Inhalt  3D-DRUCK ENDER 3
 Erklärung  Dieser Kurs ist ein Angebot für die "Special Week" der AHB. Er besteht aus 4 Einführungsnachmittagen und einer Projektwoche. Da es den alten Drucker nicht mehr gibt, haben wir ein neues Modell evaluiert. Dieses ist teilweise vormontiert, so dass wir Zeit gewinnen und ein Projekt gemeinsam mit dem neuen Instrument realisieren können. Am ersten Nachmittag wird der Drucker zusammengebaut, an den nächsten 2 werden Materialien ausprobiert, am vierten organisieren wir das gemeinsame Projekt, in der Projektwoche realisieren wir. Coronamässig werden wir die Präsenz reduzieren und individualisieren.
Illustra-tionen und ADDs

VIDEOs und externe Links
 Workflow   Üblicherweise entsteht ein Modell nach folgendem Schema:
 Man hat eine Idee.
 Man lädt ein entsprechendes Modell aus dem Internet als wasserdichtes *.stl herunter (geschlossene Geometrie) oder modelliert es selber in 3D.
 Man generiert einen Fahrweg und ergänzende Angaben für den Drucker und gibt diese als G-Code aus.
 Der Drucker kann die Anweisungen ausführen.
 Evtl. muss man den Prototypen nachbearbeiten.
 In unserem Kurs gehen wir umgekehrt vor: Wir montieren einen Drucker, testen ihn mit verschiedenen Einstellungen aus; wenn wir Fragen zu gewissen Punkten haben, schlagen wir diese nach. Erst jetzt generieren wir eine Idee und realisieren sie, indem wir uns auch um Material- und Werkzeuggerechtigkeit bemühen.






Thingiverse

 Montage  Gehen Sie folgendermassen vor:
 Schauen Sie sich zuerst das Intro und die Funktionshinweise bis zum Schluss an, da kriegen sie eine Übersicht.
 Kartonschachtel richtig aufstellen, auspacken und Teile bereitlegen. Anhand der Stückliste den Päckliinhalt kontrollieren.
 Beim 220V Anschlusskabel muss der Stecker ersetzt werden.
 Folgen Sie der beiliegenden illustrierten Anleitung (Ender-3 Pro assembly instruction_EN V2.0_1.pdf + Ender-3 Pro assembly instruction_EN V2.0_2.pdf).
 Generell: Ziehen Sie die Schrauben beim ersten Durchgang noch nicht definitiv an. Einige Teile sind von andern abhängig und müssen noch zurechtgerückt werden. Auch die Standfläche kontrollieren.
 Nach Step 1: Die Laufräder des Y-Schlittens sind wegen des Transports evtl. noch nicht fixiert. Dabei müssen Sie gleichzeitig die Mutter fixieren, die richtige Position des Rades suchen und die Schraube anziehen: Dies geht besser zu Zweit. Die Radposition ist gut, wenn die Räder gerade spielfrei laufen bei möglichst wenig Druck. Ist der Druck zu gross, gibt der Kunststoff der Radbeläge bei Stillstand nach und Sie kriegen ein "Ftac". Dies ist auch der Fall, wenn die Führungsschiene eine Delle kriegt oder verschmutzt ist: Den Drucktisch möglichst wenig belasten und vorsichtig transportieren.
 Wenn Sie finden, der Drucktisch sei wackelig, liegt dies an den 4 Federn: Später Führungshülsen printen - oder Federn durch härtere, geschliffene ersetzen.
 Die X-Brücke wird mit je 2 Schrauben an die Z-Laufkatzen montiert. Diese haben Spiel. Nach Überstülpen auf die Z-Ständer unbedingt mit Nachmessen überprüfen, ob die Brücke rechtwinklig, resp parallel zum Boden/Heizbett verläuft. Spielraum max plusminus 1, sonst können Sie später nicht Kalibrieren. Schrauben lösen, richten, nachmessen.
Auch drauf achten, dass die Kabel vom Extruder richtig geführt sind. Beim Nullen hat’s kaum Spielraum innerhalb des linken Z-Ständers.
 Das Teflonrohr zwischen Vortrieb und Extruder muss durch Einstecken in die vorgesehenen Fassungen einrasten und fest verbunden sein.
 Wechseln Sie nun zu (User Manual_Ender-3 Pro_EN V.2.2.pdf).
 Starten Sie den Drucker mit dem Kippschalter am Netzteil. Nach dem Hochfahren der Firmware (Betriebssystem) sehen Sie auf dem Panel den Info-screen. Durch Drücken des Bedienknopfes gelangen Sie ins Menu und können Sie Auswahlen bestätigen, durch Drehung können Sie navigieren und Werte verändern.
 Mit Prepare - Preheat PLA - Preheat PLA heizen Sie Drucktisch + Extruder vor.
Preheat PLA End: Nur Extruder - Preheat PLA Bed: Nur Heizbett
 Zum Einführen des beiliegenden PLA-Filaments müssen Sie es anspitzen, da das Zahnrad ohne Druck des Anpressrades den Filamentdraht wegdrückt. Soweit vorschieben, bis bei der Düse geschmolzenes Filament austritt.

Funktions-hinweise

 Kalibrierung   Voraussetzung für das Bed Levelling oder die Drucktischkalibrierung ist ein korrekt montierter Z-Endabschalter und eine saubere Düsenspitze.

 Drehen Sie an den grossen Stellrädern des Drucktisches, bis er deutlich tief steht (ca 5-10mm vom Gewinde der Stellschrauben werden sichtbar).

 Autohome: X-, Y- und Zachsen werden genullt, dh sie fahren an die Min-Position. dabei sollte die Extruderdüse den Drucktisch mit aufgelegter Druckmatte nicht berühren.

 Disable Steppers: Normalerweise ziehen die Schrittmpotoren an, sobald sie bestromt werden und sie können sie nicht bewegen. Nach dem "desabeling" können Sie die Achsen in X und Y frei bewegen, dabei die Stellschrauben lösen, bis nur ein Blatt Papier (Einzahlungsschein) zwischen Düse und Matte passt und sich mit leichtem Widerstand bewegen lässt. In allen 4 Ecken wiederholen. Der ideale Abstand zwischen Düse und Heizbett ist eingestellt, wenn die auslaufende Paste genug auf der Matte haftet: Das A und O für einen erfolgreichen Print.

 Wiederholen Sie den Prozess, bis Sie sicher sind, dass es eine stabile, wiederholbare Einstellung (auch bei vorgewärmtem Extruder und Heizbett) ist.

 Überspringen Sie den Punkt 5 des Manuals (Software Installation) und laden Sie direkt aus Ihrer TF-Karte ein *.gcode-file, das Sie starten. Lassen Sie es für 2-3 Schichten laufen und brechen Sie dann den Druck ab: Es geht nur darum, die Heizbetteinstellung zu überprüfen. Wenn die erste Schicht nicht haftet oder zu nah dran keinen Kunststoff abgibt: Nochmals kalibrieren!
Bei guter Haftung lässt sich der Kunststoff besser von der Matte ablösen, wenn alles erkaltet ist.
 Filament  Beigelegt ist dem Drucker eine Rolle von 20m PLA (Polylaktide, Schmelztemp.190-220°C Betttemp.35-55°C Vorschub 40mm/s).
Hinzugekauft habe ich ein Probierset von 4 andern Materialien. Bitte bedienen Sie sich jeweils mit 20m (hellgrünes TPU: 10m), das Sie einzeln abwickeln (Verwicklungsgefahr!) und verdrehungsfrei wieder aufrollen. Schreiben Sie die Rollen an mit Materialhinweisen und Temperaturangaben.
Beobachten Sie beim anschliessenden Probedrucken das Abwickeln!
TPU (Thermoplastisches Polyurethan, 4x so teuer wie PLA, Schmelztemp.225-235°C Betttemp.20-50°C Vorschub 10-30mm/s). Da dieses Material sehr weich ist, wird der Druck schwierig mit der Bowden-Filamentführung: sehr langsam fahren!
ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer, gleicher Preis wie PLA, Schmelztemp.220-260°C Betttemp.80-100°C Vorschub 40mm/s). Starkes Warping, Durchzug vermeiden.
PETG (Polyethylenterephthalat-Glykol, gleicher Preis wie PLA, Schmelztemp.230-250°C Betttemp.20-80°C Vorschub 40mm/s). Recycling-Qualität, schlagzäh, nicht kratzfest.
WOOD (PLA-Holzmischung 40:60, doppelter Preis wie PLA, Schmelztemp.190-220°C Betttemp.20-60°C Vorschub 40mm/s). Brüchiges Filament, verzieht sich nicht, lässt sich gut nachbearbeiten.
 
 Software   Um eigene und fremde Geometrie drucken zu können, müssen wir mit Cura auf dem Laptop einen eigenen, auf unsern Drucker angepassten G-Code generieren. Hier finden Sie eine Anleitung zur Installation der Software und zur Einrichtung des Druckers und Grundeinstellungen zum Drucken mit PLA. Wählen Sie die aktuelle Version 4.7 des Freewareprogramms. In der Druckerbibliothek finden Sie unter Creality unsern Ender 3 und Sie ersparen sich das manuelle Konfigurieren.
 Was ist G-Code? Rein ins Cura kommt STL-Geometrie (Standard Tesselation Language), raus kommt eine Stapelverarbeitungsdatei mit Anweisungen zum Fahrweg (G-Befehle) und zur Ansteuerung von Werkzeugen wie Heizbett, Lüfter und Extruder (M-Befehle) mit zugehörigen Variablen wie X Y Z E und F (Feed, Vorschub) und S (Speed, Drehzahl, Temperatur, oä). Dieses Prinzip können Sie auch auf grössere und komplexere Maschinen übertragen. Normiert ist die Sprache amerikanisch als RS-247-D oder ISO 6983, in Deutschland als DIN 66025.
 In Cura mit dem vorkonfigurierten Drucker müssen Sie die Werte und den Start- und Endcode überprüfen. Dafür müssen Sie diese Sprache ein wenig verstehen. Unter dem Bildlink ".txt" finden Sie einen Vorschlag von mir.
 Wenn Sie während des Druckes das Filament wechseln wollen, müssen Sie den Druck unterbrechen können. Dies können Sie mit einem Postprozessor Plugin "Pause at height". Die Anleitung finden Sie im GCode - Video.
 Üblich ist ein Datentransfer vom PC auf den Printer mittels SD-Karte auf das Mainboard (Secure Digital Memory Card) oder TF-Karte (TransFlash, Vorgängerbezeichnung).
 Den Software-Treiber CH340 brauchen Sie, wenn Sie Laptop und Printer verbinden möchten. Er ermöglicht die Kommunikation über die USB-Schnittstelle. Dies ist nur wirklich notwendig bei Firmware-updates. Wenig gebräuchlich und schon gar nicht notwendig ist das Printen vom Laptop aus: Der Laptop würde ja für die ganze Druckzeit beansprucht. Und es braucht spezielle Software: Printrun/Pronterface (Das beiliegende Slic3r ist wie Cura und wird hier nicht behandelt).
 Schliessen Sie den PC mittels USB-Kabel an den Drucker an. Das Gerät wird erkannt, weil ein entsprechender USB-Treiber schon vorinstalliert ist. Im Gerätemanager unter "Anschlüsse (COM und LPT)" die Nummer feststellen: Sie ist bei jedem Gerät anders.
 Der PC erkennt den Drucker nicht und frägt nach einem Treiber. Geben Sie ihm das entsprechende Verzeichnis auf der mitgelieferten SD-Karte an.
 Sie können den Treiber auch unabhängig davon aufspielen durch das CH341SER.exe-File. Dieser Treiber hat eine verwirrliche Namensgebung, stammt von unserem Vorgängermodell, ist von mir erprobt und funktioniert auch für den Ender3pro.


Cura download


Cura installieren + einrichten


G-Code RepRap


G-Code

Cura Post-processing

USB-Driver

Printrun - Pronterface

Pronterface
 Ergänzende Infos   3D-Druck? Kleiner Exkurs über Verfahrensvarianten und alternative Bauformen.

 Über's Modellieren. Welche Daten braucht man überhaupt, welche Anforderungen müssen erfüllt werden, welche Eingabegeräte braucht man? Was ist ein Modell überhaupt und wozu kann man es brauchen?

 Übersicht: Was ist ein Roboter und welche Optimierungen sind sinnvoll? Wie steuert man ihn an?

 Motorsteuerung: Wie funktioniert ein Schrittmotor ? Welche Leistung bringt er? Wie genau arbeitet er?

 Wird Ihre Firmware beschädigt, können Sie sie erneut aufspielen. Sie brauchen dazu ein "*.hex"_File, eine funktionierende USB-Schnittstelle, und ein Upload-Programm.
Auf der Creality-Website finden Sie *.hex-Files zum runterladen. Die richtige aktuelle Version ist ein wenig schwierig zu finden. Das Mainboard ist mit 1.1.4 angeschrieben, die Software mit 1.1.6.2 angegeben. Deshalb habe ich noch ein passendes File hinzugefügt.
 Mit der Software "avrdudess" laden Sie das file "Ender-3 Pro1.1.6.2.hex" hoch. Sollte laut Hersteller auch für MAC funktionieren. Wenn Sie die Standalone-Version runterladen, läuft sie ab jedem Verzeichnis, zB ab Ihrer TF-Karte (von mir noch nicht getestet).
 Wenn Sie die Firmware selber abändern möchten, ist's möglich, wird aber kompliziert: Sie brauchen einen Arduino Uno, um einen Bootloader (Startprogramm) zu flashen, der erst ermöglicht, dass Sie mit der Software "Arduino IDE" die eigene eigene Programmbibliothek (Marlin) laden und bearbeiten können. Das ist gedacht für die, die etwas mehr wissen wollen: Durchforsten Sie die Site zum Anet A8.
 Arduino (Version max 1.8.5, sonst erkennt er die Sanguino-Treiber nicht) installieren - Bibliothek ergänzen mit Sanguino (>Atmega 1284P) - Bootloader installieren - "Marlin.ino" öffnen - "Configuration.h" anpassen - Verify schreibt ein "*.hex"-File in den Temp-Ordner - "upload" lädt das hex-File hoch mit korrekten Tool-Einstellungen: COM Port / Sanguino - Board.
Printer

Modellieren

Roboter-steuerung

Motordaten Creality download

Hex 1.1.6.2

Avrdudess
Firmware upload

Arduino IDE download
Bootloader flashen
Marlin Ender3pro
Easy Marlin?

 Modellieren   Kurzeinführung in Rhino: Navigation, Oberflächenmodellierer, NURBS-Modell
Nur gedacht für Unentschlossene, die kein schon vertrautes Modellierprogramm kennen. Wenn Sie mehr erfahren möchten, benutrzen Sie nebenstehenden Link zum Kurs. Warnung: Es kann sehr aufwendig werden!
 STL generieren, vergleichen mit NURBS, parametrisch modellieren und reparieren in Rhino - kann ihr Programm das auch?

Video Rhino1

Rhino Kurs

Video Rhino2
 3D-Puzzle   Als Anwendung werden Sie ein 3D-Puzzle herstellen.
Nach einigen Materialversuchen konzipieren Sie eine Idee, die Sie dem Plenum vortragen, um Verbündete zu finden.
 Die aufwendige Fleissarbeit erledigen wir wohlorganisiert in der Gruppe: Wie stimmen Sie Toleranzen ab?


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