Prusa i3 MK2S — Nach 6 Jahren wieder ein Bausatz …

… natürlich ein Original Prusa i3 MK2S. 2011 lag die Bauzeit bei mehreren Tagen. Heute wollen Nathan und ich das in ein paar Stunden schaffen. 



Wir halten Euch auf dem laufenden …

Zwischenstand nach 25 Minuten:

50 Minuten:

1 Stunde 45 Minuten später:

2 Stunden 30 Minuten:

Nochmal x Minuten später:

Weiter geht’s:

Smoothe Verkabelung:

… und fertig:

Zeitdauer, zu zweit mit kleiner Pause: 5 h. (Allerdings hat Nathan schon mal einen Prusa i3 MK2 aufgebaut und wusste deshalb schon wo die kniffeligen Stellen sind.)

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CNC QA auf dem Barcamp München

Am Sonntag habe ich mit meinem Bruder #powtac auf dem Barcamp in München über die den Bau meiner neuen CNC berichtet…. #bcmuc


Dabei kamen auch ein paar Fragen auf, deren Antworten ich hier dokumentieren will.

Zum Beispiel wurde einiges nach dem Controller  gefragt. Der Controller ist aber der gleiche wie der, den wir auch schon für die alte Fräse verwendet haben. Daher möchte hier an dieser Stelle noch einmal auf den alten Blogbeitrag verweisen.

Das CAD-Modell habe ich auch online gestellt. (aktuell: TestSetUp8)

Für die Fräsmotor empfehle ich entweder was gebrauchtes /billiges von Ebay /ebay Kleinanzeigen, oder aber was relativ gutes von Kress. Dieser Fräsmotor hat eine ER16-Spannzange.  Diese Spannzange ist deutlich präziser wie die Kress Standardspannzangen und es gibt den Satz Spannzangen für 20€ in 1mm-Stufen von 1-10mm…. (Ebay oder Amazon) Da rechnet sich der Mehrpreis schnell…. Auf der Kress-Homepage gibt es diesen Fräsmotor nur im Onlineshop(Stand 03-2017) und nicht auf der Homepage….Nur die Version 1050 FME-P hat die ER16-Spannzange und ist gleichzeitig auch in der Drehzahl von 5000-25000 1/min regelbar. Noch niedriger wäre noch besser. (Das ist wichtig für die Holzbearbeitung, da hier der Fräser bei zu geringem Vorschub zu heiß läuft) Ein kleiner Nebeneffekt ist auch, dass der Motor sehr leise ist…

Die Endstops der Fräse sind dieselben wie vom 3D-Drucker. Bin aber nicht so überzeugt davon… Habe manchmal Zweifel an der Genauigkeit, besonders wenn die Maschine wärmer wird. (Also, dass sich der Nullpunkt nach einer Referenzfahrt verschoben hat. ) Thomas Sanladerer hat dazu auch ein gutes Video gemacht. Ein Set Endstops(10 Stück)kostet ca 15-20€ bei Amazon. Besonders praktisch ist, dass 10 Endstops und Kabel enthalten sind, so spart man sich einiges an Löten und hat noch Ersatz. Theoretisch braucht man für jede Achse auch nur ein Endstop…. theoretisch… Beim nächsten Bau einer Maschine werde ich pro Achse nur ein Referenzschalter einplanen und riskieren, dass ich auch mal ein Crash fahre…(Bisher ist das nicht unbedingt aufgrund fehlender Endschalter passiert, sondern nur weil ich nicht mitgedacht habe…..)

Die Kugelumlaufspindeln sind auf Ebay gekauft(inkl. Festlager,Loslager, Kupplung ca. 50€) und haben eine Steigung von 5mm pro Umdrehung. Bei 200 schrittigen Schrittmotoren und und 1/4 Schrittbetrieb komme ich auf: 5/(200*4)= 0,00625mm theoretische Auflösung…. In der Realität hoffe ich wie gesagt auf 0,1mm Toleranz bei meinen gefrästen Bauteilen… (das sieht bisher auch ganz gut aus…) Von den Kugelumlufspindeln habe ich erstmal eine bestellt und geschaut wie die Quali ist, bzw wie die ankam. War aber kein Problem. Als ich dann die weiteren zwei bestellt habe hatte die eine Spindel deutliche Macken vom Transport wie ich vermute… Naja. Meine Empfehlung: Einzeln bestellen. Macht eh kaum was bezüglich Versandkosten aus.

Weiter empfehle ich für jede Fräse aus Lärm-, Sicherheits- und Staubgründen ein Gehäuse zu bauen bzw. man sollte es von vorne herein einzuplanen. Dann kann man deutlich entspannter nebenher was machen. (Idealerweise auch für eine eventuelle Staubabsaugung….)

CNC Werkstückvorbereitung & Adaptive Clearing

Um Fräszeit zu sparen bereite ich inzwischen meine Rohteile speziell vor. Im Bereiche in die große Löcher/Taschen reingefräst werden müssen bohre ich vor. 

Das heißt, dass dieses Material dann nicht mehr von der Fräse entfernt werden muss und damit Zeit und der Fräser nicht so belastet wird.

Wo die Löcher sind kann man in einem Rohteil hinterlegen und dann dem CAM Modul von Fusion hinterlegen. Dadurch wird der Fräspfad daraufhin optimiert. (Getestet mit 2D Adaptive Clearing)

Adaptive Clearing in Slow Motion

CNC  1

So jetzt komme ich endlich dazu mal wieder was zu schreiben. Mittlerweile habe ich etwas Erfahrung gesammelt und kann etwas mehr berichten.

Das Fräsen mit der neuen Fräse macht sehr viel Spaß. Ich habe inzwischen mehrfach Aluminium zerspant…. ein Traum von mir, der jetzt in Erfüllung ging.

Es geht soweit auch ganz gut. Ich arbeite zum Freiräumen am liebsten mit der 2D&3D Clearing-Funktion von Fusion. Dabei taucht der Fräser relativ tief ein und fräst ähnlich dem troichodialen Fräsen. Algorithmus ist aber von Autodesk. Ansonsten „Planen“, „Kontur“ und „Fräsbohren“. Das ist richtig cool. Wenn sich der Fräser in einer Spirale(Helix) ins Material fräst…

Workflow

Mein Workflows sieht dabei so aus:

  1.  Ich erstelle ein CAD Modell mit Autodesk Fusion 360. Tutorials dafür gibt es bei YouTube viele. Geht auch mit anderer 3D Software.
  2. In Autodesk Fusion 360 schalte ich dann um in den CAM. Das ist einfach ein weiterer Teil der Software. So erspart man sich das lästige ex- und importieren. In diesen Teil der Software werden dann automatisch, nach der Auswahl des Fräsers, die Fräsbefehle erstellt. Ganz so einfach ist es nicht… aber auch hier gibt es gute Tutorials und vieles ist echt gut erklärt. Und probieren geht über Studieren. Super ist auch die Simulation. Mache ich jedesmal und hilft Fehler zu vermeiden.
  3. Das automatische Erstellen des Fräscodes wird im Postprozessor gemacht. Ich nutze dafür den Postprozessor BoyXZY. Der funktioniert sehr gut.(mit Marlin)
  4. Da meine Fräse auf dem Arduino Mega, Ramps und Marlin basiert, nutze ich wie für meinen 3-D Drucker die Software Repetierhost um die Befehle an die Fräse zu senden. Ich mache das, weil ich diese Software am besten kenne. Alternativen sind: G-Code Sender, BCNC, Mach 3, Linux CNC – aber damit habe ich mich noch nicht beschäftigt… bzw. manche benötigen nach meinem Wissen auch ein Parallelport am Rechner, den ich nicht habe….
  5. Zum Fräsen fahre ich per Hand den Ursprung an, den ich auch in der CAM Software gewählt habe und starte den „Druck“ im Repetierhost. Vorher Fräse einschalten nicht vergessen…..

Beim Fräsen lasse ich idealerweise 0,3mm Aufmass stehen und fräse später noch mal drüber. Dann wird es genauer und schöner, weil die Fräse nicht so kämpfen muss.

Das ist auch relativ einfach, weil man die Fräsoperationen in Fusion einfach duplizieren kann und dann das Aufmaß auf Null setzen kann.

Achseneinrichtung

Ganz zu Beginn hatte ich noch größere Probleme bei der Einrichtung der Achsen. Ich habe es ewig nicht gecheckt…. Hintergrund ist, dass die Achsen nie richtig zueinander gepasst haben. Immer war eine Achse getauscht… Bis ich drauf gekommen bin, dass ja der Fräser sich in der Y und Z Richtung bewegt und das Werkstück in X.  Das heißt, dass die X Achse falsch rum bewegen muss, damit es wieder relativ zum Fräser/ Werkstück passt…. Ansonsten läuft es spiegelverkehrt. Ich habe echt alles gedreht… in der Firmware Stecker, Endstops usw… hat bestimmt 3 Stunden gedauert. Hätte ich doch besser bei der Vektorrechnung in der Schule aufgepasst!

G3 und Marlin

Desweiteren hatte ich Probleme, bei dem Befehl G3(für Kreisbewegungen). Bei einem Radius von 0,4 mm ist nämlich die Firmware ausgestiegen. Intern in der Firmware werden anscheinend Kreisbewegungen, im kleine Segmente umgerechnet. Der minimale Radius dafür war in der Firmware zu hoch, dass ein solch kleiner Kreis nicht umgerechnet werden konnte. Das hat den Hintergrund, dass die Fräsbahnberechnung auf dem Arduino nicht so schnell ablaufen kann. Manuell habe ich den Wert in der Firmware dann angepasst und es lief einwandfrei. Jedoch langsamer in engen Radien.

Meine Einstellungen:

#define MM_PER_ARC_SEGMENT 0.1 //vorher 1
#define N_ARC_CORRECTION 50 //vorher 25

eines der ersten Teile

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CNC Projekt 2016

Letztes Jahr habe ich angefangen eine neue CNC Fräse zu bauen. Sie wurde heute nach langer Arbeit fertig. Sie ist komplett aus Metall, mit Kugelumlaufspindeln, Linearführungen und einem Kress  Fräsmotor. Heute habe ich damit zum ersten Mal gefräst. Es hat geklappt!

Bei Gelegenheit werde ich das Projekt näher vorstellen.

Hardware Aufstellung grob: Arduino Mega, Ramps 1.4, Marlin Firmware, Toshiba TB6600 Steppertreiber, Nema 23 Stepper 76mm lang, Linearführungen, 1605 Kugelumlaufspindeln…

CNC Fräse Upgrades – Umhausung, Licht und Drehzahlregler

Heute hat die CNC Fräse eine Umhausung (gegen Staub und Lärm), Licht und ein Drehzahlregler bekommen. Das Gehäuse zu bauen war ein ziemlicher Scheiß. Da mein Kellerabteil sehr klein ist musste ich um die Fräse herum bauen. 
Die Umhausung besteht aus 4mm MDF und billigen Holzleisten…Kosten ca. 30€ – wobei 10€ auf eine Plexiglasscheibe entfallen. Die Scheibe ist verschiebbar, genauso wie das Element vorne, damit man auch noch an die Fräse kommt um den Fräser zu wechseln….

Die Wirkung gegen Lärm ist echt gut! Staub muss ich noch testen….

Der Drehzahlregler für den Fräsmotor besteht aus einem Phasenanschnittsdimmer von Kemo. Ich habe ihn auf Amazon für 25 € gekauft. Man braucht dann halt noch ein Gehäuse, Steckdose und Stecker – dann kann man den Dimmer auch für andere Sachen verwenden… Ich hatte noch eine billige Tupperdose und ein paar Kabelverschraubungen übrig und habe es kurzerhand da rein gebaut. Hoffe dass es Temperaturmäßig geht, da das Teil aber anscheinend bis 6A (Bei 230V) ohne Kühlkörper arbeiten kann, dürften meine 600 W kein Problem sein…

Hintergrund für die Drehzahlregelung war, dass ich mit der Nenndrehzahl von rund 25.000 1/min einen hohen Vorschub fahren musste, dass mir der Fräser nicht abrraucht. War zwar dank der Steppertreiber mit guten 4,5A kein Problem, aber für die Genauigkeit will ich es jetzt mal weniger dynamisch testen … bzw, ich würde auch gerne mal Alu fräsen …

Mit dem Dimmer kann man mit Hilfe eines Poti dann die Drehzahl einstellen. An der Stelle muss ich anmerken, dass der Dimmer nicht mit allen Motoren funktioniert!!!!! Ich übernehme keine Garantie, dass es  funktioniert und euer Fräsmotor es unbeschadet übersteht. Natürlich sollte man zum Anschließen entsprechende Fachkenntnisse haben, weil es sich um 230V handelt. Ansonsten einfach einen fertigen Dimmer mit entsprechender Leistung kaufen.

PhasenanschnittsdimmerKemoOptional gibt es von Kemo noch einen „digitalen Poti“ mit dem man dann mit Hilfe einer Steuerspannung die Drehzahl regeln kann. Das kommt eventuell in einem nächsten Step …

Es gibt bei Amazon auch ganz billige Dimmer für 10 € aus China… das war mir aber dann dann doch zu riskant bzw. hätte mir auch zulange gedauert …

 

 

Make Rhein-Main 2016

Bilder von der Make Rhein-Main 2016 in Frankfurt am Main.

Thomas Kramm mit seinen Druckern und dem Hack FFM

Thomas Kramm mit seinen Druckern und dem Hack FFM

Makerspace Wiesbaden

Makerspace Wiesbaden

CCC Frankfurt

CCC Frankfurt

fab4U mit Lötkursen

fab4U mit Lötkursen

Einführung in Drohnen fliegen

Einführung in Drohnen fliegen Interessant: Video und Steuerung werden analog(!!!) übertragen da Echtzeit. Zu großes Lag bei Digital

Segelflieger komplett 3D gedruckt, von Mitglied des Hack FFM.

Segelflieger komplett 3D gedruckt, von Mitglied des Hack FFM.

Segelflieger komplett 3D gedruckt

Segelflieger komplett 3D gedruckt

Machwerk

Machwerk

Space 'n' Lasers von Hack FFM

Space ’n‘ Lasers von Hack FFM

Bis heute Abend gibt es die Stände u.a. von

zu bestaunen.

Mein (Simon) Fazit: Als 6Brüder Kollektiv hätten wir mit Eggbot, WatercolorBot sowie selbst konstruiertem Deltadrucker und CNC Fräse zur Vielfalt und Austausch beitragen können. 3D Drucker begeistern immer noch und vieles was für „Maker“ selbst verständlich ist wäre wohl für einige Besucher sehr interessant gewesen einmal „in echt“ zu sehen. Vielleicht leben wir manchmal einfach in einer Blase?

Make Munich 2016

Das vorherrschende Thema auf der Make Munich 2016 waren diese Jahr auch wieder 3D-Drucker. Es gab aber auch viele andere Themen, wie Roboterfussball, diverse Anbieter verschiedenster Elektronikkomponenten, fablabs, Design- und Lötworkshops.


Mr. Beam Lasercutter – das neue Modell soll Mitte diesen Jahr veröffentlicht werden.


Mcubus entwickeln eine Filmentrecyle- und Herstellunngsmaschine. Den ersten Prototypen hatten sie auf der Messe.


Ganz cool fand ich als Photoniker das Projekt „Optik & Photonik mit Lego Bausteinen“ von der Uni Osnabrück . Hier werden Optikexperimente mit LEGO aufgebaut.

Ein Hersteller von Deltaprintern war auch da. Die Drucke von den constructionzone-Druckern sahen echt gut aus.


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Brickify hat eine Schnittstelle geschaffen um Rapid Prototyping noch schneller zu machen. Dazu kombinieren sie LEGO und 3D-Druck. So müssen nur noch kleine Teile gedruckt werden, der der Rahmen wird dann per LEGO gebaut.


Gut gefallen haben mir auch die Drucker von Craftlab.


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Der Makerspace hatte auch ein Monsterdrucker am Start.



Arduino war dieses Jahr auch da.


Mein Messehighlight waren aber zwei Jungs, die sich ihren 3D-Drucker selber gebaut haben. Und nicht nur das sie haben auch die Software selbst entwicket! Inklusive vorbildlicher Dokumentation (180 Seiten PDF).

All das und vieles mehr gibt’s auf ihrer Homepage.


  

Blendercam Tutorials Youtube

Inzwischen hat die CNC-Fräse ihren Weg nach München gefunden und wartet hier im Keller auf ihren nächsten Einsatz. Da ich aber noch ein paar Schutzmaßnahmen gegen die Staub- und Lärmentwicklung treffen muss dauert das wohl noch ein paar Tage…

Derweil habe ich mich nochmal mit CAM-Software beschäftigt. Unter anderem mit Autodesk 360 Fusion (30 Tage Testversion, danach 20-30€ im Monat) (Update 23.1.2015: Autodesk 360 Fusion (Education) kann man als Student für 3 Jahre kostenlos downloaden.) und mit Blendercam(Freeware). Dabei habe ich entdeckt, dass es neue Tutorials auf Youtube gibt:

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Ethernet-Arduino 1.0 Release

Auf GitHub (bitte forken!) haben wir die erste Version eines Arduino Codes  für ein „Wifi-Remote-Joystick-steuerbare-Motoren Setup“ gepostet. Also 1-n Joysticks via Arduino-Ethernetshield mit Ethernetkabel-Verbindung zum Laptop, steuern an einem (via Ethernetshield 2) Wifi Router hängende 1-n Motoren.

Arduino Ethernet Schema

Arduino Debugging mit Oszi

Arduino Basteln

Anwendungsfälle könnten z. B. selbst fahrende Roboter sein, die via Wifi remote steuerbar sind.

Dank Lorenz konnten wir mit einem Oszilloskop die letzten Fehler in unserem Code („pinMode()“ vergessen!) finden und beheben.

16.-17. Januar 2016 Make: München

Mitte Januar 2016 gibt es wieder eine Maker Messe in München. Ich (Nathan) werde vermutlich hin gehen.

Näheres unter http://make-munich.de/

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30.-31. Januar 2016 Make: Frankfurt

Am letzten Januarwochenende 2016 soll es eine Maker Messe in Frankfurt geben! Ich (Simon) werde vermutlich hin gehen. Dazu gibt es eine Crowdfunding Aktion unter https://www.startnext.com/dritte-make-rhein-main .

Näheres unter http://www.make-rhein-main.de/

Update: Mein Bericht zur Make Rhein-Main 2016 in Frankfurt.

RaspberryPi Zero 5€

Auf der Raspberry Homepage gibt es seit heute die Info, dass es einen neuen Raspberry Pi Zero gibt, der nur 5€ kostet.

 

Einkaufsberater 3D-Drucker

Auf der Homepage des Make-Magazin gibt es eine gute Übersicht der am Markt verfügbaren und etablierten Drucker. Inklusive der Möglichkeit Filter zu setzen.

http://makezine.com/

BuyersGuideMakezine2016

 

Anderes Extruder Konzept

Gerade habe ich im Newsletter von reprapworld.com eine Info über einen neues (bzw. mir bisher nicht bekanntes) Extruderkonzept gefunden.

Ich sehe den Vorteil darin, dass man ein speziell gefertigtes Teil weniger braucht, wenn man sich einen Extruder bauen will. Zudem ist das Drehmoment hoch und laut dem Newsletter bzw. dem Designer Martijn Korevaar ein durchrutschen kaum mehr möglich.

Hier gibt es die Daten auf Github.

Die Eltern der 6 Brüder auf großer Tour durch Ost- und Nordeuropa

Die Eltern der 6 Brüder haben angefangen zu bloggen und zwar unter fortmitdemford.wordpress.com. Es ist ein Reiseblog der fast täglich aktualisiert wird mit Berichten Ihrer Camping Tour über Polen, Kaliningrad, Litauen, … Russland, Finnland, Schweden, Dänemark…

fullsizerender22

Selfistick ist mit am Start…

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RadioShack is closed

Urlaub in USA, NYC – Broadway:  die kürzlich Pleite gegangene Kette RadioShack (vergleichbar mit Conrad Elektronik in Deutschland) hat tatsächlich alle Geschäfte geschlossen.  

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3D-Drucker bei Hornbach

Nachdem Tchibo einen 3D-Drucker angeboten hatte, gibt es jetzt auch beim Hornbach einen 3D-Drucker. Dieser ist scheinbar auch ständig im Sortiment, kann aber nur PLA drucken.

  
Foto: Hornbach

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