Nach einiger Zeit (oder auch einer Ewigkeit) gibt es mal wieder etwas Neues zu lesen. Die gute Nachricht: Der 3D-Drucker funktioniert endlich! Die schlechte: Von einem fertigen, gut benutzbaren Gerät kann man noch lange nicht sprechen… Aber zuerst einmal alles was seit dem letzten Beitrag geschehen ist. Für die Montage der beheizten Druckfläche habe ich mir ein Stück PEEK-Rundstab besorgt und mir Abstandhalter und Isolierscheiben für die Montage auf der Glasplatte gedreht.

After some time (or an eternity) I got some new stuff for my blog. The good news: The 3D printer is finally working! The bad ones: It is far from being a finished, comfortable to use tool… But first I’d like to show what happend since the last post. I got a rod of PEEK and made some spacers and insulator discs for mounting the heated bed to the glass plate.

Durch den Abstandhalter und die Isolierscheibe haben die M3-Schrauben nie Kontakt mit der Glasplatte, wodurch die Wärmeleitung erschwert wird. Die Druckfläche wird von oben mit Senkkopfschrauben montiert. Auf dem Bild ist auch gut zu sehen, wie stark die Heizplatte gebogen ist.

Thanks to the spacers and insulator discs the M3 screws never touch the glass. This makes the heat transfer harder. The heated bed is mounted from the top using countersunk M3 screws. In the picture you can also see how much the PCB for the heated bed bends.

Deswegen habe ich für die mittige Bohrung, welche den Temperatursensor aufnimmt, einen Abstandhalter mit der selben Länge gedreht. Der Sensor wird durch die Bohrung direkt an die Druckfläche geführt.

This is the reason why I made another spacer which fits in the bore for the temperature sensor. It also accomodates said sensor and brings it directly to the print bed.

Die Druckfläche selbst besteht aus einer 3mm dicken Aluminiumplatte, welche mit Wärmeleitpaste auf die Heizplatte geklebt ist. Für eine bessere Haftung des Druckmaterials ist sie noch mit Kapton-Klebeband überzogen.

The bed itself consists of a 3mm thick aluminium plate which is glued to the heater PCB using thermal compound. For better sticking of the printed parts it is covered with kapton tape.

Nach der Montage der neuen Druckfläche fiel mir auf, dass das verbaute Netzteil nicht genug Leistung bereitstellen konnte. Nachdem alle passenden Netzteile, welche ich daheim hatte leider defekt waren, musste ich ein neues bestellen. Dieses wollte ich dann nicht gleich verbasteln, daher habe ich einen Montagerahmen dafür aus Aluminiumwinkeln gebaut.

After I installed the new print bed I noticed that the current power supply couldn’t deliver enough power. All adequate supplies I had at home were broken, so I ordered a new one. I didn’t want to botch around with the new supply so I made a mounting frame from aluminium.

Nach einem kurzen Test der neuen Druckfläche startete ich sofort den nächsten Druckversuch. Leider war der Spaß schon während der ersten Schicht wieder vorbei. Das Hotend verstopfte und ich konnte es selbst von Hand nicht mehr säubern…

After a short test of the heated bed I started the next test print. Unfortunately it failed during the first layer. The hotend clogged up and I couldn’t even clean it by hand…

Das nahm ich zum Anlass um dem Drucker endlich einen vernünftigen Extruder zu spendieren. Konkret einen Wade’s Geared Extruder und ein J-Head Hotend mit 0,4mm Nozzle.

I took the chance and ordered a adequate extruder. I chose a Wade’s Geared Extruder and a J-Head Hotend with an 0,4mm nozzle.

Mit einigen wenigen kleinen Anpassungsarbeiten ließ sich der neue Extruder schließlich am Drucker montieren. Der Lüfter ist nur vorübergehend bis ich eine Aufnahme für einen kleineren gedruckt habe.

With some small adaptions I could mont the new to the printer. The fan you can see in the picture is there only temporary till I print a mount for a smaller one.

Daraufhin konnte ich schon den nächsten Druckversuch starten. Dafür habe ich ein möglichst kleines Modell von Thingiverse (Chichen Itza) ausgewählt. Leider zeigte sich, dass der Motor der Y-Achse leider etwas zu schwach für die, inzwischen recht schwere, Bauplattform war und deswegen laufend Schritte verlor.

Now I could start the next test print. For that purpose I chose a small model from Thingiverse (Chichen Itza). This test showed that the motor for the Y-axis wasn’t strong enough for the by now quite heavy print bed so it continuosly lost steps.

Zum Glück hatte ich noch einen zweiten Motor der selben Bauart wie an der Z-Achse lagernd. Nachdem ich das Riemenrad auf die selbe Weise wie an der Z-Achse umgebaut hatte, konnte ich den neuen Motor samt Riemenrad montieren und einen erneuten Druckversuch starten. Da noch nicht alles perfekt eingestellt war und das ABS nicht sehr gut am Kapton haftete, führte ich den Druck auf ganz normalem Malerband durch.

Luckily I had a second motor of the type used for driving the Z-axis at home. After I adapted the belt pulley the same way I did it at the Z-axis I could mount the new motor and start another print. Since the settings weren’t that good and the ABS didn’t stick too well to the kapton I placed masking tape on the bed and printed on it.

Endlich kam ein brauchbares Teil aus dem Drucker! Daraufhin musste ich natürlich zwei Shotgläser drucken um stilvoll auf den fertigen Drucker anzustoßen.

Finally the printer produced useful parts! Now I really needed to print two shot glasses so I could celebrate that in a classy manner.

Die Teile sehen schon ganz vernünftig aus, es sind aber trotzdem noch einige (viele?) Einstellungen zu optimieren. Außerdem habe ich hin und wieder noch einige Probleme mit der Haftung der einzelnen Schichten zueinander. Verschiedene Einstellungen wie eine höhere Extrusionsrate, höhere Temperatur oder geringere Schichtdiche haben noch keinen positiven Einfluss gezeigt. Einige Dinge am Drucker selbst würde ich noch gerne verbessern, wie ein Display. Außerdem würde ich gerne den Motor der X-Achse gegen einen stärkeren tauschen, da der aktuelle bei längeren Drucken sehr warm wird. Auch die Spindeln der Z-Achse würde ich gerne auswechseln. Statt den M8-Gewindestangen hätte ich gerne Trapezspindeln. Zuletzt ist das Heizelement des Hotends durchgebrannt, da ist aber schon Ersatz bestellt.

The parts now look quite good but still there are some (many?) settings to optimise. Also, there are sometimes issues with layer bonding. Different settings like higher extrusion rate, higher temperature and smaller layer height showed no positive influence. Besides, there some things on the printer itself I would like to change, like a display. The current X-axis motor gets quite warm during longer prints so I would like to change that one as well. Also the leadscrews on the Z-axis are currently M8 threaded rods, which I would like to change to a trapezoidal spindle. Some time ago the heater cartidge of the hotend broke. At least here I already ordered a replacement part.