Schreibtisch-Maschine - 3D-Drucker-Bausatz Velleman K8200

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Aus ELVjournal 05/2013     0 Kommentare
 Schreibtisch-Maschine - 3D-Drucker-Bausatz Velleman K8200

Inhalt des Fachbeitrags

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Als vor einigen Monaten der belgische Bausatz-Hersteller Velleman einen preisgünstigen 3D-Drucker- Bausatz ankündigte, waren die Erwartungen groß. Da ELV naturgemäß für solche Projekte aufgeschlossen ist, wurde der Drucker auch sofort in das Vertriebsprogramm des Versandhauses aufgenommen. Wir haben eines der ersten Exemplare aus der Vorserie aufgebaut, auf Herz und Nieren getestet und dabei Aufbau und Betrieb sowie Probleme, die dabei auftraten, allein aus der Nutzersicht betrachtet.

Die eigene Fabrik zu Hause

Als ich jüngst bei einem Bastlertreffen einen der berühmten Makerbots in seinem Holzgehäuse arbeiten sah, war ich begeistert von dem, was so ein kleiner, augenscheinlich nicht allzu komplizierter Druckroboter leisten kann – zu wissen, dass es so etwas gibt, ist etwas anderes, als es selbst zu erleben. Für einige anwesende Studenten war das nicht neu, ihr 3D-Labor an der Universität und die sich daraus entwickelte Netz-Community beherrscht das 3D-Druckverfahren für Labor und Schreibtisch schon lange und in ziemlicher Perfektion. Das gilt auch für die Makerbot-Gemeinde, immerhin ist Makerbot neben dem international weit verbreiteten Open-Source-Projekt RepRap der Auslöser des 3D-homemade-Booms.
Dennoch war die Preisschwelle für den Normal-User ein wesentliches Hemmnis, sich – für das ja im privaten Bereich eher seltener vorkommende Drucken eines 3D-Teils – von mehr als tausend Euro zu trennen. Wozu braucht man einen 3D-Drucker? Ein Hardcore- Modellbauer wird darauf schon lange gewartet haben, kann er doch nun endlich Teile selbst anfertigen, bei denen er früher unendlich viel Aufwand in Fräs- und Dreharbeiten, Bohren und Schleifen verwenden musste. Ein 3D-Drucker erlaubt es hingegen, in einem automatischen Arbeitsgang auch sehr komplexe Kunststoffteile mit hoher Präzision zu fertigen. Dies können sonst teuer herzustellende Prototypen, Serienteile oder nicht mehr oder nur überteuert zu beschaffende Ersatzteile sein, etwa der abgebrochene Bedienknopf, ein Griff, eine Welle, ein verschlissenes Getrieberad oder Ähnliches.
Auch dem künstlerisch Veranlagten bietet ein solches Gerät ganz neue Betätigungsmöglichkeiten, kann er doch seine per 3D-Programm erstellten Kunstwerke nun quasi auf dem Küchentisch selbst herstellen – und das in relativ kurzer Zeit.

Ökonomen haben hier freilich noch ganz andere Visionen. Sie träumen von der dezentralisierten Fertigung. Das geht von der schnellen Herstellung eines dringend benötigten Ersatzteils für den Servicetechniker vor Ort bis hin zur dezentralisierten Massenfertigung beim Arbeiter zu Hause. So spart sich der Hersteller den Aufbau einer Fabrik mit allem, was daran hängt. Der erste Aspekt, die Ersatzteilfertigung vor Ort, etwa am Standort einer Maschine, Anlage oder eines Fahrzeugs, hat natürlich einen riesigen Vorteil, spart dies doch enorm Zeit und logistischen Aufwand. So überlegt z. B. Airbus derzeit den Einsatz derartiger Maschinen, um nicht Ersatzteile teuer um die Welt fliegen zu müssen. Inwieweit die ausgelagerte Massenfertigung hingegen die Arbeitswelt verändern könnte, darüber kann man heute nur spekulieren.
Noch ein Wort zum Thema „Thingiverse” [1] und zu anderen Veröffentlichungsorten (Tipp zur Netzsuche: „thingiverse alternative” eingeben) für selbst entwickelte Teile. Auch hier gibt es ein Urheber- und Markenrecht. Man sollte also keine, wenn auch selbst entwickelten Kopien von Markenartikeln – und schon gar nicht unter dem Markennamen – veröffentlichen oder gar solche selbst hergestellten Gegenstände weitergeben oder verkaufen. Einige prominente Markenhersteller haben bereits ihre Anwälte in Stellung gebracht, mit größerer Verbreitung der 3D-Drucker wird auch hier die Abmahnindustrie im Fall der Fälle gnadenlos zuschlagen – garantiert!
Kommen wir zurück zu dem von uns betrachteten Hobbybereich. Ein 3D-Drucker, zumal ein erschwingliches Modell, passt derzeit genau in das „Beuteschema” des Hobbyelektronikers, Bastlers, Modellbauers – wie vor einigen Jahren die Eigenbau-CNC-Fräse ist er ein Must-have.
Der 3D-Drucker K8200 von Velleman verspricht von seinem Ansatz her als konsequent als Bausatz ausgelegtes Modell genau das, was man als Hobbyist erwartet. Zuerst ein Wort zum Preis. Hier hört man, wenn man sich in einschlägigen Netz-Communities umhört, immer wieder das Argument: „Das kann ich selbst zum Bruchteil des Preises.” Der K8200 kostet 699 Euro. Sicher, ein begabter Bastler, der quasi kostenlosen Zugang zu den wesentlichen Baumaterialien hat, über Maschinen zur Herstellung von Metallteilen verfügt bzw. solche kostenlos nutzen kann, kann hier noch etwas sparen und das Ganze unter dem Aspekt „Der Weg ist das Ziel” betrachten. Die Masse der Interessenten an einem solchen Projekt hat aber keinen Zugang zu solchen Quellen, müsste Einzelteile teuer kaufen und ist vor allem eher am Ergebnis orientiert.
Ich habe den Test gemacht und das fertig aufgebaute K8200-Modell bei einem Bastler-Stammtisch vorgestellt. Angesichts der Solidität des Aufbaus, worauf wir noch ausführlich eingehen, waren sich selbst CNCFräsen- Selbstbauer einig, dass der Preis angesichts dessen, was da auf dem Tisch stand, absolut in Ordnung geht. Tenor im Stammtisch-Slang: „Da lohnt totaler Selbstbau nur noch für ganz Harte.”

Der K8200 im Überblick

Was liefert uns Velleman hier überhaupt? Es handelt sich um einen recht voluminösen 3D-Drucker, der 3-mm-Kunststoff-Filamente (PLA und ABS) auf einem stattlichen Bauraum von immerhin 20 x 20 x 20 cm verarbeiten kann. Durch das Prinzip, dass dabei die X- und Y-Achse über einen beweglichen Drucktisch abgebildet werden, ist der Drucker mit 60 x 60 x 45 cm eine stattliche und sehr robuste Erscheinung.
Bild 1: Die Steuerungsplatine des K8200 basiert auf einem ATmega 2560. Oben sind die  4 Schrittmotoren-Treiber zu sehen. Sie sind einzeln austauschbar – sehr servicefreundlich.
Bild 1: Die Steuerungsplatine des K8200 basiert auf einem ATmega 2560. Oben sind die 4 Schrittmotoren-Treiber zu sehen. Sie sind einzeln austauschbar – sehr servicefreundlich.
Er verfügt über ein beheizbares Druckbett, einen kleinen Lüfter für das schnelle Abkühlen des aufgetragenen Filaments, und es wird ein komplett einsatzfertiges Steuerungsboard (Bild 1) mitgeliefert, das auf einem ATmega- 2560-Controller mit bereits aufgespielter Firmware und Arduino- Bootloader basiert.
Die USB-Schnittstelle ist mit einem FTDI-Baustein (FT232RL) aufgebaut. Auf dem Board befinden sich vier Treiberbausteine für bipolare Schrittmotoren, die auf dem Mini-Treiber A4988 von Allegro Microsystems aufbauen. Die Mini-Treiber sind recht leistungsfähig, können sie doch bei bis zu 35 V bis zu 2 A treiben. Hier ist später nur noch der Motorstrom für die Schrittmotoren einzustellen, ansonsten ist das Board betriebsfertig im Karton. Auch ein auf den Leistungsbedarf des Druckers zugeschnittenes Schaltnetzteil (15 V/6,5 A) wird mitgeliefert, die benötigten Spannungen werden auf dem Steuerungsboard intern durch Schaltregler erzeugt. Die Düse des Hotends ist wechselbar, ebenso ist der Extruder verstellbar, es scheint, als wenn langfristig auch an die Verarbeitung von Filamenten mit anderen Durchmessern gedacht wird.
Bild 2: Alle Teile sind baugruppenweise sorgfältig in Plastiktüten verpackt. Für den zügigen Aufbau empfiehlt sich eine Vorsortierung.
Bild 2: Alle Teile sind baugruppenweise sorgfältig in Plastiktüten verpackt. Für den zügigen Aufbau empfiehlt sich eine Vorsortierung.
Öffnet man den Karton, fühlt man sich zunächst von einer schier unendlichen Vielfalt an Einzelteilen (insgesamt ca. 700) überwältigt, die in sorgfältig nummerierte Plastikbeutel sortiert sind. Es ergibt Sinn, diese vor Beginn der Montage sortiert zurechtzulegen (Bild 2), wobei Lücken in der Bezifferung der Beutel nicht zu Schweißausbrüchen zu führen brauchen, aus unerfindlichen Gründen ist das richtig, es fehlt nichts.
Bild 3: Auch bei den zahlreichen Kunststoffteilen lohnt sich ein Vorsortieren.
Bild 3: Auch bei den zahlreichen Kunststoffteilen lohnt sich ein Vorsortieren.
Auch bei den zahlreichen Kunststoffteilen (Bild 3) empfiehlt sich ein Ausbreiten und Vorsortieren. Beide Sortiermaßnahmen sparen später beim Aufbau viel Zeit und vermeiden unnötiges Suchen.
Bauanleitung und Software werden nicht mitgeliefert. Erstere steht auch auf der ELV-Produktseite [2| zum Download bereit, aber da Velleman offensichtlich ständig an der Weiterentwicklung des Bausatzes arbeitet, sollte man unter [3] nachsehen, ob eine aktuelle Anleitung verfügbar ist. Auf die Velleman-Supportseite muss man ohnehin, um mindestens das Konfigurationsfile herunterzuladen, das später in die Freeware Repetier, die von [4] herunterzuladen ist, eingebunden werden muss. Gemäß dem Motto „Lasset die Spiele beginnen” ging es nach der ersten Besichtigung an den Aufbau des Druckers.

Die Montage

Öffnet man das PDF-Dokument der Bauanleitung, ist man spontan geneigt, zum Schweißtuch zu greifen – 766 Seiten! Bei näherer Betrachtung jedoch relativiert sich dies, es handelt sich um reichlich und großformatig bebilderte Bauanweisungen, die Seiten werden beim folgenden Bau zügig abgearbeitet. Ungünstigerweise sind Anweisung und zugehöriges Bild auf getrennten Seiten untergebracht, sodass sich derjenige glücklich schätzen kann, der zwei Seiten gleichzeitig untereinander auf seinem Monitor darstellen kann. Auch merkt man der immerhin in Deutsch verfassten Anleitung an einigen Stellen an, dass sie nicht von einem Muttersprachler verfasst wurde. Doch das sind Marginalien, insgesamt ist die umfangreiche Anleitung bis auf wenige kleine Fehler und Auslassungen „idiotensicher”, so etwas trifft man heute eher selten. Der am Anfang der Anleitung aufgeführte Umfang an erforderlichen Werkzeugen ist kein Spaß – all diese Werkzeuge werden tatsächlich benötigt! Wer den Exoten darunter, die Sicherungsringzange, nicht in seinem Werkzeugbestand hat, kann sich auch mit einer feinen Spitzzange helfen, hier ist das Aufsetzen der Sicherungsringe nur etwas unkomfortabler, aber es geht. Der gesamte Aufbau war, unterbrochen von Aufzeichnungen und Fotoarbeiten, in ca. 8 Stunden erledigt. Versierte Mechaniker dürften noch schneller sein, aber es sei gesagt, hier geht Gründlichkeit vor Schnelligkeit. Wenn man die Inbetriebnahme, die Justage und die ersten Druckversuche einrechnet, sollte man den Aufbau insgesamt als typisches Wochenendprojekt betrachten, „mal eben zwischendurch” rächt sich in späteren Funktionsstörungen, und „luschiges” Überlesen führt zur wiederholten Demontage von Teilen. Beispiel: Beim Bau des Z-Achsen- Trägers klingelte das Telefon, man bestückte den Träger gerade mit den für den Extruder nötigen Muttern und baute ihn dann während des Telefongesprächs so ein, dass die Muttern auf der falschen Seite lagen. Folge war die später erforderliche Demontage von Z-Achsen-Träger und oberer Querstrebe. Konzentration ist also angesagt.
Bild 4: Solide Materialien, hochwertige Lager, leichtgängige Führungen – der fertig aufgebaute Drucktisch
Bild 4: Solide Materialien, hochwertige Lager, leichtgängige Führungen – der fertig aufgebaute Drucktisch
Das erste komplexe Teil und Rückgrat des Geräts ist der Drucktisch (Bild 4). Materialwahl und Aufbau überzeugen, auch an die nachträglich mögliche Feinjustage der Linearführungen ist gedacht. Genial einfach ist die Lösung des Zahnriemens gestaltet. Durch ein Klemmlager für die abgeschnittenen Enden ist eine einfache Längeneinstellung gewährleistet, und bei einem eventuell nötigen Ersatz ist man nicht an eine genaue Riemenlänge gebunden.
Der Aufbau erfolgt baugruppenweise, so bildet etwa die Extruder-Einheit eine eigene Baugruppe (Bild 5), die später komplett an den Z-Achsen- Träger (Bild 6) montiert wird. Hier gab es ein Problem beim Aufbau der Filament-Führung. Es waren zu kurze Schrauben (Bild 7) in der zugehörigen Tüte, sodass ich diese kurzerhand durch eigene, etwas längere ersetzt habe.
Bild 5: Fertig aufgebaute Extruder-Baugruppe ...
Bild 5: Fertig aufgebaute Extruder-Baugruppe ...
Bild 6: ... an den Z-Achsen-Träger montiert
Bild 6: ... an den Z-Achsen-Träger montiert
Bild 7: Filament-Führung – zu kurze Schrauben
Bild 7: Filament-Führung – zu kurze Schrauben
Bild 8: Solide Mechanik – die Z-Achse
Bild 8: Solide Mechanik – die Z-Achse
Grundsolide, in vier robusten Linearlagern gelagert – so präsentiert sich die fertig aufgebaute Z-Achse (Bild 8). Hier sollte man sich allerdings von vornherein einem konstruktiven Problem widmen: dem Z-Endschalter. So vermeidet man hinterher, bei der finalen Justage des Hotends, nochmals umbauen zu müssen.
Bild 9: Zu enge Montage des Endschalters der Z-Achse kann zu Fehlfunktionen führen.
Bild 9: Zu enge Montage des Endschalters der Z-Achse kann zu Fehlfunktionen führen.
Die Originalmontage (Bild 9) mit Zahnscheibe als Abstandhalter führt – auch dank der leicht seitlich bewegbaren Zunge des Mikrotasters – dazu, dass unter Umständen bereits der Aluminiumrahmen der Lagerung die Schaltzunge herunterdrücken kann, bevor dies die eigentlich zuständige und einstellbare Anschlagschraube tut. Resultat kann sogar ein Verdrehen des Mikrotasters sein, ganz davon abgesehen, dass keine Justage möglich ist – letztlich DIE Justage für die präzise Arbeit des Extruders/Hotends.
Bild 10: Montiert man den Mikrotaster gleich weiter außen, geht man Problemen sicher aus dem Weg.
Bild 10: Montiert man den Mikrotaster gleich weiter außen, geht man Problemen sicher aus dem Weg.
Die Lösung ist eine durch Zwischenlegen von Unterlegscheiben weiter außen ausgeführte Montage des Mikrotasters (Bild 10), sodass der sich senkende Aluminiumrahmen des Z-Achsen- Lagers gar nicht mehr in die Nähe der Taster-Zunge kommen kann. Langfristig wird hier wohl ein solides Alu-Zwischenstück die Unterlegscheiben ersetzen.
Bild 11: Erfordert besondere Sorgfalt – das Hotend
Bild 11: Erfordert besondere Sorgfalt – das Hotend
Den Abschluss des Aufbaus bildet die etwas diffizile Montage des Hotends (Bild 11). Diffizil deshalb, weil die Platzierung des Thermosensors im Kupferblock eine extreme Sorgfalt erfordert, sonst liefert der Sensor falsche Werte. Er muss tatsächlich ganz bis zum Anschlag in den Kupferblock eingeführt werden, was durch die auf die Anschlüsse aufgezogenen Hochtemperatur-Isolierschläuche nicht ganz einfach ist.
Bei unserem Exemplar hat sich das Ganze offensichtlich beim Verschrauben der Zuleitungen auf dem Kupferblock unbemerkt etwas herausgezogen, was noch Folgen haben sollte. Nach dem alten Prinzip der Autoschrauberei („Ein paar Teile sind nach der Montage immer übrig”) blieben nach Abschluss der Montage tatsächlich eine ganze Handvoll Kunststoffteile übrig. Offensichtlich kalkuliert Velleman hier Verluste beim Aufbau ein. Etwas diffizil ist auch die Verkabelung, die, bis auf die vorkonfektionierten Steckverbinder für die Steuerplatine, komplett über ein sogenanntes Regenbogen-Flachbandkabel erfolgt, das stückweise entsprechend der Anleitung selbst zu konfektionieren ist. Es ist etwas unkomfortabel abzuisolieren, sowohl Knipex- als auch Weicon-Abisolierer taten sich hier schwer mit der sehr weichen Isolierung der Adern. Für Verbindungen, die höhere Ströme tragen müssen (z. B. Heizbett, Extruder/Hotend), werden hier einfach mehrere Adern zusammengefasst. Auch für die Verkabelung gibt die Anleitung sehr genaue Anweisungen, ebenfalls für deren Fixierung, das nötige Falten und (bis auf einen winzigen, aber durch einfaches Hinsehen vermeidbaren, Farbbezeichnungsfehler) Verbinden mit den Steckverbindern der Steuerplatine. Kabelbinder zur Fixierung sind reichlich vorhanden, also kann man alle Verbindungen und die Fixierung der Kabel am Rahmen wirklich vibrations- und bewegungssicher befestigen.
Bild 12: Die Fixierung des Endschalterkabels an der Y-Achse vermeidet Schleifen am Träger.
Bild 12: Die Fixierung des Endschalterkabels an der Y-Achse vermeidet Schleifen am Träger.
Ein Hinweis dazu noch. Am hinteren Ende der Y-Achse geht es in puncto Verkabelung enger zu, immerhin kann es hier vorkommen, dass die Achse bei Ausnutzung der gesamten Arbeitsfläche dicht an der hinteren Traverse bewegt wird. Deshalb sollte man hier zum einen beim Flachbandkabel auf sorgfältiges Fixieren achten und zum anderen die Leitungen des Endschalters nochmals fixieren. Bild 12 zeigt den Zustand der Endschalterleitungen ohne und mit Fixierung. Bild 13 zeigt schließlich den fertig aufgebauten und betriebsfertigen Drucker.
Bild 13: Der komplett aufgebaute Drucker
Bild 13: Der komplett aufgebaute Drucker

Vor dem Drucken – Justage

Bild 14: Die Steuer- und Bediensoftware Repetier – unbedingt die von Velleman vorgeschriebene Version verwenden!
Bild 14: Die Steuer- und Bediensoftware Repetier – unbedingt die von Velleman vorgeschriebene Version verwenden!
Jetzt kann man allerdings noch nicht sofort losdrucken, immerhin handelt es sich um einen individuell aufgebauten Bausatz mit entsprechenden Toleranzen. Die Anleitung führt aber auch sicher durch das gesamte Justage-Prozedere, das nun bereits durch die zu installierende Repetier-Software (Bild 14) unterstützt wird.
Bild 15: Über viele Einstellmöglichkeiten lässt sich die Software exakt an den Drucker anpassen.
Bild 15: Über viele Einstellmöglichkeiten lässt sich die Software exakt an den Drucker anpassen.
So kann man über die Einstellung der Druckerparameter (Bild 15) sowie über das manuelle Bedienfeld Endschalter, Wege und weitere Parameter fein einstellen, abgeschlossen durch die besonders sorgfältig vorzunehmende Einstellung der Z-Achse. Dazu stellt Velleman eine Konfigurationsdatei für den Drucker zur Verfügung, die man in die Software einbindet.
Bild 16: Der Verlauf der Heizkurven lässt sich der Software grafisch verfolgen.
Bild 16: Der Verlauf der Heizkurven lässt sich der Software grafisch verfolgen.
Auch die Temperaturprofile von Heizbett und Hotend lassen sich hier testen und visualisieren (Bild 16). Beim Einstellen der Abstände der Hotend-Düse zur Arbeitsfläche ist besondere Sorgfalt erforderlich. Der Abstand zur Arbeitsfläche von gerade einmal 0,25 mm ist über den gesamten Arbeitstisch einzuhalten. Zu viel Abstand be- bzw. verhindert den Ansatz des ersten Layers, zu wenig Abstand führt zum mechanischen Aufsetzen der Düse. Letzteres hat natürlich mechanische Folgen, zusätzlich wird das Austreten des Filaments verhindert, die Düse verstopft. Bei der Einstellung helfen entweder zwei Blatt Kopierpapier oder eine Fühlerlehre aus dem Auto-Werkzeugkasten.
Das aus FR4-Platinenmaterial bestehende Heizbett, das als Arbeitsfläche dient, neigt zur Aufwölbung zur Mitte hin, sodass man keine ganz plane Fläche erhält. Der Hinweis in der Anleitung, das Ganze durch Herunterdrücken der Fläche in Form zu bringen, ist wenig zielführend. Eher hilft der diesbezügliche Hinweis in der Abteilung FAQ auf der Velleman-Supportseite, die Befestigungsschrauben noch einmal zu lösen und die entsprechenden Bohrungen im Drucktisch zu erweitern, sodass man anschließend durch planes Aufdrücken des Heizbetts und daran anschließendes Festziehen der Befestigungsschrauben ein exakt planes Heizbett erhält. Zusammen mit der sorgfältigen Einstellung der Z-Achse ist das die Garantie für das spätere präzises Arbeiten des Druckers.

Endlich Drucken

Ist die Justage abgeschlossen, geht es nun an das erste Druckobjekt. Velleman empfiehlt zwar als erstes das Ausdrucken des Gehäuses für die Elektronik (die Druckdaten liegen im Downloadbereich bei Velleman), aber für den Einstieg ist das zu komplex und braucht zu viel Material. Wir haben uns deshalb zunächst auf Thingiverse [1] nach ganz einfachen Objekten umgesehen und als allerersten Test den Einkaufswagenchipdes Nutzers NilsRoe ausgedruckt. Der Druck begann allerdings mit Hindernissen. Mehr als eine zu erahnende Spur des Filaments trug der Drucker nicht auf das Heizbett auf, der Extruder bewegte sich mehr rückwärts als vorwärts, förderte also kaum das Filament. Was war passiert? Ein Test des Hotends ergab, dass kein kontinuierlicher Filament-Ausfluss zustande kam, es bildeten sich lediglich sporadisch Blasen an der Düse, die schließlich zerplatzten. Eine Messung per IR-Thermometer ergab, dass an der Düse lediglich eine Temperatur von 148 bis 150 °C statt der für PLA anzusetzenden 190 °C herrschte. Also stimmte etwas mit der Temperaturregelung nicht. Im ersten Anlauf wurde also in der Software die Temperatur auf 235 °C eingestellt, worauf am Hotend tatsächlich 190 °C zu messen waren und das Filament sauber floss. Dieser „Trick” hilft allerdings in der Praxis nicht unbedingt, es sei denn, man ändert die Konfigurationsdatei. Denn beim Aufheizprozess wird erneut die Einstellung 190 °C angefahren, auch wenn man während des Prozesses die Temperatur manuell verstellt. Ergebnis: Der Drucker fängt bei erreichten scheinbaren 190 °C an zu drucken, und es fließt kein Filament.
Bild 17: Hier fehlt Substanz – unregelmäßiger
Bild 17: Hier fehlt Substanz – unregelmäßiger
Da dann der erste Layer fehlt, wird das weitere Drucken zum Misserfolg. Bild 17 zeigt den dabei noch harmloseren Fall anhand eines gedruckten Flansches.
Hier begann der Filament-Fluss tatsächlich erst mit Layer 2, und der setzt mit unsauberen Strukturen an, da hier schon das Filament aus einer gewissen Höhe auf das Heizbett herabfällt statt sauber aufgetragen zu werden. Die Fehlersuche ergab schließlich, dass der Temperaturfühler im Kupferblock des Hotends beim Anschrauben der Kabel leicht aus dem Kupferblock gerutscht war, so nur noch leicht anlag und nicht die exakte Temperatur übertragen konnte.
Zuerst als „Fingerübung” der bereits erwähnte Einkaufswagenchip (Bild 18, der unrunde Rand entstand durch den Grat, der sich im ersten Layer bildet, das ist durch Softwareanpassungen vermeidbar), dann ein etwas komplexeres Objekt: ein Zahnrad von Thingiverse- Nutzer JamesRX (Bild 19).
Bild 18: Der erste Versuch, ein Chip für Einkaufswagen, hier noch unbearbeitet.
Bild 18: Der erste Versuch, ein Chip für Einkaufswagen, hier noch unbearbeitet.
Bild 19: Das Zahnrad weist beim ersten Versuch noch gröbere Strukturen auf. Hier der Blick auf die Unterseite. Ein kleiner Grat ist im ersten Layer bei größeren Objekten nicht zu ververmeiden und kann anschließend nachbearbeitet werden.
Bild 19: Das Zahnrad weist beim ersten Versuch noch gröbere Strukturen auf. Hier der Blick auf die Unterseite. Ein kleiner Grat ist im ersten Layer bei größeren Objekten nicht zu ververmeiden und kann anschließend nachbearbeitet werden.
Hier erkennt man noch die etwas groben und teilweise unregelmäßigen Schichtstrukturen, die jedoch durch das nun folgende Slic3r- Feintuning deutlich verfeinert werden können. Überhaupt sind die möglichen Parameter-Einstellungen und die Konfigurationsdaten eine wahre Spielwiese für den ambitionierten Nutzer, hier kann man die mechanischen Fähigkeiten des Druckers richtig ausreizen, um zum gewünschten Endergebnis zu kommen. Am Ende des Tages, wenn man auch der Software das letzte Tuning „verpasst” hat, stellt man fest, dass man mit diesem Selbstbausatz ein sehr solides und genau arbeitendes Gerät in der Hand hat, das nach einer unvermeidlichen Übungsphase richtig Spaß macht. Weniger Spaß indes macht der Druck von ABS-Filaments. Da das Heizbett nur 60 °C erreichen kann, ist für ABS eine ungenügende Haftung gegeben. Mitten im Druck, meist gar schon beim zweiten Layer, löst sich das Bauteil von der Arbeitsfläche – Ende der Herstellung.
Bild 20: Einfache Lösung für eine verbesserte Luftführung. Noch besser ist eine flach strahlende Düse.
Bild 20: Einfache Lösung für eine verbesserte Luftführung. Noch besser ist eine flach strahlende Düse.
Auch ein Anbringen eines Luftleitblechs am Lüfter (Bild 20) oder die von Velleman als Datensatz bereitgestellte, selbst auszudruckende Düse führte nicht immer zum Erfolg, besserte aber die schnelle Abkühlung filigraner Teile, ohne den Drucktisch unnötig mit abzukühlen. Velleman selbst empfiehlt zur Verbesserung der Haftung leichtes Aufrauen des Heizbetts bzw. Aufbringen von Klebeband (siehe Forum).
Finale Abhilfe bringt hier also nur ein Erhöhen der Heizbetttemperatur auf Werte um 100 °C. Das geht zwar in der Softwareeinstellung, aber die Konfiguration von Temperatursensor, Firmware und Konfigurationsdatei verhindern ein Erwärmen über 60 °C hinaus. Hier liegt also noch Potenzial für den ambitionierten Nutzer. Da alles, auch die Software, von Open Source ist, dürfte sich eine Lösung finden lassen. Und auch die Supportseite bei Velleman macht den Eindruck, als wenn die Firmware noch nicht das letzte Wort ist, zumal man auch bezüglich der Drucksoftware derzeit noch an Versionen für Linux und Mac OS arbeitet. Bei einem Projekt wie diesem Selbstbau-Drucker, der bei nun langsam einsetzenden Verkaufs-Stückzahlen auch garantiert ein Thema in einschlägigen Foren sein wird, liegt es natürlich nahe, dass findige Nutzer Verbesserungspotenzial finden, wie ja auch bei bereits vorhandenen Druckermodellen zu sehen. Hier gibt es dann auch reichlich Tipps zur Material-Nachbearbeitung und zu anderen Themen. Ein Forum, das ich allerdings erst nach dem Aufbau des Druckers entdeckt habe, gibt es schon [5]. Da sind auch die bisher benannten Probleme nebst diversen Lösungen ein Thema.

Alles gut?

Fast einhundert Prozent – Velleman hat dem ambitionierten Hobbytechniker hier ein solides Selbstbauprojekt in die Hand gegeben, das, bis auf ganz wenige marginale Ausreißer, sich fehlerfrei aufbauen und in Betrieb nehmen lässt. Das ist für ein solches Objekt durchaus nicht selbstverständlich. Der Aufbau macht, konzentriert und mitdenkend ausgeführt, Spaß und nach einem Arbeitstag steht ein fertiger 3D-Drucker mit beachtlichem Druckraum auf dem Tisch. Wird dieser sorgfältig justiert, und investiert man einige Mühe in die Feineinstellungen der Software, erhält man einen 3D-Drucker, der sich in seiner Preisklasse und auch vor manch teurerem Fertigmodell nicht zu verstecken braucht. Er liefert sehr brauchbare Ergebnisse – da lohnt es sich, nun endlich einmal die Handhabung eines 3D-Zeichenprogramms für eigene Objekte zu erlernen.

Weitere Infos

[1] www.thingiverse.com
[2] Infos zum 3D-Drucker im Web-Shop unter Webcode #1260
[3] www.velleman.eu/support/downloads/?code=K8200
[4] www.repetier.com
[5] http://forum.velleman.be

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