Allgemeine Gedanken über Schwingungen/Fehler in einem Delta / Masse am Boden??

Hallo,

ich bin gerade auf der Suche nach meinem ersten Drucker und warte gerade bis das Maxi Kit von T3DP3D auf den Markt kommt und les solange alles Interessante über Deltas das ich so finde.
In Glatzemanns HexMax Thread ging es gerade darum eine größere Masse an den Boden des Deltas zu machen um damit besser drucken zu können. Ich wollte darauf hin antworten. Musste allerdings realisieren das die Antwort etwas ausufert und wollte nicht mit meinem ersten Post einen schönen Thread zerstören. Außerdem wäre es imho auch Schade allgemeine Gedanken zum Deltasystem in einen Projektthread zu verbannen der für spätere Anfänger die nach solchen Infos suchen nicht die erste Wahl ist.
Hier also meine Gedanken zu einer schweren Bodenplatte für einen Deltadrucker.

Was würde eine zusätzliche Masse an der Bodenplatte den bringen? Es sollte ja nur Vorteile bei den Schwingungen erbringen, die es schaffen, von den Türmen aus den Boden zum Schwingen zu bekommen. Dadurch könnte dann Resonanz um die Eigenschwingung der Bodenplatte entstehen bzw. Eigenschwingung zum gesamten Drucker. Ich kann mir nicht vorstellen das ihr bei einem solchen Aufbau mit den vielen elastischen Kunstoffverbindungen eine so hohe Steifigkeit habt das die Bodenplatte zu Schwingen beginnt.
Man kann dies ja auch sehr einfach austesten in dem Federstahl am Boden befestigt und nachschaut ob dieser zu Schwingen beginnt. Das wäre dann ein Nachweis von Schwingung.
Am Einfachsten nimmt man dazu ein langes elastisches Element und spannt es an zwei Punkten am schwingenden Element fest. Durch die Verschiebung der überstehenden Längen kann man leicht unterschiedliche Frequenzen testen. Alternativ könnte man auch ein Smartphone fest verspannen und mit einer App die Beschleunigungen messen.

Ich vermute das mit dem Aufbau dieser Art das größte Problem eher Schwingungen der Türme zur Bodenplatte bzw. zur Deckplatte sind. Also das der 90° Winkel der Türme zur Bodenplatte schwingt. In diesem Fall wäre es sogar schlecht die Masse am Boden zu erhöhen da so der Unterschied zwischen Masse am Boden zur Spitze noch größer wird. Dadurch wird der Turm im Verhältnis zum Boden weiter im Raum bewegt und die Schwingung um den Winkel wird größer.
Vielleicht mach ich es mir auch zu einfach, aber ich stell mir gerade den Drucker einfach frei schwebend im Weltraum vor. Die schnellen und agressiven Bewegungen der Extruderplattform sind in der Horizontalen. Diese Kräfte werden auf die Türme übertragen. Sind die anliegenden Kräfte einigermassen mittig und die Massen an den Enden gleich groß dann verteilt sich die Kraft auf beide Seiten und der Drucker wird nach actio = reactio einfach im Raum hin- und hergeschoben. Das ist im Weltraum der Bestfall da ein Nutzen der gesamtem Masse die niedrigste Schwingfrequenz garantiert. Ist die Masse an einer Seite deutlich erhöht wird der Drucker im Raum anfagen zu wanken. Hier zählt nur die Masse an den Enden des Druckers, da sich der Rest zur Mitte hin immer langsamer bewegt -> Frequenz höher.
Der Schwerpunkt des Druckers sollte also etwas über dem Schwerpunkt der Extruderplattform liegen (etwas darüber da die Carbonstagen auch noch ein wenig reinzählen). Ihr könnt ja mal nachschauen wo euer Schwerpunkt ist. Eventuell kommt sogar eine gedämpfte oder sogar gelagerte Bodenplattform in Frage um von der Masse des Bodens, auf dem Drucker steht, wegzukommen und dadurch weniger Wanken zu haben.
Dies ist ein Kompromiss zur mehr Schwingung in Translation und weniger Schwingung in der Rotation.
Da könnte man sich vielleicht sogar mal überlegen ob man nicht anhand des Druckfehlers das Problem erkennt. Da der Drucker sich ja quasi nur in der Horizontalen bewegt sind die Schwingungen in der Translation nur Schwingungen der Geschwindigkeit des Extruders (wenn man davon ausgeht das die Arme und die Gelenke steif genug sind - das wäre der nächste Punkt). Es sollte also zu Mustern kommen bei denen pro Ebene an manchen Passagen breiter Aufgetragen wird und an anderen weniger/dünner. Bei Schwingungen um die Rotation und damit um die Winkel gibt es auch größere Schwingungsanteile in der Vertikalen. Wobei diese immernoch ein wenig kleiner als die Schwingungen in der Translation ausfallen sollten. Das Verhältnis könnte man eventuell mal berechnen. Dies zu messen wäre aber echt mal eine Idee. Einfach den Extruder abbauen und durch ein Beschleunigungssensor (Smartphone) ersetzen. Das Schwingungsverhältnis von Horizontalen zu Vertikalen sollte deutlich machen wo das größere Problem liegt. Ist die Schwingung der Vertikalen grob Überschlagen circa 1/3 der Schwingung der Horizontalen sollte die Schwingung um die Winkel das größere Problem sein.

Wie gesagt ist nach meiner Meinung eher die Schwinung um die Winkel das Problem. Das liegt meiner Meinung nach daran das man von der horizontalen aus nur Rechtecke mit Kunstoffecken sieht. Diese werden wie Parallelogramme arbeiten und dadurch werden Schwankungen der Winkel entstehen. Hier ohne große Kompromisse entgegen zu arbeiten wird viel schwerer. Das einzige was mir auf die Schnelle einfällt sind Verstrebungen von den Ecken Printbed/Turm zur Mitte des Bodens bzw. Metallverbindungen die weniger Winkeländerung zulassen.
Wenn ich die Probleme des Deltas an sich betrachte würde ich das eher so vermuten (habe noch keinen Delta besessen):
Wanken>Durchbiegung der Türme(bei <= 20*20)>Bewegungen in den Gelenken>Schwinung der gesamtem Masse>Microsteps der Stepper die Extruderplattform zum Schwingen anregen

Ich hoffe ich habe euch nicht gelangweilt und nichts grob übersehen. Ich würde sonst auch gerne mal von euch hören was ihr als die größten Schwachpunkte des Deltas betrachtet.
Ich selbst warte wie schon gesagt auf das Kit von T3DP3D obwohl ich denke das dies mit den Slot-Rails und wahrscheinlich 20*20 Profilen Schwachpunkte haben wird. Allerdings muss man immer ein Kompromiss aus Zeit, Preis und Qualität eingehen.
Einen schönen Tag noch

Auch wenn es in einem anderen Thread belächelt wurde.

Mein Delta ( wenn er mal gebaut wird) bekommt eine verankerung der Türme an der Wand, oben und unten. Ich sehe auch keinen Grund meinen Drucker hin und her zu schieben.
Zwei Profil an die Wand einstellbar verschraubt, sauber ausgerichtet und gut ist.
Das sollte mit den zusätzlichen Wänden Schwingungen von der unteren und oberen Ebene gegen null reduzieren.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 07.01.16 09:07.

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An die Wand schrauben sollte wirklich jede Schwingung im Rahmen auslöschen. Ist natürlich aber auch ein starker Kompromiß. Ich hoffe nur das es kein krummer Altbau ist .
Die Möglichkeit werde ich leider nicht haben. Ist aber imho eine gute Idee.

Quote
3DPSP
Auch wenn es in einem anderen Thread belächelt wurde.

Mein Delta ( wenn er mal gebaut wird) bekommt eine verankerung der Türme an der Wand, oben und unten. Ich sehe auch keinen Grund meinen Drucker hin und her zu schieben.
Zwei Profil an die Wand einstellbar verschraubt, sauber ausgerichtet und gut ist.
Das sollte mit den zusätzlichen Wänden Schwingungen von der unteren und oberen Ebene gegen null reduzieren.

Und dann hörst du den Drucker durch das ganze Haus

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Der 3D-Druck ist tot, lang lebe der 3D-Druck!

Schreibt mich nicht mehr an, ich hab das drucken an den Nagel gehängt.

Verdammt
Skimmy..... Treffer versenkt.

Daran hatte ich garnicht gedacht.

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Ich hab bei mir zuhause keine Dehnungsfugen in den Fliesen der verschiedenen Räume. Wenn einer meiner Drucker auf dem Boden steht, hört man den überall. Daher kam ich drauf

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Der 3D-Druck ist tot, lang lebe der 3D-Druck!

Schreibt mich nicht mehr an, ich hab das drucken an den Nagel gehängt.

muss nicht sein
eine delta hörst du normal gar nicht.
sind keine lager verbaut in dem sinne wenn mit riemen.
und das kann man entkoppeln, holz dazwischen und gut ist
oder was noch besser ist, für die waschmaschinen gibt es unterlagen dann ist komplett ruhe @skimmy auch für dich interessant vielleicht

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Commercium ----> Ramps, RADDS, e3d-Hotends und Filament kauft man hier.. und neu auch Schrauben,Muttern und Unterlegscheiben
Probleme mit dem e3d und bei mir gekauft? Schickt es ein, ich teste es für euch ob es wirklich defekt ist
Print Quality Troubleshooting Guide hier lang..

Ich hab das schon gelöst Solange aber die Motoren fest mit dem Rahmen verschraubt sind und dieser dann mit der Wand, solange übertragen sich die die Geräusche und es wird laut. Holz kann das dämpfen, wieviel ist aber fraglich. Einfach mal die Schläfe oder das Jochbein an den Rahmen des Druckers drücken und staunen, was man dann hört...

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Die Aliens in unseren Köpfen ?

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Ich habe meinen aktuell auf Gummipuffer mit Gewinde auf einen Unterschrank verschraubt und dachte eigentlich auch daran, mir ander passenden Stelle einen Rahmen an die Wand zu schrauben.

Mhmmmm

Gruß
Andreas

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Einen Sparkcube 1.1XL für größere Objekte, einen Trinus3D im Gehäuse und einen Tantillus R im Bau und einen Qidi Tech Q1 Pro im Zulauf.
Sparkcube: Komplett auf 24V - DDP 8mm + 1,5mm Carbonplatte - RADDS 1.5 + Erweiterungsplatine + RAPS128 - Nema 17/1,7A 0,9 Grad - ind. Sensor für Z-Probe (kein ABL) - FTS - Titan Booster Hotend - Sparklab Extruder - Firmware Repetier mit @ Glatzemanns G33 - Repetier Server pro - Simplify3D

ich frage mich was dagegen spricht das gesamte system einfach schwingen zu lassen?
bei CNC Bearbeitungszentren mag es sinn machen so massiv wie nur irgend möglich zu bauen um die massenträgheit für sich zu nutzen, bei einem 3d drucker würde ich mir allerdings keine vorteile daraus versprechen ihn am boden zu beschweren und ihn oben weiterhin schwingen zu lassen!
ich kann mir sogar vorstellen das ein frei schwingendes gesamtsystem bessere ergebnisse liefert als ein einseitig gedämpftes.
eine entkopplung vom boden mit weichem silikon oder einem weichen gummi würde das system fast frei schwingen lassen und kaum resonanzen auf den boden (und zurück) übertragen und es wären damit sogar zwei fliegen mit einer klappe geschlagen!
wenn man alleredings in betracht zieht wie ein 3d drucker angetrieben wird und was aus einer düse herrauskommt sind diese ganzen überlegungen wohl eher idealistischer natur, nichts davon wird einen druck auch nur geringfügig verbessern, da gibt es doch wesentlich wichtigere faktoren die viel mehr dafür sorgen ein schönes ergebnis beim drucken zu erhalten ;-)

Naja, wir reden hier ja von einem Delta-Drucker, nicht von einem Würfel. Und beim Delta sind die Relationen ja etwas anders. Meiner hat beispielsweise eine Schlüsselweite am Boden von 440mm und eine Höhe von 1200mm. Hier hat man also einen deutlich größeren Hebel, der kopfseitige Lasten aufschwingen lassen kann.

Und wie Lars ja schon in einem der anderen Threads geschrieben hat. Die schwere Bodenplatte dient ja nicht nur dazu, daß man Masse an den Fuß bekommt, sondern versteift die Basisplatte stark und das kommt der Stabilität des gesamten Turm zugute.

Mein Rahmen vom HexMax ist jetzt bis auf zwei Kunstoffteile im Kopf fertig. Die beiden Teile werden noch ein wenig mehr Stabilität rein bringen, allerdings ist es immer noch so, daß in 1200mm Höhe relativ einfach Schwingungen auf den Rahmen übertragen werden können...

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Microsoft MVP in den Kategorien DirectX/XNA * Visual C++ * Visual Studio and Development Technologies seit 2011

• Mein Erster (RAMPS 1.4, Selbstbau WolfStrap-Derivat mit Linearführungen, Wade Extruder und E3D lite6 Hotend)
• Cub44 (Selbstbau Dual Wire Gantry Derivat mit Zahnriemen und Linearschienen, RADDS 1.5 und DUE, Custom Hotend - E3D like, Compact Bowden Extruder)
• HexMax (sechseckiger Delta (eigenes Design) mit Druckraum 300mm Durchmesser und >=400mm Höhe, RADDS 1.5, 24V, Custom Hotend, Compact Bowden Extruder)
• P3Steel Toolson MK2 - Keine Zeit zum selbst planen ;-)

Andere Projekte: FSR Board (ABL-Sensor-Platine inkl. Firmware) * ThirtyTwo (32Bit RepRap-Firmware)

warum denkst du dabei an einen würfel?
lass ihn doch als gesamtsystrem schwingen! deine druckplatte schwingt doch mit! solange sich keine niedrigfrequenten resonazen aufbauen wird sich NICHTS an deinem ausdruck ändern und hochfrequente resonanzen wirst du am druckteil nicht mehr sehen können!
wir reden hier von dingen die im 3ddruck einfach keine rolle spielen!
selbst im lautsprecherbau, bei dem es wirklich auf frequenzen und deren auslöschung oder erhöhung ankommt (stehende wellen), glaubt kaum noch einer an eine koppelung an den boden ;-)
die ganze geschichte geht eher in richtung voodoo als wirklich physikalisch begründet zu sein!

Naja, daß Druckbett schwingt sicherlich - bei ausreichend steifer Befestigung - gleichmäßig mit dem Rahmen mit. Aber wie willst du das bei den Riemen und bei anderen (vor allem bewegten Massen wie dem Effektor) sicherstellen?

Ich meine: Hier wird ja gerne mal behauptet, daß sogar die 2mm Zähnchen eines GT2-Riemen, die über ein Kugellager laufen sichtbare Wellen im Druck verursachen. Und da soll ein Turm >1m mit einem "Pendel" in der Mitte bei Schwingungen keinerlei Auswirkungen haben?


Wäre ja nicht das erste Mal, daß "sichere physikalische Gesetze, die definitiv keinen Einfluss auf die Druckqualität haben können" sich hinterher als nicht ganz richtig herausgestellt haben und eher praxisfern waren...

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Also für mich deckt sich das auch nicht mit meinen Beobachtungen. Das ist schon ein Unterschied, der auch deutlich bei den Riemen zu beobachten ist, ob nun der Drucker etwas hin und her wackelt oder durch schnelle Druckkopfbewegungen ständig in die entgegengesetzte Richtung gerissen wird.

Mag sein, dass dies auf dem Papier keine Rolle spielt. Ich bin kein Physiker aber auch nicht blind.

Gruß
Andreas

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hier wird gerne in richtung genauigkeit gearbeitet, manchmal sollten aber die winkel (120 grad) eben nicht sooooo genau eingehalten werden!
im hpc und trochoidial fräsen werden schon seit geraumer zeit ungleichteilige fräser eingesetzt um resonanzen zu vermeiden, resonazen die vom vom werkzeug selbst kommen!
betrachtet man einen 3d drucker als werkzeug sollte man vielleicht auch seine schwingungen in betracht ziehen.
120 grad, 0 minuten und ein paar sekunden können im richtigen moment mehr schwingen als irgendein scheiß riemen oder ein tonnenschwerer boden!

Ich verstehe nicht, worauf du hinaus willst?

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Bei Windkraft anlagen stimmt das zumindest nicht, da diese extra 3Blätrig gebaut werden um schwinungen zu vermeiden. Genauso das 3 Phasige Stromnetz. aber ob man das auf einen Deltadrucker übertragen kann ...
Wenn man schnelle Keise fährt kommt mein tisch ganz schön ins schwanken obwohl mein Drucker (nicht die bewegte masse) recht schwer ist.

Beim Homing tritt mein drucker auf halber höhe in Resonanz, leider. Auf einer strecke von etwa 10cm brummt er ziemlich stark. wenn ich die Geschwindigkeit ändere dann verschiebt sich die strecke ein bischne. Aber beim drucken ist das absolut kein problem da die motoren selten gleich Laufen und wenn dann nicht so lange das sich das system aufschwingt.
Von der bewegung selbst her kommen ja kaum schwingungen, voallem keine die sich aufschwingen.
Bei meinen drucken sieht man nur diese Kreisbögen die typisch bei einem Delta sind.
Probleme habe ich nur mit den vibrationen meiner lüfter - das macht echt keinen spass.

Man sollte nur keinen Geschlossen holzkasten bauen sonst fangen sich da ein paar Frequenzen aber Schwingungen von den bewegungnen halte ich für unproblematisch besonders bei delta druckern.

Gruß
Kevin

ok, nehmen wir an ein sehr leicht gebauter delta hängt an einer angelschnur mit einer leichten feder an der decke. der ganze turm kann also in alle richtungen schwingen wie es ihm gefällt! der effektor bewegt sich jetzt in irgendeine richtung und wird mit 5m/s oder mehr beschleunigt und abgebremst! was wird wohl passieren?
und jetzt das gleiche mit einer schweren bodenplatte?

im übrigen sorgen 3 topfreiniger unter jedes eck für ein geräuscherlebnis der anderen art ;-)

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 19.01.16 12:55.