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Thema:  3D drucken in der Praxis |
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02.04.2014, 20:34 Uhr
  Edwin
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Hallo,
wie ein paar von Euch mitbekommen habe beschäftige ich mich seit ca. 1,5 Jahren immer ausführlicher mit dem Thema 3D Druck, auch um mir ein eigenes Bild zu machen und weil ich sehr schell wieder gesehen habe wie weit Wünsche, Hoffnungen und wirkliches Wissen auseinanderklaffen. So etwas habe ich schon mal bei CNC-Fräsen erlebt und auch heute noch findet man deshalb immer wieder praktisch unbenutze, oder unvollständige Maschinen in Ebay als 1€ Auktion und ich muß dazu sagen, daß die Anforderungen beim 3 D Druck, wenn man wirklich kreativ damit arbeiten möchte noch etwas höher sind, dafür aber kostengünstiger und sauber.
Wenn man sich einen 3D Drucker anschaffen möchte ist die erste Tat ein geeignetes 3D CAD-Programm zu erlernen. Es gibt zwar im Internet etliche Plattformen zum Download fertiger Zeichnungen, die fast im sekundentakt mehr werden, aber auch ich habe bisher nur ganz wenig gefunden das ich brauchen könnte und nichts für unser Hobby. Auch die wenigen brauchbaren Zeichnungen sind nie zum Drucken fertig und müssen immer bearbeitet werden. Selbst wenn man einen fertigen G-Code findet ist dieser immer auf einen speziellen Drucker zugeschnitten und funktioniert auch nur mit diesem richtig.
Und wenn,....was will man mit der 15904728 Blumenvase aus Plastik??
Das wird auch jeder ehrliche Verkäufer von 3 D Druckern und diejenigen, die erfogreich einen betreiben bestätigen.
Dann gibt es immer wieder die Diskussion über die Oberflächen.
Nun, die sind nicht glatt, aber was will und braucht man. Auch das habe ich mir genauer angesehen und es ist meist mehr eine Frage der Einstellungen und Zeit für den Druck was man da erreichen kann. Zu meiner Überraschung sehr viel, aber auch damit muß man sich zuvor ausgiebig beschäftigen und man kann die Oberflächen ja auch noch nacharbeiten. Für die meisten Anwendungen, die für unser Hobby denkbar sind sind die zu erzielenden Oberflächen durchaus brauchbar. Einen Revolver in 1/16 würde ich zwar noch nicht drucken wollen, aber auch das verbessert sich ständig und fortlaufend.
Also habe ich Anfang des Jahres beschlossen mir einen solchen Drucker zu zu legen und mich mit Herstellern und Technik beschäftigt. Da habe ich ja ein wenig Vorkenntnisse und es gibt eine ganze Menge die aber nicht durchgehend empfehleswert ist. Da betrachte ich nur Drucker die mit Gewindespindeln aus dem Baumarkt aufgebaut sind, zu denen die eigenen Verkäufer sagen, daß er erst richtig funktioniert wenn man ihn aufwendig umbaut und das bei einem sehr bekannten Anbieter von Elektronik, aber dafür nur ca. 700 € kostet, oder als Gegensück Geräte für professionelle Anbieter die bei 20 000€ beginnen.
Ich habe mich dann für einen Druckerbausatz Multirap M300 Pro der Firma Multec entschieden.
Der Hersteller ist, da in Deutschland gut ansprechbar, die gelieferten Komponenten hochwertig und der Aufbau für einen 3D Drucker stabil, gut durchdacht und durch die eingebauten Linearführungen dauerbetriebssicher. Was für mich auch noch wichtig war ist die neue Möglichkeit der Steuerung mit einem Tablett im Standallone-Betrieb.
Der Aufbau war dann auch mehr wie bei einem Lego Technikbaukasten und die Anleitung dazu umfangreich und gut dokumentiert.
So stand er dann auf meinem Tisch.
Die gute Ansprechbarkeit wurde dann auch gleich noch auf die Probe gestellt, da ich beim Drucken gleich mal Probleme hatte und keine brauchbaren Ergebnisse zu erreichen waren, da die Oberseiten immer offen blieben.
Hier ein Versuchsteil mit diesem Problem.
Bei einem Telefonat hat sich aber schon nach wenigen Minuten herausgestellt, daß ich eine falsche Firmware auf der Steuerung hatte. Mit etwas Hilfe war das aber dann sehr schnell behoben und ich konnte beginnen mich richtig einzulernen.
Hier eine Reihe eines relativ komplexem Teils zu dem man Stützstruckturen innen und aussen mit drucken muß die später dann herausgebrochen werden. Auf die Oberflächen habe ich hier allerdings noch keinen Wert gelegt.
Hier diese Teil beim Drucken und man kann die Stützstrukturen besser erkennen.
Als Vergleich habe ich auch mal mit einem fertigen G-Code von Multec zwei Vasen über Nacht gedruckt wozu ich auch noch sagen möchte, daß ich eine 0,5mm Düse verwende. Für feinere Drucke gibt es auch noch 0,35mm was die Druckzeiten aber deutlich verlangsamt. Dafür eben über Nacht.
Heute habe ich auch als erstes Teil einen Zahnkranz zu meinem Panzer III in 1/6 gedruckt. Nicht mit allem Möglichkeiten und mit Fehlern in der Zeichnung. Man lernt ja, aber sogar dieser wäre schon als Master mit etwas Nacharbeit verwendbar.
Hier beim Drucken auf dem Tisch.
Und hier jetzt noch fehlerhaft, aber als Zahnkranz erkennbar.
Ich drucke übrigens mit PLA, das dieses Material geruchslos ist, sich leichter drucken läßt und auch nicht wie ABS verzieht.
Gruß Edwin
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 Beitrag 1 mal editiert. Zuletzt editiert von Edwin am 03.04.2014 16:55.
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06.04.2014, 17:29 Uhr
Edwin
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Und es geht ein wenig weiter.
Durch die doch sehr komplexen Möglichkeiten und die vielfältigen Einstellungsmöglichkeiten ist das 3D drucken als Neueinsteiger eine sehr aufwendige Sache, aber so langsam bereife ich noch lange nicht alle aber doch einige Zusammenhänge.
Die Entscheidung einen standallone Drucker zu haben bereue ich jedenfalls nicht, alleine schon wegen der manachmal doch sehr langen Druckzeiten.
Ich probiere deshalb gerade sehr viel mit den Möglichkeiten verschiedener Programme
Ein kleines Beispiel habe ich hier. Für Versuchsdrucke habe ich mir aus dem Internet ein kleines Spielzeug heruntergeladen. Drei Ringe die miteinander verbunden sind und alle drei miteinander und ineinander gedruckt werden. Ein eigendlich recht simples Teil das aber doch ganz schön anspruchsvoll ist wenn man es drucken möchte.
Die ersten Druckversuche habe ich im Ansatz abgebrochen, da eigendlich nur der Tisch mit PLA verschmiert wurde. Nachdem ich so langsam begriffen habe wie an welchen Einstellungen man arbeiten muß konnten die Ringe in verschiedenen Einstellungen und durch zwei Programme erstellt gedruckt werden.
Der erste Druck dauerte auch dann schon mal 3,5 Stunden. Erstellt wurde er mit einer Lagenhöhe von 0,3mm an den sichtbaren Aussenwänden.
Hier beim Druck und zum besseren Größenvergleich ein USB Stick dazugelegt.
Von oben die noch offenen Ringe. Diese werden nur zu 30% mit Material zwischen den Aussenschichten
 ausgefüllt.
Und so sehen die fertigen Ringe aus.
Den zweiten Druck habe ich mit einem anderen Programm und einem Standartprofil für hohle Teile erstellt. Für hohle Teile deshalb, weil der Zwischenraum bei den ersten Drucken immer überfüllt wurde und alles nur verschmierte. Dafür dauerte der Druck nur 22 Minuten und wurde mit 0,4mm Lagenhöhe gedruckt.
Hier kann man gut sehen daß die Oberseite offen bleibt.
Und hier wieder eine Detailansicht der Oberfläche mit USB Stick. Dieses Mal entspricht die Oberfläche dem was hier auch schon oft mit den schlechten Oberflächen verbunden wurde. Für ein Spielzeug ausreichend, aber nicht für mehr.
Als drittes die Ringe nochmal durch das selbe Programm erstellt, aber dieses Mal mit meinen EInstellungen. Der Druck lief heute noch als ich gefahren bin, aber die Druckzeit war mit 2h 20m angegeben. Die Lagenhöhe an den Aussenseiten habe ich nun auf 0,1mm eingestellt mit einer leichten Füllung, die den Holraum trotzdem zu mehr als 90% füllt.
Hier beim Druck.
Die sichtbaren Seiten sind jetzt schon so fein, daß nur nich minnimale Bearbeitung notwendig wird und eine Lackierung schon für die Egalisierung der Oberfläche reichen könnte und es ist durchaus noch wesentlich mehr machbar. Momentan drucke ich mit einer 0,5mm Düse und ich werde auch noch eine mit 0,35mm einbauen. Der einzige Nachteil dieser feinen Oberflächen ist die zum Teil sehr lange Druckdauer. Das ist aber bei Masterteilen relativ und wenn der Drucker alleine arbeitet sowieso.
Was ich auch noch verbessern kann ist bei Rundungen die ganz leichte Kantigkeit. Das wird durch das Dateiformat vorgegeben der Volumenkörper aus lauter zusammengesetzten Dreiecken erzeugt. Wenn ich eine Zeichnungen selbst erstelle, kann ich genau das einstellen und die Auflösung deutlich erhöhen. Diese Dateien können dann zwar sehr groß werden und die Rechenzeit beim Erzeugen des G-Codes wird deutlich länger, aber auch das ist gut akzeptabel.
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07.04.2014, 10:20 Uhr
ernstl
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Hallo Edwin,
sehr interessantes Thema, berichte bitte weiter über Deine Fortschritte.
Gruß Ernst
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07.04.2014, 15:48 Uhr
halbkette
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Hallo Edwin,
sehr lobenswert, dieser Bericht !
Das Thema ist ganz bestimmt für viele Leser von Interesse, die sich schon einmal ernsthaft mit dem Gedanken daran getragen haben - also nicht nur für mich. 
Du zeigst hier erfreulicherweise genau die Dinge, die man "schon immer über ( erschwingliche ) 3D-Drucker wissen wollte". 
Das ist vorbildlich.
Nach meinem Empfinden ist die Dauer der Druckzeit auch ziemlich unwichtig, wenn nur die Auflösung eine annehmbare Oberfläche erzeugen kann. Dabei ist der Zusammenhang von: "je feiner die Oberfläche, desto länger die Druckzeit" eine logische Folge, die man leicht akzeptieren kann. Es gibt eben nichts geschenkt.
Ist schon klar, dass man sich eine Serienproduktion damit abschminken sollte, aber für Prototypen oder für Ur-Modelle ( nachgearbeitet ) eignet sich das doch eigentlich gut (?).
Nur weiter so - ich warte gern auf weitere Beispiele und Erkenntnisse über die Fertigungs-Grenzen solcher Geräte.
--
Gruß Hartmut
" Ein Modell ist mehr als nur die Summe seiner Teile "
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| Beitrag 1 mal editiert. Zuletzt editiert von halbkette am 08.04.2014 14:01.
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07.04.2014, 17:40 Uhr
Oldchap
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Hallo Edwin,
auch ich verfolge den Bericht mit großem Interesse; und zwar vorrangig aus der Sicht der Urmodell-Erstellung für den NE-Guß oder sogar Stahlguß. Darüber hinaus könnte man -speziell für Maßstäbe, für die es "nix" gibt; etwa für 1:4- auch Gebrauchszubehör aus 1:6 heraus 3D-scannen (lassen), hochskalieren und drucken. Aus meiner Sicht käme dafür fast der gesamte "Außenbehang" eines Panzers in Frage, von den C-Haken über den Drahtschneider bis zur Stockwinde........
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Viele Grüße
Gerhard
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Bigtanks-Köti 1:6, Hermann-Porsche-Köti 1:6
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07.04.2014, 19:32 Uhr
RK
Mister 0900
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Hallo Edwin
ja da bist du an einem Thema dran, wo sich viele hier schon schlaflose Nächte eingefangen haben.
Unter anderem ICH 
ERLAUBE mir daher deinen Bericht hier aufmerksam zu verfolgen  .
Wie gesagt , super Thema super Ausführung.
Danke
Grüße
robby
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Toleranz ist vor allem die Erkenntnis, dass es keinen Sinn hat, sich aufzuregen....
(Helmut Qualtinger)
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07.04.2014, 20:08 Uhr
Edwin
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Hallo Hartmuth,
Danke,.....gerade wegen der Herstellung von Mastermodellen habe ich mir diesen Drucker angeschafft. Die muß man immer nacharbeiten, aber dafür kann ist diese auch scale ganz nach der Zeichnug herstellen und kann auch gleich Gußkanäle und ander Dinge mit darstellen. Wenn ich so daran denke, daß ich für das Master meines Kettenglieds fast 2 Wochen brauchte.....
Für Einzelteile ist es natürlich auch geeignet, aber an eine Seienherstellung ist nicht zu denken.
Hallo Gerhard.
bei 1/6 und größer braucht es nichtmal viel Nacharbeit bei vielen Teilen. Entgraten, eine dünne Lage Spritzppachtel drauf und fertig.
Hallo Robby,
Schlaflose Nächte habe ich wegen so etwas nicht, nur 1000 Ideen und ich betrachte das Thema ja schon 1,5 Jahre.
Mit dem Spielzeug geht es auch weiter, aber mit einem das ich jetzt selbst gezeichnet habe. Drei Ringe die jeweils aus einen Kugelsegment bestehen, die sich so ineinander fügen und diese wieder in einem Durchgang gedruckt. So kann ich die Einstellungen und Verschiedenes beim Zeichnen ausprobieren. Hier habe ich z.B. die Auflösung der Dreiecke in dr Zeichnung drastisch erhöht. Da braucht der Slicer ( das Programm, das den G.Code erzeugt) schon mal 10 Minuten um eine Druckdatei zu erstellen aber es funktioniert. Dazu übe ich ein wenig an den Einstellungen die ich immer ein wenig ändere um ein Gefühl für die Sache zu bekommen. Der Druck ist deshalb nicht ganz so fein wie beim letzten Mal gelungen, aber dafür schon rund und ohne alle Ecken.
Das Zweite was ich heute ausprobiert habe ist ein kleiner Ventilator, der das Druckteil kühlen kann. So kann man hohe, schlanke und feine teile besser Drucken.
Hier habe ich dazu ein Schaltergehäuse, bei dem ich die dünnen Seiten sehr hoch stehen ließ. Beim ersten Druck ohne Kühlung waren die vollkommen krumm und so ist das schon wesentlich besser geworden.
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08.04.2014, 14:20 Uhr
halbkette
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Hallo Edwin,
bleib am Ball - das ist alles interessant.
Was mich dabei besonders beschäftigt, ist die Festigkeit des fertig gedruckten Objektes.
Besonders, wenn ich jetzt das letzte Teil mit den Platten-Wänden sehe, frage ich mich, wie stark man sowas belasten kann - im Vergleich zu gespritzten Teilen.
Manchmal kommt es mir so vor, als wäre das gedruckte Material eher etwas "bröselig" - kann das sein? Ich stelle mir vor, dass da auch eine Menge winziger Hohlräume entstehen, die den Zusammenhalt des Materials schwächen könnten.
Hast du schon mal "Bruch-Proben" damit gemacht?
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Gruß Hartmut
" Ein Modell ist mehr als nur die Summe seiner Teile "
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08.04.2014, 15:43 Uhr
Edwin
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Hallo Hartmuth,
wie stabil so ein gerucktes Teil wird ist von einigen Variablen abhängig.
Zuersstmal drucke ich mit PLA weil das einfach nicht stinkt beim Drucken und auch so etwas einfacher zu handhaben ist. PLA ansich ist realtv hart. Die Ringe auf dem vorletztem Bild kannst Du nur schwer verbiegen.
Dann kommt es auf die Konstruktion des Bauteils an, wobei man dabei, wie ich mittlerweile auch schon gelernt habe ebenfalls großen Einfluß auf das Ergebnis nehmen kann. Wenn man das wie ich selbst Zeichnet ist das aber eine Kleinigkeit.
Der wichtigste Punkt dazu sind aber die Einstellungen zum Drucken beim erstellen des G-Codes. Da arbeite ich mich gerade ein.
So ist es dann möglich, innerhalb gewisser Grenzen natürlich das Ergebnis dem gewünschtem anzupassen.
Die Hohlräume haben übrigens, wenn man sie da hat wo sie sein sollen keinen negativen Effekt auf die Stabilität.
Ich habe heute z. B. festgestellt, daß die Filamenttrommel nicht so leicht abrollt wie es sinnvoll wäre. Deshalb habe ich mir zwei Lagerböcke mit Kugellagerpassungen gezeichnet die ich mir diese Woche noch drucken möchte.
Diese sollen einen Stab mit Kugellagern tragen auf dem die Fillametrolle dann aufliegt und die wiegt so 2kg und die Dinger sind recht klein.
Morgen bin ich allerdings erstmal in Dortmund.
Gruß Edwin
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08.04.2014, 16:43 Uhr
halbkette
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Hallo Edwin,
ja, Dortmund ist gut - zumindest die ersten 2-3 mal.
Ich war vor Jahren fast regelmäßig da, bis ich merkte, dass sich kaum etwas verändert hatte. Aber du bist vermutlich als Unternehmer dort ? Das ist dann ein anderer Aspekt.
Zurück zur Festigkeit des gedruckten PLA:
Deiner Beschreibung nach traust du dem Material doch einiges zu. Mein Gedanke bezog sich auch auf direkte Anwendung eines gedrukten Teiles. Wenn du dem "Trommelträger" 2kg zumutest, hast du ja schon recht viel Vertrauen dazu. Ich bin gespannt.
Eine andere Sache ist es, ob du wirklich der Filament-Trommel das Abrollen erleichtern solltest (?).
Ich denke dabei an leicht mal ungebremstes Abrollen von einigen Metern Filament oder auch nur an unangenehmes Auflockern der straffen Wicklung....die Trommel sollte doch eine "schwache Bremse" auf irgendeine Art besitzen.
Oder sehe ich das jetzt zu kritisch?
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Gruß Hartmut
" Ein Modell ist mehr als nur die Summe seiner Teile "
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| Beitrag 1 mal editiert. Zuletzt editiert von halbkette am 08.04.2014 16:45.
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08.04.2014, 17:19 Uhr
Edwin
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Hallo Hartmuth,
das mit dem Abrollen ist beim Fillament etwas anders. Das Material als 3mm Kunststoffstrang ist ja sehr steif und es muß über ein verzahntes Förderrad in den beheizten Extruder gepresst werden. Das sollte möglichst wenig und ein gleichförmiger Wiederstand da sein. Jetzt ist die Rolle einfach auf ein Alu Profilstück gesteckt über das die Rolle gleiten muß. Das funktioniert jetzt immer nur ruckweise und hat gerade bei feinen Arbeiten negativen Einfluß.
Deshalb der Abroller. Da ist immer noch genügend Wiederstand der verhindert, daß sich die Trommel selbständig abrollt und der Zug ist ja auch extrem langsam. Es soll einfach nur ein gleichmäßiger Widerstand sein.
Gruß Edwin
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10.04.2014, 14:57 Uhr
Edwin
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Und weiter geht es.
Wenn man Bauteile kühlen möchte kann das aber auch schief gehen.
Hier habe ich eine Lausprecherbox gedruckt, die sich wegen der Kühlung verzogen und dann wärend des Druckens vom Tisch gelöst hat.
Aber trotz dieser kleinen Rückschläge, aus denen ich lerne geht es vorran. Die Lautsprecherbox habe ich für meinen Panther genau in die Wanne angepaßt und erstmal mehrteilig gedruckt.
Und so sieht sie dann zusammengebaut aus.
in die Wanne kann ich sie nun fast saugend einstecken.
und auch der Schalter ist der richtigen Position.
Das beste ist aber der Sound.....dieser kommt wesetlich satter als mit der alten Polybox. Ich vermute, daß das auch mit den weitgehend hohlen Wänden der Box zu tun hat.
So habe ich jetzt schon mal die erste praktische Anwendung.
Und mit der Zweiten, für den Drucker geht es gleich weiter. Bei meinen Versuchen habe ich bemerkt, das der Wiederstand der Filamentrolle einen EInfluß auf das Drckergebnis haben kann. Diese ist nur auf ein Profilstück gehängt und rollt daher nicht gleichmäßig darauf ab.
Also habe ich eine Halterung gezeichnet in die ich ein Kugellager stecken kann und mit einer zweiten mit einer Stange verbinde. Das Ganze schraube ich dann ganz einfach auf das Profil und so kann ich die Fillamentrolle einfach rauflegen.
Hier die beiden Lagerböcke beim Druck und fertig.
Aber auch hier mußte ich erstmal lernen. Das PLA hat auch einen geringen Schrumpf, den ich beim ersten Druck noch nicht berücksichtigt hatte. So paßte das Lager nicht in den Halter. Nachdem ich diesen um 2% Skalliert hatte sitzt das Lager nun stramm wie es sein soll darin.
Uns so kleine Unfälle passieren auch.
Dieser Halter hatte sich beim Druck von der Platte gelöst und verschoben. Das ist dann das Ergebnis.
Und so sieht dann der neue, montierte Fillamentabroller aus.
Und nun kann ich die Rolle einfach auf den Halter stecken und diese dreht sich nun gleichmäßig leicht.
Die Funktion wird natürlich auch gleich getestet. Momentan läuft ein kleiner Firmenschriftzug von mir. Mal sehen wie dieser Aus dem Drucker kommt.
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| Beitrag 2 mal editiert. Zuletzt editiert von Edwin am 10.04.2014 15:28.
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10.04.2014, 16:24 Uhr
Edwin
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Der Schriftzug ist nun auch fertig und nach drei Versuchen in annehmbarer Qualität.
Vom ersten Versuch ganz oben bis zum heute Gedrucktem.
Bei den ersten beiden habe ich ein wenig nachgearbeitet, der letzte ist noch so wie er aus dem Drucker gekommen ist. Der Unterschied in den Einstellungen war nur minnimal, aber deuitlich zu sehen. Die Schwierigkeit war die größere Schrifft sauber zu füllen und die Kleinere dadurch nicht zu verschmieren wie man am ersten Versuch etwas erkennen kann.
Natürlich habe ich ihn auch gleich montiert....
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10.04.2014, 17:33 Uhr
chrisch
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Hallo Edwin,
vielen Dank für Deinen ausführlichen Bericht mit den anschaulichen Beispielen.
Das ist ja schon enorm, was damit Möglich ist. Die Stabilität scheint ja auch nicht
zu wünschen lassen. Ich hoffe Du testest noch viel und lässt uns Teil haben.
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MfG Chrisch
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10.04.2014, 18:04 Uhr
Edwin
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Hallo Chrisch,
da ist noch viel mehr möglich, wie ich gestern in Dortmund am Stand von Makerbot sehen konnte. Allerdings arbeiten die bei Vorführungen mit entsprechend ausgearbeiteten G-Codes und das zu lernen, welche Konstruktionen es braucht un möglich sind,....das ist der Aufwand.
Einfach aufbauen einschalten und Drucken... ....das funktioniert nicht.
Ein gutes Teil zu erhalten kann ein erheblicher Aufwand sein.
Gruß Edwin
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