Kaptonband auf Spiegelfliese aufbringen

Ich drucke ABS grundsätzlich auf einer Spiegelfliese, die mit Kaptonband beschichtet ist. Vor jedem Druck wische ich dann noch das Kaptonband mit Aceton ab um jegliche Verunreinigung mit Fettrückständen zu verhindern.

Hier will ich versuchen zu zeigen, wie ich das Kaptonband aufbringe. Spätestens wenn die Spiegelfliese so aussieht wird es Zeit das Kaptonband zu erneuern.

Kaptonband aufbringen 01

Ich brauche dazu:
die Spiegelfliese
Kaptonband 50mm breit (Bezugsquelle Amazon)
Teppichmesser (jedes andere scharfe Messer tut es auch)
Wassersprüher gefüllt mit Wasser mit ein paar Tropfen Spülmittel
eine Telefon- oder Kredit- oder …-Karte
ein saugfähiges Tuch
Aceton (Bezugsquelle: Baumarkt oder Elektronikfachhandel)

Kaptonband aufbringen 02

Die Fliese muss zunächst mal sauber gereinigt werden. Vor allem alles, was eine Erhebung darstellt, wie etwa Klebebandreste, muss weg sein, weil es später im Druck unschöne Dellen hinterläßt. Das gilt aber für den ganzen Prozess: Sauber arbeiten. Umso ordentlicher wird später die Unterseite des Druckes. Das sollte dann so aussehen.

Kaptonband aufbringen 03 Kaptonband aufbringen 04

Gar nicht so einfach eine Spiegelfliese zu fotografieren.  Aber es dürfte klar sein, was ich meine.
Um das Kaptonband positionieren zu können, benetzt man zunächst die Fliese mit dem Wassersprüher.

Kaptonband aufbringen 05

Das sollte ruhig so viel sein, wie man es auf dem Bild sieht. Jetzt das Kaptonband auflegen.

Kaptonband aufbringen 06

Die Wellen kann man jetzt leicht mit einer Karte ausstreichen. Etwas Übung ist wohl nötig. Wenn es nicht sofort funktioniert, kann man das Band ruhig wieder abziehen und es erneut probieren. Wenn dabei das Wasser knapp wird, ruhig erneut einsprühen.

Kaptonband aufbringen 07

Wenn das gelungen ist, wird der Rest mit dem Tuch ausgestrichen und dabei natürlich auch das Wasser aufgesogen. Dann sollte es so aussehen.

Kaptonband aufbringen 08

Das überhängende Klebeband sollte am Fliesenrand mit dem Teppichmeser abgeschnitten werden. Nicht etwa um die Fliese herumkleben. Das Problem dabei ist nämlich, dass dann immer ein kleiner Rest Wasser genau in dem Knick um die Fliesenkante herum bleibt, der ständig zum Ablösen des Klebebandes am Rande sorgt. Den ganzen Prozess für die vier Bahnen wiederholen. Ich benetze die Platte für jeden Streifen einzeln. Der Klebefähigkeit tut es keinen Abbruch. Am Ende sollte die Platte so aussehen.

Kaptonband aufbringen 09

Wie schon gesagt: Für jeden einzelnen Druck sollte die Platte jetzt noch mit einem mit Aceton leicht angefeuchteten Papiertuch abgewischt werden. Verwendet man hier zu viel Aceton, bekommt das dem Kleber natürlich nicht so gut. Sobald die Beschichtung einigermaßen ramponiert ist, wird das zum Problem.

Die ABS-Drucke haften hier sehr fest. Das liegt sicherlich auch daran, dass ich das Druckbett auf 110°C erwärmt halte. Da wo die Drucke nicht haften, war wahrscheinlich ein Fettrückstand auf der Platte.

Ich benutze zum Abnehmen der Drucke ein Teppichmesser. Dabei gehe ich seitlich mit der möglichst flach liegenden Klinge an eine Ecke eines Teils heran und versuche die Klinge darunterzuarbeiten. Das ist manchmal recht mühsam. Leider beschädigt die Klinge dabei auch oft die Kaptonbeschichtung. Man kann sich dabei allerdings auch gut in die Finger schneiden. Ich renne momentan auch wieder mit einem Pflaster rum. Also Vorsicht.

 

Endstops

Der zweite Grundlagenartikel widmet sich den Endstops.

Damit sich die Firmware und das Hostprogramm orientieren können, muss in wenigstens einer Richtung eine Endposition per Hardware anfahrbar sein. Letztendlich wird hier eine Nullposition oder auch ein Koordinatenursprung vorgegeben, zumindest wenn man die Endstops am Minimum anlegt. Theoretisch könnte man natürlich auch das Maximum hardwaremäßig definieren. Das bringt dann aber ein paar weitere Probleme bei der Kalibrierung. Ich gehe auf diese Variante hier nicht weiter ein.

Der Druckstart beginnt immer mit dem Anfahren des Nullpunktes auf jeder Achse. Ab jetzt zählt das Programm einfach alle Bewegungen mit. Da wir mit Schrittmotoren arbeiten, ist das kein Problem. Bei einem Schrittmotor wird jeder Impuls in einen gleichgroßen Schritt umgewandelt. Bei den im 3D-Druckerbau üblichen Motoren sind das 1,8°. Soll sich die Achse des Motors also einmal komplett herumdrehen, werden einfach 360°/1,8° Impulse an den Motor gesendet. Richtig! 200 Impulse für eine komplette Drehung. Das geht natürlich in beide Richtungen. Das Programm braucht jetzt nur noch seine Anweisungen mitzählen und weiß dann immer genau, auf welcher Position sich die Motorachse und damit die Carriages sich befinden.

Logisch, dass bei Stromausfall und Ausschalten des Druckers diese Information weg ist. Der Motor wird jetzt bei Programmstart einfach in negativer Richtung mit Impulsen versorgt, bis ein Endstop anspricht und damit zu erkennen gibt, dass die Null-Position erreicht wurde. Ab jetzt wird dann wieder richtig gezählt.

Die Steuerplatinen (RAMPS oder andere) bieten Anschlüsse für Endstops der 3 Freiheitsgrade x,y und z. Sie sind jeweils doppelt ausgeführt um sowohl den Nullpunkt als auch einen Maximalpunkt als Endstop realisieren zu können. Wenn man allerdings bei Programmstart immer erst auf Null fährt, kann man das Maximum im Programm hinterlegen und kann sich so den oberen Endstop sparen.

Die Steuerplatinen bieten zudem die Möglichkeit sowohl optische als auch mechanische Endstops zu nutzen. Mechanische Endstops mögen leichter nutzbar sein und haben zudem nur eine 2-Draht-Verbindung. Sie haben aber den großen Nachteil des Verschleißes. Jeder mechanische Schalter hat nur eine begrenzte Anzahl von Schaltzyklen, bevor er defekt ist.

Optische Endstops nutzen eine Lichtschranke. Das ist verschleißfrei und bei richtiger Anwendung höchst präzise. Ich benutze daher diese Variante. Die Anschlüsse können übrigens je nach Fabrikat abweichen und die Reihenfolge stimmt nicht unbedingt mit der Reihenfolge auf der Steuerplatine überein. Da muss man aufpassen!

Fangen wir mit der X-Richtung an. Meine Konstruktion ist vielleicht nicht ganz reprap-like aber ich bevorzuge an bestimmten Stellen Teile aus Aluminium anstatt Plastik. Das kann aber jeder halten, wie er will. Das Gezeigte soll ja nur eine Anregung sein.

Endstopp X 02 Im Vordergrund sieht man den Anschlußblock mit den drei Leitungen (v.l. Ground, Signal, Vcc). Der mit blauem Klebeband markierte Teil fährt hier in die Lichtschranke ein.
Endstopp X 01 Ich habe an meinem x-carriage einen kleinen Winkel (Aluminium) angebracht, der zwischen die Lichtschranke fährt. Ich mag ja gar nicht sagen, warum blaues Tape dran ist (schäm). Ich sag nur soviel: Dreimal abgesägt und immer noch zu kurz 🙂
Endstopp X 03 Hier sieht man die Klemmung etwas besser. Auf der oberen Platte ist der Endstop angebracht. Obere und untere Platte klemmen auf den Stangen der X-Achse. So kann man es im Bedarfsfall anpassen.

 

Kommen wir zur Y-Achse. Eigentlich ziemlich einfach ausgelegt.

Endstopp Y 03 Ein kleiner Winkel ist an der hinteren linken Seite am Rahmen angebracht. Er hält den Endstop. Dadurch, dass ein Nutstein verwendet wurde ist das Ganze verschiebbar und damit einstellbar.
Endstopp Y 01 Das Gegenstück bildet wieder ein Winkel, der unter der unteren Druckplatte befestigt ist.

 

Und schon sind wir bei der letzten Achse: Z
Das ist schon etwas komplizierter ausgelegt, weil es leichter justierbar sein soll. Ich hatte da einige fertige Vorschläge aus meinem Lieblingsfundus thingiverse ausprobiert. Es war nichts dabei, was meinen Ansprüchen reichte. So habe ich dann selbst etwas konstruiert. Zu finden ist es hier.

Endstopp Z Idler 01 Am z-motormount habe ich die Klammer durch ein neues Teil ersetzt, was eine Art Schwalbenschwanz mit Rändelrad ist. In dieses Rändelrad ist eine 6mm-Mutter eingelegt. Der obere Teil ist ein Block, der eine 6mm-Schraube enthält, die lang genug ist, um durch den unteren Teil hindurchzuführen. Der obere Block ist verschiebbar auf z-Führung.
Endstopp Z Idler 02 Der obere Block ist natürlich auch der Montagepunkt für den Halter des Endstops.
Endstopp Z 01 Von oben fährt einfach wieder ein kleiner Winkel in die Lichtschranke ein. Der Winkel ist an der Klemmschraube am linken x-end angebracht. Der Winkel ist mal ausnahmsweise kein Aluminium. Das ist ein zweckentfremdeter Bilderhaken.

 

Heated Chamber – Umzug Teil 1

Der erste Teil des Umzugs des Druckers in die Heated Chamber ist vollzogen. Leider aber nicht so, wie ich mir das dachte. Die Crimpkontakte, die ich für eine saubere Verdrahtung des neuen RAMPS gebraucht hätte, sind nicht gekommen. Also fand der Umzug nur mit der alten Elektronik statt.

Trotzdem hat sich ein bisschen was getan. Ich habe einen Stromverteiler eingebaut und die Inbetriebnahme läuft jetzt nicht mehr über Stecker einstecken, sondern über einen Schalter. Das Ganze sieht dann von oben so aus.

Druckergehäuse Technik 01

Diese Teile liegen im unteren Teil des Gehäuses, der später nicht warm gehalten wird. Die Steckdosenleiste wird als Einschalter für die gesamte Anlage dienen. Links sieht man das Netzteil. Das ist ein Servernetzteil mit genügend Leistung. Dem geht so schnell die Puste nicht aus. Wie man das anschließt ist sehr gut auf dieser Seite erklärt.

Drucker Stromversorgung

Hier ist die Verteilerplatine zu sehen. Ich war es leid, ständig für Licht und Ähnliches am Kabel direkt rumzufrickeln. Hier ist Potenzial für weitere Basteleien. Die Platine ist eine Streifenrasterplatine. Die Bahnen laufen durchgängig horizontal. Die stromführenden Bahnen habe ich komplett verzinnt. Links ist der Eingang vom Netzteil und rechts die Verteilung. Die durchgängigen Bahnen, also der Abzweig in der Mitte geht dann zum RAMPS.  Ich habe darauf verzichtet, die Pinbelegung einheitlich zu halten, sonst hätte ich alles drehen müssen. So muss man halt passende Leitungen bauen. Das System der grünen Stecker und Buchsen nennt sich PTR.Verteilerplatine 01

Ich habe die Verteilerplatine mit Abstandshülsen auf dem Brett festgeschraubt. Das habe ich eigentlich am Ende mit allen Teilen vor, damit nichts herumrutscht. Für Abstandshülsen noch ein kleiner Tip: Ich habe etwas länger nach was Brauchbarem gesucht, was beim Festschrauben etwas nachgibt, damit die Platinen nicht beschädigt werden. Ich habe dann Gummistopfen bei meinem freundlichen Elektronikhändler gefunden.

Verteilerplatine 02

Jetzt habe ich noch das Brett für den Drucker eingelegt und den Drucker von dem kleinen Computertisch in das Gehäuse umgestellt.

Drucker im Gehäuserahmen 01

Nach einer solchen Maßnahme sollte die Z-Nivellierung des Drucktisches überprüft werden, denn der Rahmen des Druckers könnte sich leicht verzogen haben.

Jetzt heißt es warten. Die Crimpkontakte kommen laut Ankündigung in KW 36. Dass sowas so lange dauert …

Montage der Druckplatte auf dem Y-Carriage

Immer wieder tauchen Fragen zu bestimmten Grundlagen auf. Ich habe deshalb eine neue Kategorie eröffnet, in der ich solche Themen aufgreife. Eine ganz wichtige Grundlage zuallererst: Sauberes genaues Arbeiten spart viel Ärger. Wir basteln hier zwar, – aber es soll doch nicht so aussehen und funktionieren soll es doch auch, – oder? Und weil ich es immer wieder sehe: Bei Verschraubungen nimmt man grundsätzlich Unterlegscheiben. Die sind nicht nur schön sondern unerläßlich um die Presskraft der Verschraubung sauber in die Teile zu führen.
Im ersten Beitrag dieser Art geht es um die Montage der Druckfläche auf das Y-Carriage. Dabei ist es zunächst mal völlig gleichgültig ob das Carriage nun für 8mm oder 10mm-Lager ausgerichtet ist. Es geht nur um den Aufbau darüber.
Auf das y-Carriage kommt eine Hartfaserplatte (MDF), im Volksmund auch gern Presspappe genannt. Das ist dieses Material, was an Schrankrückwänden auch benutzt wird. Ist so etwa 3mm stark. Bitte unbedingt neues und vor allem gerades Material benutzen. Wenn es schon beim Einbau krumm ist, wird es schwierig damit zu drucken. Die Platte sollte in der y-Richtung nicht wessentlich länger als das Carriage sein, um in y-Richtung maximale Bewegungsfreiheit zu haben. Diese Platte liegt nämlich noch im Basisrahmen. Die Breite wird etwa 1-2cm größer als das Heatbed genommen. Mittig auf das Carriage schrauben.
Druckplatte 01
Darüber wird wiederum eine solche Platte angebracht. Diesmal in beiden Richtungen um den o.g. Betrag breiter als das Heatbed. Diese Platte wird mittig und vor allem federnd auf die untere Platte geschraubt. Das ist ein Schutz, damit bei Fehlern der Z-Steuerung nicht gleich das Hotend mit voller Kraft in das Heatbed oder die Druckplatte fährt. Diese Verschraubung sollte einstellbar ausgeführt werden, damit man die Platte sauber in Z (also Höhe) ausrichten kann. Ich kann nur empfehlen dies mit 3 Schrauben auszuführen. Beispielsweise hinten links, mittig rechts und vorne links. Teilweise werden Lösungen mit 4 Schrauben gezeigt. Das hatte ich Anfangs auch. Das lässt sich kaum sauber einstellen. Die auf dem Bild sichtbaren Einstellräder kommen natürlich wieder aus dem thingiverse und findet man hier.  Die obere Platte liegt knapp über dem Basisrahmen, so dass sich die Ränder in Y-Richtung über den Rahmen bewegen können.
Druckplatte Höhennivellierung 03 Druckplatte Höhennivellierung 01 Druckplatte Höhennivellierung 02
Auf das obere Brett wird jetzt das Heatbed fixiert. Dabei sollte ein kleiner Abstand zwischen Platte und Heatbed entstehen. Also am besten sollte jede Schraube von unten nach oben folgendes halten: Schraubenkopf, Unterlegscheibe, Platte, Unterlegscheibe, (2x)Mutter, Unterlegscheibe, Heatbed, Unterlegscheibe, Mutter. Das Gewinde sollte dann oben noch knapp 1mm rausschauen.  Man muss halt aufpassen, dass das Hotend damit kein Problem bekommt.
Heatbed montiert 01 Druckplatte Heatbed Montage 01 Druckplatte Heatbed Montage 02
Alle genannten Verschraubungen sind M3. Die obere Verschraubung (Heatbed) nicht zu fest anziehen. Erstens ist das nicht nötig und zweitens könnte das Heatbed dabei kaputt gehen. Alles muss verspannungsfrei sein, denn immer daran denken, alles was warm, wird dehnt sich aus. Steht das Heatbed unter Spannung, wird es sich nach oben oder unten wölben oder schlimmstenfalls reißen.
Auf das Heatbed sollte man niemals direkt drucken. Eine Spiegelfliese kommt da drauf und wird mit 3 oder 4 Klammern fixiert.
Heatbed Spiegelfliese Klammer 01
Die Fliese muss ja immer wieder runter um die Teile abzunehmen, um sie zu reinigen und auch um Kaptonband aufzukleben. Auch hier dran denken: die Fliese dehnt sich unter Wärme aus. Also nicht zu stark fixieren oder gar einen festen Rahmen benutzen.
Kleiner Tipp noch. Wer eh noch die Fliese kaufen muss, sollte gleich wenigstens 2 oder mehr kaufen. Dann kann man nämlich immer sofort weiterdrucken, wenn ein Druck fertig ist. Bis die Teile von der Fliese gelöst sind, ist der Drucker und natürlich auch die Fliese kalt. Dann heißt es wieder warten. Übrigens gibt es beim schwedischen Möbelhaus mit dem Elch ein Paket mit 4 Fliesen zu je 20X20cm². Die passen perfekt und kosten zur Zeit der Erstellung dieses Artikels gerade mal knapp 5€.