Tronxy X5SA 24V: Umbau auf Linearlager, Y-Achse

Schon nach den ersten Drucken fiel mir am Tronxy X5SA auf, dass die Lager der X- und Y-Achse nicht optimal aufgelegt sind. Egal wie gut man mit den Excenterschrauben die Anpressdrücke einstellt: Gleichmäßig wird es nie und Verschleiß ist vorprogrammiert. Das soll sich ändern. Der Beitrag beschreibt den Umbau auf Linearlager der Firma igus.

Der Abrieb an den Rollen ist deutlich zu sehen. Wenn das schon nach den paar ersten Drucken zu sehen ist, wird das nicht lange gutgehen.

Ich habe im online-Katalog von igus folgende Komponenten ausgesucht um eine vollständige Änderung der Lagerung durchzuführen:

TS-04-15
drylin T Miniaturführungsschienen, 3 * 60cm

TWE-04-15
drylin T Miniaturführungswagen einstellbar, 3 Stück

Die Teile wurden mir freundlicherweise von igus zur Verfügung gestellt. Für die Teile und den freundlichen Support bedanke ich mich.

Die Größe 15 ergibt sich aus der Anpassung an die Profilgröße 2020. Schiene und Führungswagen sollen stimmig zum Drucker passen.

Ich beginne meine Umbauarbeiten mit den beiden Führungen links und rechts. Zuerst habe ich die bestehenden Verhältnisse fotografiert und ausgemessen. Das Ziel war, möglichst wenig an der sonstigen Mechanik zu ändern. Die Riemenführungen sollten ebenfalls unangetastet bleiben, mal abgesehen davon, dass sie teilweise auf den neuen Wagen umziehen.

Aus den aufgenommenen Abmessungen und den Daten der neuen Teile (igus-Webseite, s.o.) entstanden Skizzen für die neuen Wagen. Für mich stand sehr schnell fest, dass die Platzverhältnisse nur eine Schienenposition außen am Gehäuse zulassen.

 

Der linke und rechte Wagen sind vollkommen identisch, weshalb die Skizzen für die Fertigung beider Seiten taugen. Oben im Bild sieht man den senkrechten äußeren Teil eines Aluminiumwinkels (35*35*1,5). Das innere Feld beschreibt die Löcher zu Befestigung des igus-Führungswagens.

 

Der horizontale Teil des Aluwinkels, der auf der Oberseite vor- und zurückläuft ist auf der zweiten Skizze zu sehen. Die obere Lochreihe ist für Schrauben, die den Aluwinkel mit eine Aluplatte verbinden. Die unteren äußeren Löcher nehmen die Riemenführungen auf und die inneren Löcher sind für die Verschraubung der X-Achse gedacht.

In „Natur“ sieht das dann so aus:

 

Durch die nach unten versetzte Platte kommen die neuen Platzverhältnisse den alten sehr nahe. Das kommt speziell den Riemenführungen zugute, an denen deshalb keine Änderung notwendig wird.

In diesen Bildern ist der rechte Winkel einfach nur mal zum Vergleich auf das rechte Profil aufgelegt.

Der nächste Schritt ist das Anbringen der Schiene. Die Schiene verfügt werksseitig bereits über Löcher und Senkungen für das Verschrauben auf einem Untergrund. Die Idee, die Schiene mit den üblichen Profil-Nuts zu fixieren habe ich aus zweierlei Gründen nicht verfolgt. Erstens sind die Löcher für 3mm-Schrauben gemacht. Gibt es für das 2020-Profil überhaupt Nuts für 3mm-Schrauben? Zumindest habe ich keine. Zweitens befürchte ich, dass das nicht exakt und gerade werden würde.

Also werden Löcher durch das Profil gebohrt. Aufgrund der notwendigen Präzision sollte das nur mit entsprechenden Vorrichtungen gemacht werden. Auf meiner Fräse mit Positioniereinrichtung war das kein Problem.

 

Die Abstände der Löcher in der Schiene sind jeweils 40mm. Es ist sicherlich nicht notwendig jedes Loch zu benutzen. Ich habe pro Schiene 6 Montagepunkte gewählt. Man muss da aufpassen, dass man nicht mit anderen Anbauteilen in Kollision gerät. Zudem habe ich Wert darauf gelegt, dass das Ganze symmetrisch aussieht. Von den 60cm-Schienen musste ich dann also beidseitig etwas abschneiden. Auch hier ist sehr wichtig sauber zu arbeiten. Die Schienen sollten natürlich nicht beschädigt werden. Nach dem Sägen sind die Kanten gründlich zu entgraten und ggfls. etwas anzuphasen, ansonsten kann es passieren, dass der Lagerschlitten schon gleich beim Aufschieben Schaden nimmt.

 

Ich habe die Schienenlänge so gewählt, dass sie die Stirnseiten des vorderen und hinteren Aluprofils auch gleich mit abdeckt. Mir kam das harmonischer vor. Beim Verschrauben passen die 3mm-Muttern problemlos in die Nut. Die Beilagscheiben lassen sich durch leichtes Schrägstellen ebenfalls auffädeln.

 

Nach dem Aufschieben des Führungswagens und Anbringen des bearbeiteten Profils sieht das dann so aus, wie auf dem obigen Foto. Die Riemen sind noch nicht aufgelegt. Die beiden Riemenrollen sind prinzipiell von der alten Konstruktion übernommen worden. Die Schrauben habe ich allerdings gewechselt. Bei mir kamen dann auf der Unterseite auch keine selbstsichernden Schrauben auf das Gewinde, sondern ich habe Sprengringe und normale Muttern genommen. Meines Erachtens reicht das. Wir werden sehen.

In dieser Phase sollte sich der Führungswagen völlig frei und „geschmeidig“ bewegen können. Sind an irgendeiner Stelle Behinderungen spürbar, sollte dem auf den Grund gegangen werden. 

 

Für das Abnehmen des oberen Profils muss man ja die Z-Führung oben abnehmen. Beim Einbau sollten die Ratschläge aus meinem zweiten Beitrag zum Tronxy-Aufbau berücksichtigt werden. Ich darf da jetzt drauf rumreiten, denn mir ist es tatsächlich auch passiert, dass ich in diesem Schritt gepatzt habe und dann bei der Inbetriebnahme des Umbaus Probleme auftraten. Man merkt das kaum beim Drehen der Z-Spindel von Hand!

 

Hier ist das X-Profil schon wieder installiert und die Riemen sind schon wieder aufgelegt.

Das Installieren des X-Profils ist übrigens nicht ganz so einfach. Trotz aller Skizzen und Überlegungen, ließ sich das Profil nicht so installieren, dass die Schlitten weiter beweglich waren. Es war einfach zu eng. Ich habe dann auf der linken Seite in mein neues Schlittenteil statt der normalen Bohrungen Langlöcher eingeschliffen. So konnte ich dann beim Zusammenbau entsprechend anpassen. Ein weiterer Punkt ist noch der Winkel. Wenn die seitlichen Schienen nicht genau senkrecht angebracht sind oder der Winkel oder das angesetzte Blech krumm sind, wird sich bei der Verschraubung des X-Profils in der ganzen Konstruktion eine Verspannung ergeben, die das Ganze unbenutzbar macht. Vor dem Auflegen der Riemen sollte man nochmal prüfen, ob die Konstruktion wirklich frei beweglich ist. Wenn die Bewegung der X-Achse mit den Schlitten nach vorn und nach hinten wesentlich schwergängiger ist als vorher mit den Rollen, hat es nicht viel Sinn so weiterzumachen. Die Schrittmotoren werden es nicht sicher bewegen können. 

Das Auflegen der Riemen mit Herstellung der entsprechenden Riemenspannung ist auch noch so ein Problem. Die Umschlingung der Motoren muss gut sein. Die Riemenspannung darf aber auch nicht so groß sein, dass die Spannung über die X-Achse die neuen Schlittenführung belastet.

Die neue Konstruktion bedingt aufgrund der Vorhergehenden Zerlegung und des erneuten Zusammenbaus eine neue Kalibrierung des Drucktisches und des Z-Abstandes. Mit den Assistenten ist das schnell gemacht. Auch hier weise ich nochmal auf meine Tipps zum Zusammenbau hin.

Jetzt soll gedruckt werden, um zu sehen, ob der Umbau erfolgreich war. Ein erster Versuch war leider nicht erfolgreich und ich habe ihn schon sehr schnell abgebrochen.

Die runde Aussparung ist leider nicht rund. Das lag daran, dass der Druckkopf inklusive der gesamten Konstruktion in Y-Richtung kippelte. Die Riemen ziehen über einen relativ kleinen Hebel an den Rollen auf den Schlittenkonstruktionen. Ich hatte beim Zusammenbau auch gar nicht daran gedacht, die Lager nachzujustieren. Die igus-Führungswagen vom Typ TWE-04-15 lassen eine Anpassung der Lager in beiden Freiheitsgraden zu.

Nachdem ich das durchgeführt hatte, habe ich nochmals gedruckt. Diesmal habe ich den Würfel vollständig gedruckt. Das Kippeln scheint noch nicht vollständig beseitigt zu sein. Da muss ich mir noch etwas überlegen.

Der Würfel wurde komplett ohne Stützstrukturen und ohne jegliche vorherige Kalibriermaßnahmen gedruckt. Da ist natürlich noch deutliches Verbesserungspotential. Im letzten Bild ist der Boden des Würfels zu sehen, der direkt auf dem Druckbett lag.

Das verwendete PET-G ist nicht sonderlich für den Bowden-Extruder geeignet. Stellt man große Beträge beim Retracting ein, kommt es schnell zum Durchschleifen des Filaments im Extruder. Stellt man kleine Beträge ein, zieht es unglaubliche Fäden, – wie man sieht.

Damit ist der erste Teil des Umbaus auf Linearlager erledigt. Sobald ich wieder mal etwas Zeit erübrigen kann, geht es weiter mit der X-Achse.

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