Konzept für Drucker 900 x 900 x 300 Bauraum

2013 stellte ich die erste gegossene Schiffsschraube vor, die aus einem gedrucktem Modell entstanden ist.
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Nun möchte Rudi komplette Schiffsschrauben drucken – bis zu einer Größe von 32 Zoll.
Er ist wild entschlossen, einen entsprechenden Drucker zu bauen.
Obwohl ich der Sache äußerst kritisch gegenüberstehe, und selbst keine Erfahrung in solcher Größenordung habe, habe ich mich dazu breitschlagen lassen eine Idee zu entwickeln.
Das einfache Konzept ist auf die Schnelle an einem Nachmittag entstanden, ist also nicht bis ins Letzte ausgearbeitet.

Wegen der großen Spannweiten, bieten sich aufliegende und hochkant stehende Gleitschienen an.
Für die X-Einheit habe ich eine Igus Doppelschiene mit Schlitten genommen, wie sie sich beim BBone gut bewährt hat.
Für Y sind Einzelschienen von Igus vorgesehen.
Z wird wie üblich, mit Wellen geführt und mit Spindeln bewegt.
Der Rahmen und das Auflager für das Bett ist eine Schweißkonstruktion.
Für die nötige Genauigkeit werden die Auflageflächen für Schienen und Lager plangefräst.
Alle Führungslager sind Flanschlager, die justierbar festgeschraubt werden.

Vielleicht hat der eine oder andere eine Idee oder Kritik parat – oder ein No Go


Gruß Michael





2-mal bearbeitet. Zuletzt am 30.04.17 14:09.

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Generell glaube ich das der Aufbau der Richtige für das Problem ist.
Ich würde aber auf keinen Fall das große schwere Druckbett auf den Z Motorachsen ruhen lassen, das sollte entkoppelt werden. Die Z Gewindestangen sollten mittels Axiallagern oben aufgehängt werden und mit Radiallagern unten gehalten werden, wo per Riemen die Kraft übertragen wird. Dadurch hast du den Motor entlastet und die Gewindestangen sehr leichtgängig und sauber drehend befestigt. Ich persönlich würde zwei Gewindestangen nehmen und sie mit einem Riemen koppeln. Angesichts der Größe des Drucker würde ich aber etwas größeres als die üblichen schmalen GT2 Riemen nehmen, 10 oder mehr mm breite HTD wären sehr gut.
Für X und Y würde ich mir überlegen Gewindestangen als Antrieb zu nehmen, natürlich etwas steilere als die für Z. Auch hier würde ich die Motorachse entlasten und den Motor per Riemen ankoppeln, nicht direkt.
Bist du sicher das ihr einen Rahmen schweißen wollte? Ich würde 30er oder 40er Aluprofile nehmen, die gibt es auch in doppelter Breite für stark belastete Elemente.
Dadruch bis du hinsichtlich der Montage aller anderen Teile erheblich flexibler.
Lass uns darüber mal am Mittwoch reden.
Grüße
Björn

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Danke Björn, für deine Unterstützung.
Kaum hatte ich veröffentlicht, fiel mir siedend heiß ein, dass da einiges an Gewicht zusammenkommt
Es wäre ja auch zu einfach, ohne (ungeliebte) aufwändige doppelt gelagerte, Spindeln auszukommen. Ungeliebt deswegen, weil wir schon gelagerte zurückgebaut haben (Z-Wobble).
Hier werden wir um gelagerte Spindeln nicht herumkommen, es soll ja auch gerade geben...

Selbst 40er Aluprofile schienen mir, bei dieser Größe, noch zu klein.
Gezeichnet habe ich großzügig üppige 60 x 80.
Bei dieser Größe erscheint mir eine Schweißkonstruktion am steifsten. Sie stellt auch keine besonderen Anforderungen an Maßhaltigkeit, da nachgefräst wird.
Vielleicht habe ich auch nur zu lange im Stahlbau gearbeitet

Mit drei Spindeln schwebte mir vor ABL vor.

Ansonsten, bis Mittwoch dann.

Grüße
Michael

Ach ja, das erste absolute No Go haben wir schon.

2-mal bearbeitet. Zuletzt am 29.04.17 15:35.

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Wenn ich mir so vorstelle, was für ein Akt das Leveling bei meinem 200mm-Brett ist, dann beneide ich niemanden, der hier das ausleveln muss.

Auch muss man schauen, wie man ein derart großes Brett in genügender Genauigkeit bekommt. Welches Material soll als Druckfläche genutzt werden? Soll es beheizbar sein?

Rein Interessehalber, was für Materialien sollen gedruckt werden, mit was für einer "Düsengröße", mit was für Druckzeiten wird gerechnet?

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liebe Grüße

Minihawk

*** In Wirklichkeit ist die Realität ganz anders ***

Da Gussvorlagen gedruckt werden sollen gehe ich von PLA aus, da ist ein beheiztes Bett zum Glück nicht nötig.
Um eine gewisse Genauigkeit wirst du aber kaum herum kommen, schließlich willst du eine sinnvolle Layerhaftung und Winkligkeit des Druckteils.
Ich weiss jetzt nicht was du von 40er Profilen erwartest, aber eine Entfernung von 80cm überbrücken die sauber und praktisch ohne Durchbiegung.
Für das Druckbett würde ich evtl. sogar auf 30er zurückgehen.
ABL halte ich hier für Blödsinn, eine saubere Konstruktion und eine abnehmbare Druckfläche sorgen dafür das sich da nichts verstellt und die Kalibrierung erhalten bleibt. Meinen alten Drucker habe ich in 5 Jahren nicht kalibrieren müssen. Erst als mir vor zwei Monaten ein Kabel am Druckbett kaputt gegangen ist musste ich nach dem Austausch zwangsläufig neu kalibrieren.

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Quote
Minihawk
Wenn ich mir so vorstelle, was für ein Akt das Leveling bei meinem 200mm-Brett ist, dann beneide ich niemanden, der hier das ausleveln muss.
Auch muss man schauen, wie man ein derart großes Brett in genügender Genauigkeit bekommt. Welches Material soll als Druckfläche genutzt werden? Soll es beheizbar sein?
Rein Interessehalber, was für Materialien sollen gedruckt werden, mit was für einer "Düsengröße", mit was für Druckzeiten wird gerechnet?

Diese berechtigten Fragen sollte man sich eigentlich beantworten, bevor man so ein Projekt in Angriff nimmt.
Aber mein “Auftraggeber” meint: “Geht nicht, gibt’s nicht, schließlich können andere auch große Teile drucken”.
Und in der Tat, es gibt eine Firma, die bereits Schiffsschrauben mit einem BigRep druckt:
[www.youtube.com]

Das Ausleveln wird dann ein Problem, wenn die Druckfläche nicht plan genug ist, um einen brauchbaren Bodenlayer hinzubekommen. Bei der Größe, ist eine plane Fläche auch nicht ganz einfach. Möglicherweise muss man mit Raft drucken.
Über die Druckplatte bin ich mir noch nicht im klaren.
Es sollte möglichst ohne Heizbett gehen, aber ausschließen kann man es nicht.
Gedruckt werden soll mit PLA, obwohl es bei kleineren Testdrucken (ohne Heizbett) nicht unproblematisch war. Ohne Rissbildung gelang es nur mir einer bestimmten Sorte.
Düsengröße sollte mindestens 0,8 mm sein.
Am liebsten wäre mir Laybric, da es wenig schrumpft und sich gut nachbearbeiten lässt.
Es ist aber offensichtlich sehr empfindlich in der Handhabung. Vermutlich entsteht auch Abrieb.

Allein wegen der Druckzeiten, wollte ich das nicht drucken wollen – zum Glück muss ich das auch nicht...
Ich habe eben mal den größten Brocken (32" Propeller) geslict:
Druckbreite: 0,8
Layerhöhe: 0,3
Perimeter: 40 mm/s
External Perimeter 70%
Infill: 50 mm/s
Top und Solid Infill: 30 mm/s
Travel: 80 mm/s
Ergebnis: 81 Stunden, 346 m Filament 2,85
Wenn noch Support dazukommt dauert es noch “etwas” länger.
Wenn ich mir die Videos von BigReps anschaue, die in Echtzeit laufen, dann erscheinen mir meine eingestellten Geschwindigkeiten eher noch zu hoch.

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Es macht bei dem Drucker evtl. Sinn die ganze Kiste zu ummanteln und auf etwas erhöhter Temperatur im Innenraum laufen zu lassen (40°C - 50°C). Das halten alle Komponenten problemlos aus.
Als Druckbett würde ich eine dicke, plangefräste Aluplatte nehmen die etwas elastisch gelagert ist. dann kann die sich bei Temperaturschwankungen ausdehnen ohne sich zwingend zu wölben. Da drauf eine gute Portion 3DLac o.ä. und es sollte halten.
Wenn das Teil am Ende eh nachgefräst wird kannst du auch mit 0.5 oder mehr mm Layerhöhe drucken.
Mit ordentlichen Motoren sehe ich keinen Grund warum nicht auch diese große Kiste mit 80-100 mm/s drucken sollte.

Edit: Laybrick hatte ich mal im Test, zur Nachbearbeitung ist es ziemlich genial, als Filament etwas brüchig, meiner Meinung nach nicht für schnellen Druck geeignet.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 30.04.17 16:33.

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Hallo Björn,

Der Titel im Thema war leicht missverständlich. Es ist der Bauraum, der gemeint war. Inzwischen habe ich es korrigiert. Und nachdem ich jetzt den größten Propeller bekommen habe, stelle ich fest, dass wir nur 300 mm Bauhöhe brauchen.

Die Außenabmessung beträgt 1,3 x 1,2 Meter. Es geht mir mehr um einen verwindungsteifen Rahmen. Der ist auch schnell geschweißt, bei Änderung gibt’s einen neuen. Rudi ist in Malaysia, da kostet das nicht viel.

Ja klar, das Druckbett kann natürlich durchaus kleinere Profile haben, gerade so schmal, dass die Flansche der Lager draufpassen. Habe nur aus Faulheit alles erst mal gleich groß gemacht.

ABL wäre auch nur ein Nebeneffekt. Über drei Spindeln kann man auch so schon bequem von Hand leveln. In erster Line dachte ich daran, die Last auf drei Lager zu verteilen.
Und ja, ein Bett muss zuallerst sauber ausgerichtet sein. ABL ist eigentlich was für Faule...

Gruß Michael

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Einige Änderungen sind eingeflossen:

- Druckhöhe auf 300 mm reduziert
- Z-Spindel mit Fest- und Loslager
- Profile verkleinert. Rahmen: 60x60, Bettunterbau: 40x40
könnten aber bereichsweise noch kleiner werden.
- X-Doppelschiene verkleinert
mit Bowdenextruder ginge es vielleicht noch kleiner, dann wäre noch höhere Druckgeschwindigkeit möglich.
- Auflageflächen für Y-Schienen, die plangefräst werden, mit aufgeschweißtem Flachstahl ergänzt, für ausreichend Gewindelochtiefe zur Verschraubung.



2-mal bearbeitet. Zuletzt am 01.05.17 15:01.

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