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Quicklinks
Inbetriebnahme ihres
FABWORX Druckers
Sicherheitsinformationen
Gefahr von elektrischen Schlägen
Bitte berühren Sie niemals die Elektronikbauteile des 3D-Druckers
während des Betriebs! Vor Arbeiten an den elektronischen Komponenten
des Geräts ist unbedingt der Netzstecker zu ziehen.
Verbrennungsgefahr
Während des 3D Drucks werden einzelne Teile des Druckers extrem
heiß. Der Extruder erreicht Temperaturen von bis zu 250° Grad Celsius.
Das Heizbett erreicht Temperaturen von bis zu 110° Grad Celsius.
Berühren Sie auch nach dem Abschalten des Druckers nicht die Teile,
die hohe Temperaturen erreichen!
Verletzungsgefahr
Der 3D Drucker fährt mit hohen Geschwindigkeiten von bis zu 180 mm/s.
Fassen Sie niemals während des Drucks in das Gerät. Es besteht die
Gefahr von Verletzungen durch Einklemmen!
Brandgefahr
Lassen Sie das eingeschaltete Gerät niemals ohne Aufsicht.
Lassen Sie niemals brennbare Flüssigkeiten wie z.B. Alkohol, Benzin
oder Aceton in der Nähe des Druckers stehen.
Durch die in der Aufheizphase und während des Druckes entstehende
Hitze besteht Brandgefahr.
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Inhaltszusammenfassung für Fabworx FWX-B2020
- Seite 1 Inbetriebnahme ihres FABWORX Druckers Sicherheitsinformationen Gefahr von elektrischen Schlägen Bitte berühren Sie niemals die Elektronikbauteile des 3D-Druckers während des Betriebs! Vor Arbeiten an den elektronischen Komponenten des Geräts ist unbedingt der Netzstecker zu ziehen. Verbrennungsgefahr Während des 3D Drucks werden einzelne Teile des Druckers extrem heiß.
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Seite 4: Mechanischer Aufbau
Mechanischer Aufbau Der mechanische Aufbau funktioniert nach dem Baukastenprinzip und ist aufgrund der vorgefertigten Teile problemlos. Alle Schrauben sollten mit Sie mit Schraubensicherungslack fixieren. In der Anleitung ist jeweils ein Bild der zu montierenden Teile, gefolgt von einem Bild in der Einbauposition dargestellt. - Seite 5 So sollte der untere Rahmen nach der Montage aussehen. Der Lichtschrankenhalter muss vor dem Verschrauben des Rahmens montiert werden. Hierbei auf die Bohrungen für die seitlichen Profile achten (siehe Bild). Die Senkungen für die Köpfe der Inbus-Schrauben müssen nach innen zeigen.
- Seite 6 Die Profilverbinder durch das äußere Profil verschrauben. Hierbei muss der Rahmen auf einer ebenen Oberfläche liegen und die Ecken bündig sein. Wichtig: Das Gestell muss winklig sein, sonst läuft die Y-Achse nicht sauber.
- Seite 7 Nun folgt die Montage der beiden Säulen für die Z-Achse. Dafür erforderlich: je 2x Nutmutter, 2x Inbusschraube M5x18 pro Seite. Die Nutmuttern sind halbrund und weisen eine Kugel auf. Die Kugel zeigt bei der Montage immer nach innen zum Profil. Nutmuttern können seitlich in das Profil eingeschoben, aber auch direkt an der Montagestelle seitlich eingefädelt werden.
- Seite 10 Aufbau der X-Achse Nun kann die X-Achse montiert werden. An den beiden Enden werden die Führungen anschraubt. Die folgenden Detailfotos zeigen die Lage der Teile. Zunächst der fertige Zustand aus verschiedenen Perspektiven: Sie benötigen insgesamt 12x M5x18 Schrauben.
- Seite 12 Es folgen Fotos der zu verbindenden Teile sowie einige Zwischenschritte. Beachten Sie die jeweilige Lage des mittleren Blocks, um auf den beiden Seiten das richtige Winkelblech zu montieren.
- Seite 13 Zunächst werden die beiden (Halte-) Winkelbleche montiert.
- Seite 14 Auf beiden Seiten übernehmen die längeren Linearführungen später die exakte vertikale Verschiebung der X-Traverse. Die vormontierte Extrudereinheit wird nach der Fertigstellung der X-Achse mit nur einer Halteschraube und einer Nutmutter fixiert. Links neben dem Extruder ist der Sensor für Autolevelling zu sehen (optional erhältich).
- Seite 15 Montieren Sie wie hier gezeigt die beiden Führungsgewinde für den Antrieb der X-Achse. An dieser Stelle aber noch nicht festziehen. Dies erfolgt nach der Montage der Trapezgewindespindel. Am linken Führungswinkel wird die Umlenkrolle für den Antriebsriemen befestigt.
- Seite 16 Die Z-Achse wird mit zwei Winkeln am Grundrahmen versteift. Wichtig: Die Profile der Z-Achse müssen im rechten Winkel zu den Linearachsen des Rahmens fluchten und rechtwinklig zum Rahmen selbst sein. Diese Arbeit muss gewissenhaft durchgeführt werden, da sonst die Druckteile entweder nicht winklig oder schief sind! So sieht die Montage am Ende aus...
- Seite 17 In die obere Quertraverse nun die Führungsstangen einpressen (Einpressrichtung der Wellen beachten -siehe Detailfotos) und die montierte X-Achse auf die Führungen aufschieben. Die Traverse mit vier Nutmuttern und vier M5x18 Schrauben bündig an den beiden Z-Achsen befestigen. Die Wellen der Quertraverse mit der X-Achse in die unteren Winkelplatten einführen und dann oben bündig mit den seitlichen Profilen verschrauben (je 2x Nutmutter und 2x M5x18).
- Seite 18 So sieht das Grundgerüst jetzt aus (X-Achse ausgeblendet):...
- Seite 19 Filamentführung. Montage mit 2x Inbusschraube M5x8, 2x Nutmutter. Befestigung mittig auf der Quertraverse Als nächstes wird der Schrittmotor für die horizontale Bewegung des Tisches montiert. Motor (vorne) und Umlenkrolle (hinten) werden jeweils an einem Aluwinkel befestigt. Die genaue Ausrichtung erfolgt später nach Montage des Zahnriemens.
- Seite 20 Die beiden Schrittmotoren zum vertikalen Verfahren der X-Achse unter den Haltewinkeln der beiden Säulen der Z-Achse befestigen. Die Antriebsgewinde werden über die Klemm-Muffen auf den Achsen der Schrittmotoren befestigt. Dabei für etwas Abstand zwischen Haltewinkel und Muffe sorgen. Hier noch einmal gut zu sehen: Die Befestigung der Winkelplatte mit 4x Nutmutter, 4x M5x8 (links) Hier zu sehen die beiden Klemm-Muffen.
- Seite 21 Schrittmotoren: Montage mit 4x Inbusschraube M3x6 Den Filamenthalter auf das rechte seitliche Profil bis unterhalb der Bohrungen aufschieben und mit den Madenschrauben gegen verrutschen sichern (hier Draufsicht mit eingehängter Filamentrolle).
- Seite 22 Auslöser des X-Endschalters: Inbusschraube M5x8 Den Auslöser des Endschalters für die X-Achse laut Bild rechts oben am Extruder-Schlitten befestigen. Den Endschalter für die X-Achse laut Bild befestigen und nach der Lasche des Auslösers ausrichten.
- Seite 23 Der Zahnriemen wird mit Klemmhaltern an den angetriebenen Teilen fixiert. Montage mit M5x18, M3x18, Mutter M3, hier an der Führung für den Tisch.
- Seite 24 Hier noch einmal die Einbaulage des Extruders. Die Zuleitungen werden gemeinsam im Gewebeschlauch geführt. Eventuell eine starre Elektroader als Einzugshilfe nutzen und darauf achten, dass der Schlauch nicht zu stark ausfasert. Schließlich die Enden mit Kabelbinder fixieren. Extruder mit Nutmutter und Schraube M5x8 befestigen (V1). Bei der V2 ist der Extruder spiegelverkehrt! Auslösezunge für den Endstopp-Schalter am Tisch.
- Seite 26 Den Auslöser des Endschalters für die Y-Achse laut Bild befestigen und den Endschalter danach ausrichten. Montageposition der Umlenkrolle für den Tisch. Montage mit 2x Nutmutter, 2x M5x8, 1x M5x20, 2x Kugellager 11mm, 2x Scheibe mit 5er Loch...
- Seite 27 Den Zahnriemen passend ablängen und montieren. Die Führungen am Motor und die Umlenkrolle hinten müssen exakt mit der Spannklemme unter dem Tisch fluchten. Ist die Ausrichtung erfolgt, mit der Spannklemme den Riemen straff montieren. Er sollte auf Fingerdruck nur wenig nachgeben. Spannklemme nicht zu fest anziehen, damit die Haltearme nicht brechen.
- Seite 28 Hier zu sehen ist der Spannblock. Montage mit 1x Inbusschraube M3x20, 1x Mutter M3, 2x Mutter Die drei Muttern werden in den Riemenhalteblock für die Y-Richtung bis zur Mitte eingepresst. Die Verschraubung erfolgt durch den Drucktisch mittels Senkschrauben M5x16. Der Riemen wird wie im folgenden Bild dargestellt eingelegt. Das Druckbett zuerst mit 16 Linsenkopf-Inbusschrauben M5 mit den Linearwagen verbinden.
- Seite 29 Das Heizbett auf den Temperatursensor legen und mit einer Schraube M3x10 befestigen. Die Kabel mit Kabelbinder wie dargestellt fixieren und zur mechanischen Sicherung in einen Gewebeschlauch einziehen. So sollte es am Ende aussehen...
- Seite 30 Bei Fragen ms@fabworx.de...
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Seite 31: Elektrischer Aufbau
Elektrischer Aufbau Auf dem Arduino ist bereits die Repetier Firmware aufgespielt. Soll eine andere Firmware genutzt werden, muss die beigelegte Software „arduino-1.6.2-windows.zip“ installiert und die neue Firmware via USB übertragen werden. Evtl. sind hierfür Bibliotheken zu registrieren. Die aktuellste Software ist unter http://www.arduino.cc/en/Main/Software verfügbar. - Seite 32 Die 12V-Kabel werden auf der Interfaceplatine an Plus (gelb/orange) und Minus (schwarz) über den Stecker angeschlossen. Kontrollieren Sie den richtigen Anschluss (Plus/Minus/Plus/Minus). Eine Verpolung kann die Platine zerstören. Das Gehäuse ist für den Einbau des beiliegenden Lüfters vorbereitet. Dieser wird direkt an den Niederstromteil des Netzteils mit angeschlossen.
- Seite 33 Heizbett Das Heizbett wird wie im folgenden Bild verdrahtet, Plus an „1“ -- „2“ und „3“ beide an Minus – in der Regel ist dies vormontiert.
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Seite 34: Einstellen Der Schrittmotoren
Einstellen der Schrittmotoren Für die Schrittmotoren muss zum einen die Schrittauflösung (Vollschritt bis 1/32 Schritt) eingestellt werden sowie der Schrittmotorstrom. Als erstes jumpern wir die Schrittmotorauflösung. Sinnvolle Werte sind hier 1/8 bis 1/32 Schritt. Die Verfahrgeschwindigkeit wird bestimmt durch die maximale Ansteuerfrequenz des Schrittmotors mit 24kHz und die Anzahl der Schritte pro Umdrehung. - Seite 35 A4988 einstellen Sollte der Schrittmotorbaustein anders aussehen, bitte im nächsten Kapitel unter DRV8825 weitermachen. A4988 Schrittmotortreiber ohne Kühlkörper Bestückung des A4988...
- Seite 36 Position der Jumper Auflösung Full step High Half step High 1/4 step High High 1/8 step High High High 1/16 step Dabei bedeutet LOW: Jumper nicht gesteckt / HIGH Jumper gesteckt. Die grüne Bestückung wird als Ausgangskonfiguration empfohlen. Nach dem jumpern werden die Treiber gesteckt und der Motorstrom wie folgt eingestellt. Erst anschließend die Kühlkörper aufkleben.
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Seite 37: A4988 Strom Einstellen
A4988 Strom einstellen Auf dem Carrier befindet sich ein Miniatureinstellregler. Er bestimmt die Referenzspannung zur automatischen Strombegrenzung der Motorwicklungen. Am Schleifer des Einstellreglers kann die eingestellte Referenzspannung mit einem Multimeter gegen Masse gemessen werden. Die Referenzspannung kann für einen vorgegebenen Strom berechnet werden. U ref = I max x 0,4 Der tatsächlich fließende Strom bei kann bei gegebener Referenzspannung so berechnet werden. -
Seite 38: Drv8825 Einstellen
DRV8825 einstellen DRV8825 Schrittmotortreiber und Kühlkörper Bestückung des DRV8825... - Seite 39 Position der Jumper Auflösung Full step High Half step High 1/4 step High High 1/8 step High 1/16 step High High 1/32 step High High 1/32 step High High High 1/32 step Dabei bedeutet LOW: Jumper nicht gesteckt / HIGH Jumper gesteckt. Als Ausgangskonfiguration wird X/Y=1/32 und Z/Extruder=1/16 empfohlen.
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Seite 40: Drv8825 Schrittmotor Strom Einstellen
DRV8825 Schrittmotor Strom einstellen Auf dem Carrier befindet sich ein Miniatureinstellregler. Er bestimmt die Referenzspannung zur automatischen Strombegrenzung der Motorwicklungen. Am Schleifer des Einstellreglers kann die eingestellte Referenzspannung mit einem Multimeter gegen Masse gemessen werden. Folgender Zusammenhang besteht zwischen der Referenzspannung und der Stromstärke am Motor: = 2 * U D. - Seite 41 Temperaturfu hler Anschluss der Thermistoren (Temperaturfühler) an T0-T2 Die Temperaturfühler werden wie folgt angeschlossen: Extruder an T0 Heizbett an T1 Zweiter Extruder an T2...
- Seite 42 Endschalter Anschluss der Endschalter Optische Endschalter werden über S (Signal), Plus und Minus verkabelt. Auf der Platine sind jeweils für min und max. Endschalter vorgesehen. Genutzt wird hier jeweils nur ein Endschalter. Die Endschalter werden wie folgt angeschlossen: Endschalter-X in der zweiten Spalte ...
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Seite 43: Ramps-Verschaltung
RAMPS-Verschaltung Nachfolgende Abbildung zeigt die Verschaltung im Überblick. Bitte kontrollieren vor dem ersten Einschalten. Anschlußschema RAMPS 1.4 ! Der zweite Schrittmotor der Z-Achse wird nicht an Z sondern an E1 angeschlossen ! !Der Extruderlüfter sollte immer mit 100% laufen, da es sonst zu Filamentstau kommen kann! Hinweis: Die Luftführung am Extruderlüfter sollte nach ersten Ausdrucken geändert werden, damit der Luftstrom das aus dem Extruder austretende Filament direkt kühlt. -
Seite 44: Standardeinstellung
Standardeinstellung Nach dem ersten Anstecken des Druckers an den PC muss evtl. der Treiber installiert werden. Er befindet sich auf dem Stick im Verzeichnis „arduino/drivers“. Danach sollte ein COM Port angezeigt werden (nicht unbedingt COM6, aber größer als COM1) Im Folgenden sind die Grundeinstellungen abgebildet. Diese Einstellungen erreichen Sie in der Software unter dem Menüpunkt „Konfiguration“... - Seite 46 Die default Konfiguration der Schrittmotoren ist wie folgt: 1/32 Z/Extruder 1/16 Bei korrekter Konfiguration passt der tatsächliche Verfahrweg zum Sollwert. Die Erfahrung zeigt, dass hier oft noch etwas korrigiert werden muss. Daher sollten Sie in der Software das Auswahlfeld „Manuelle Kontrolle“ aufsuchen und an den Reglern die Schrittmotoren wie folgt kalibrieren: Spannen Sie ein Blatt Papier auf die Heizplatte und bringen Sie den Extruder mit vorsichtigen Fahrbewegungen in die Mitte der Fläche knapp über dem Papier.
- Seite 48 Auf der rechten Seite finden Sie in der Software programminterne Einstellungen, die nicht auf der Steuerplatine des Druckers abgelegt werden. Zunächst müssen die Voreinstellungen vor die Berechnung der Maschinenbefehle („Slicer“) importiert werden. Dazu den Reiter „Slicer“ anwählen und dann weiter unten rechts „Manager“ anwählen. Nun können Sie die Konfigurationsdatei vom Stick einladen.
- Seite 49 Erste Drucke Nach dem Einschalten zeigt das Display den Startbildschirm. In der Repetier-Software in der oberen linken Bildschirmhälfte auf „Verbinden“ klicken. Der Button sollte grün werden, sonst stimmt die Verbindung, USB-Port oder Baudrate nicht (siehe Kapitel „Standardwerte“). Die Verfahrwege der Schrittmotoren via „...
- Seite 50 Den Weg der Filamentzufuhr mit einem kurzen Stück Filament ebenfalls nachmessen und unter „extruder steps/mm“ evtl. korrigieren (Extruder heizen sonst verfährt er nicht). Alle Achsen und den Sitz des Extruders auf Winkligkeit prüfen Nach dem ersten Druck bitte in heißem Zustand kontrollieren, ob die Düse sich gelockert hat. Evtl. mit Gefühl nachziehen.
- Seite 51 Tipps Wichtig ist der Abstand zum Tisch Wenn die Düse zu nahe am Tisch steht kann es sein das der Extruder durchrutscht, weil das Material nicht mehr durch die Düse kommt. Sind wir zu weit vom Tisch entfernt, wird der Strang nicht richtig auf die Fläche gedrückt und hält nicht.
- Seite 52 Eine Heizbetttemperatur von 50-60 Grad bei PLA erhöht die Haftung des Werkstücks. Bei ABS muss eine Temperatur von 110-120 Grad eingestellt werden um ein Ablösen sowie Warping zu verhindern. Bei Polylactid, kurz PLA (vom englischen Wort „polylactic acid“), handelt es sich um einen biologisch abbaubaren Kunststoff (Biopolymer), welcher aus nachwachsenden Rohstoffen –...
- Seite 53 Thermische Eigenschaften...
- Seite 54 Mechanisch-physikalische Eigenschaften...
- Seite 55 Raft Skirt Brim...
- Seite 56 Beschreibung Arduino2560/RAMPS 1.4 Technische Daten zu Arduino 2560 mit RAMPS 1.4 Merkmal Wert Abmessungen 123mm x 62mm über alles incl. Anschlussklemmen und LCD Adapter - Arduino 2560-R3 kompatibel (arbeitet mit Sprinter, Repetier und Marlin Firmware) Kompatibilität - ATmega 16U2 für high speed USB Verbindungen (bis zu 2MBit) Versorgung mit 12V - 35V für Schrittmotoren und Heizbett ACHTUNG: bei Spannungsversorgung der Schrittmotoren mit mehr als 15V muss Stromversorgung...
- Seite 57 Zusatzinfos Anschluss von zwei Extrudern...
- Seite 58 Schaltpla ne...
- Seite 61 12V Gehäuselüfter Unter den beigefügten Druckdateien befinden sich auch die nötigen Gehäuseteile für die Druck- Elektronik. Wird diese eingebaut, sollte ein Lüfter eingebaut werden, um die entstehende Hitze der Leistungsstufen abzuführen. Dieser Lüfter liegt nicht bei, es handelt sich um einen üblichen Computerlüfter mit den Maßen 40x40 mm, der direkt auf der Platine angeschlossen werden kann.
- Seite 62 Schrittmotor Spezifikation schrittwinkel 1,8 Grad; Schritt Genauigkeit Haltemoment 45ncm (63,7oz. In) Nennstrom/Phase Phase widerstand 1.1 Ohm Spannung 2.2V induktivität 2.6mH - Toleranz 20% (1 kHz) Gewicht 300g Anschluß...
- Seite 63 Fachbegriffe Max feedrate max Geschwindigkeit beim Fahren der Achsen Homing feedrate max Geschwindigkeit beim Homing (Nullposition ermitteln) Jerk Ruck, Anfahrmoment nach Richtungswechsel Max length Verfahrweg Backlash Umkehrspiel der Achsen bei Richtungswechsel Axis acceleration Beschleunigung der Achse bei Drucken Axis travel acceleration Beschleunigung der Achse bei freien Fahren Z probe height Abstand der Düse über dem Bett (Homing oder Autolevel)