paketklebeband auf dem Dosenboden angebracht. Wenn die Dosen leer werden, beginnen sie aufgrund der größeren Materialstärke des Deckels kopflastig zu werden. Damit sie dann nicht zum herausfallen neigen, sind sie mit dem Deckel nach hinten abgelegt.

Die Konstruktionsdatei im FreeCAD-Format und STL zum Nachdrucken gibts hier:
gewuerzablage.rar [0,5 Mbyte]

SMD-Lötstation – Gehäuse im 3D-Druck

Passend zu meiner Variante der SMD-Lötstation habe ich ein Gehäuse entworfen.

Nach einigem Gebastel im FreeCAD wurden 3 Gehäuseteile fertig.

Ein Gehäuse mit Montagenocken für den Netzteil und Frontplatte, und geneigter Front.
Aussparungen für die Luftzirkulation und die rückseitige Netzkabeleinführung gehören natürlich dazu.

Gehäuse

Passend zu dem Abmessungen des Gehäusekörpers eine Frontplatte mit allen benötigten Ausschnitten und Leiterplattenhaltern für die Steuerelektronik.

Frontplatte

Dazu ein Tastenfeld für die Temperatur und StandBy-Funktion.

Tasten

Und zuletzt, weil ja am Ende doch wieder nicht alles zusammen passt:
Ein Adapterring, damit es doch irgendwie zusammen geht:

Gehäuseadapter

Und zuletzt: Ein Handgriff für den Mini-Lötkolben:

Kolbengriff

Wer das alles nachbauen möchte, kann hier die Konstruktionsdateien und die STL-Dateien im Rar-Archiv (0,5Mbyte) herunterladen.

Weitere Details in der Fortsetzung zum Zusammenbau.

Palm Pre Halterung

Manchmal braucht man ein Navi im Auto, hat aber keins dabei.
Da liegt es nahe, das Smartphone rauszuholen, und damit zu navigieren.
Ich habe ein Palm Pre, für das es von O2 die kostenlose „Telmap“ app gibt. Der Fall ist natürlich auch schon einmal vorgekommen, praxistauglich war das aber nicht. Navigieren kann man nur, wenn man eine Datenverbindung hat. In der Pampa im Wald bei Regen im dunkeln, wenn man das Ding mal brauchen könnte, kann man nicht immer davon ausgehen. Der zweite Pferdefuß: Wie positioniert man das Gerät so, das es bei der Fahrt nicht herunterrutscht, aber das Display sichtbar bleibt, und man es nicht mit der Hand halten muss. Gerade bei meinem Fahrzeug hat der Designer mit allen Mitteln versucht, keine Ablagemöglichkeit auf die Oberseite des Armaturenbrettes zu integrieren.

Der Vorteil von Navigationsprogrammen, die die Routeninformation jedesmal frisch herunterladen ist natürlich die aktualität der Kartendaten und die Berücksichtigung von Stauinformationen (das Smartphone hat ja keinen TMC Empfänger).

Da zwängt es sich schon auf, ein Halter ist für diesen Einsatzfall gar nicht zu vermeiden.
Nach ein paar Erfahrungen mit 3D CAD war auch auf den zweiten Anlauf ein brauchbares Objekt zusammengeschustert.
Schraublöcher im Quadrat sorgen dafür, das man de Halter sowohl waagerecht als auch senkrecht befestigen kann.

Der 3D-Drucker materialisiert die Vision schließlich in schwarzem Plaste.
Palm Pre Halter
Nach ein wenig säubern der Kanten sieht es doch ganz ansehnlich aus.
Dazu braucht es dann natürlich noch eine haltekonstruktion, die irgendwo im Auto einen Halt findet. Eine Idee dazu muss aber erst noch reifen.

Palm Pre Halter
Damit das Telefon sich nicht an den Schraubenköpfen zerkratzt und nicht herumklappert, bekommt es ein kleines Polster in den Rücken.

Zuguterletzt noch der Test mit der Navi-Anwendung, ob die sinnvoller in waagerechter Ausrichtung oder senkrechter Ausrichtung den Bildschirm ausnutzt.
Palm Pre Halter

Hmm. Es scheint, als müsste ich zunächst einmal eine andere Navigationsanwendung suchen. Scheinbar hat O2 den Dienst inzwischen eingestellt. 🙁
So langsam kommen die Einschläge näher, die einem ein neues Gerät aufdrängen, auch wenn das alte noch funktioniert.

Zum Schluß noch die 3D Daten:
Freecad-Konstruktion und STL-Datei der Palm Pre Halteschale: pphalter.rar (786kB)
freecad objekt