Aanschaf en bouw van een Prusa i3 single sheet printer

Gisteravond even alle motoren van stekkertjes voorzien, de bekabeling zat bij de electronicakit en de kleurcodes van motor en de kabels van de kit kwamen mooi overeen. Ik kort kabels nog niet in, omdat ik e.e.a. later mogelijk wil hergebruiken.

Alle stepperdrivers getest en alles werkt naar behoren. Alles provisorisch zo afgesteld dat de motoren kracht hebben en geen stappen missen, maar geen enorm kabaal maken of de drivers erg warm worden. Om de motors te kunnen testen zonder endstops, moest ik op het printje de endstop-aansluitingen even jumperen.

De thermistors aangesloten, ik moest in de config.h van de marlin firmware het type thermistor selecteren, in dit geval een 100k epcos. Heatbed en printerkop aangesloten en getest.

Alles werkt naar behoren. Als ik bv. in het LCD-menu dan 'preheat' kies, begint netjes het hotbed en de kop warm te worden, zie ik de temperatuurmeting van de thermistors oplopen, enzovoort.

Het leuke van dit spul is dat het open source is. Kleine aanpassingen zijn dus snel gemaakt:

foto.jpg
 
Het eerste wat je kunt printen is een bakje om de electronica in te stoppen.
Hahaha... Dat was in elk geval mijn eerste idee! ;)

Ik volg enthousiast mee... :D
 
Voor diegenen die meelezen en er nu teveel terminologie over het scherm schiet, ik ga e.e.a. verderop meer uitleggen, dit is even een beetje spelen alvast. Pas als ik met de daadwerkelijke bouw begin, ga ik zaken uitwerken, zoals welke firmware, hoe die er op te zetten, welke software, instellingen die je moet aanpassen, etc.

@Belgarath:
Informatie over prestaties van 'deze printer' is lastig, sowieso zijn prestaties een moeilijk onderwerp voor 3D printers. Men schermt bv. wel eens met 'zoveel mm per seconde', maar in werkelijkheid is dat meestal quats. De software laat de kop vertragen en versnellen, tenzij je alleen maar hele lange rechte stukken print, haal je die printsnelheid niet.

Wat algemene specs:

Build size : 20x20x19 (cm)
Tolerantie: 50 micron
Printbaar materiaal: ABS, PLA, enz (afhankelijk van kop, niet van printer)
Filament: 3mm of 1.75 mm (ik ga voor 3mm)
Nozzle: 0.2 - 0.5mm
Printsnelheid: tot ca. 350mm/s (X & Y)
Dual extruder optioneel
Verwarmd printbed
Opgenomen vermogen ~ 300 Watt
Printen vanaf SD kaart: ja (in mijn geval, is een optie)

Maar nogmaals, dit is heel erg natte vingerwerk en is per printer specifiek, je kunt het zo gek maken als je zelf wilt.

@Streetbiker:

Het is sowieso grappig dat deze machines half-zelf-replicerend zijn, hij kan z'n eigen onderdelen uitprinten. Naast behuizingen voor het LCD scherm en de RAMPS electronica, staan ook een fanshroud voor de kop en een servo-houder voor 'auto-bed-leveling' op het programma.

Maar als eerste begin je van een kubus van 2x2, om 'm in te regelen en te ijken.

Als je eenmaal het besluit hebt genomen om zo'n ding te gaan bouwen of aan te schaffen, ga je ook meer om je heenkijken naar wat je er mee kunt printen. Ik kan een schier eindeloze opsomming maken van dingen om te printen. Kijk eens om je heen, alles in je huis wat van plastic is, kun je zo ongeveer zelf fabriceren.
 
Garnaal zei:
Als je eenmaal het besluit hebt genomen om zo'n ding te gaan bouwen of aan te schaffen, ga je ook meer om je heenkijken naar wat je er mee kunt printen. Ik kan een schier eindeloze opsomming maken van dingen om te printen. Kijk eens om je heen, alles in je huis wat van plastic is, kun je zo ongeveer zelf fabriceren.
Klik om te vergroten...

Da's nu net wat me daar zo aan aanspreekt.
En ook het maken van prototypes!

Ik zit over de jaren heen met bepaalde ideeën voor kleine problemen.
Als je dat dan kan proberen op te lossen met je eigen 3D printer, da's gewoon zalig! :yes:

Of gewoon kleine stukken van apparaten die kapot zijn gegaan.
De mogelijkheden zijn legio inderdaad.


Heb je ongeveer een idee wat de kostprijs is om de prusa i3 onderdelen zelf te printen?
Of reken je dat uit in gewicht? (met toeslag voor electriciteit enzo)
 
Wat het exact kost, kan ik je nog niet vertellen. Dit hangt natuurlijk ook van de instellingen af waarmee je ze print (bv. hoeveel gevuld etc). Ik heb hier nu geen losse onderdelen liggen.

Als het goed is wordt uiterlijk woensdag a.s. de laatste zending spullen verstuurd, die zal ik dan vrijdag of zaterdag wel binnen hebben. Ik zal dan de onderdelen eens op de weegschaal leggen.

1kg ABS komt je, ex verzending, op een 16 euro te staan. Als modelbouwer heb je vast wel eens ABS spullen in handen gehad, dan weet je dat het niet veel weegt doorgaans.

Het is in principe ook vooraf te berekenen. 1 kg 3mm filament zou ongeveer 140 meter lang moeten zijn. Als je weet wat je wil printen, slicr verteld je, als hij klaar is, hoeveel meter hij nodig heeft.

Een schatting is dat het rond de 5~10 euro aan ABS zal zijn. Maar komend weekend kan ik je daar meer over vertellen :)

Na de testobjecten en als de printer werkt, is dat ook het eerste wat je zou moeten printen, de onderdelen. Zodat, mocht er wat kapot gaan, je reserve hebt.
 
Hot-end

Voordat het frame er is, zijn er wel wat klusjes te doen. Zoals het in elkaar zetten van het hot-end. Dit wordt weliswaar gedeeltelijk geassembleerd geleverd, maar met een buisje erin voor 1.75mm filament, ik ga 3mm gebruiken, dus moet dat vervangen (buisje daarvoor zit bij de kit). Daarnaast wil ik zeker weten dat het filament er goed door komt.

Ik heb een gadgets3d hot-end, wat gebaseerd is op de budaschozzle van de makers van de lulzbot (what's in a name). Bij mijn kit zat een v1.3 versie.

De onderdelen:
IMG_3214.jpg


Hier zie je de PTFE buisjes voor de 2 filamentmaten:
IMG_3213.jpg


Dan het eerste begin.. uitlijnen van de bovenplaten zodanig dat het gaatje voor het filament goed in het midden zit:
IMG_3215.jpg


Juiste PTFE buisje er in, bovenstuk hot-end met koelribben er op:
IMG_3217.jpg


Onderplaat en het onderstuk hot-end er op:
IMG_3218.jpg


Met een stuk filament testen of het er goed doorgaat, ik moest aan de bovenkant het gaatje even afbramen, hij bleef er soms steken. Ik vermoed dat bij de leapfrog van Robert dit stuk van de assemblage niet goed gegaan is, er ook een braampje zat, de gaten niet uitgelijnd zijn, of er het verkeerde PTFE buisje inzit.

IMG_3219.jpg


PTFE tape gebruiken om te zorgen dat e.e.a. goed afgesloten is (zit ook tussen binnenbuis/koelelement bovenstuk):

IMG_3221.jpg


Dan de nozzle (0.4mm in mijn geval) er op, goed vastdraaien, vervolgens heaterblock van bovenaf er weer tegenaan draaien:

IMG_3222.jpg


En uiteindelijk de 'heater cartridge' (verwarmingselement) en de 'thermistor' (temperatuursensor) er in. De heater cartridge ging er naar mijn smaak te makkelijk in, het werkt wel, maar hoe beter de warmteoverdracht, hoe mooier. Dus heb ik een strook alufolie geknipt ter breedte van de cartridge, dit er omheen gewikkeld, totdat het vrij stroef ging en ik het er bijna in moest persen. Aan de zijkant van het block zit een madeschroefje waarmee de cartridge helemaal vast te zetten is.

IMG_3223.jpg
 
Laatst bewerkt:
Installatie IDE/Firmware

De electronica-set bestaat uit een 'ramps 1.4 polulu shield' wat op een 'arduino mega' zit. De arduino mega is een standaard bordje voor een atmel processor, universeel inzetbaar. Deze is zo gemaakt dat men er andere printplaatjes bovenop kan stapelen, zogeheten 'shields'. Voor een 3d printer 'stapel' je er dus dat polulu shield op.

Het is dus in feite een minicomputertje, en die heeft software nodig. Dit heet firmware. Hiervan zijn er voor 3d printers verschillende smaken, maar ik gebruik de 'Marlin' firmware. Nu is het zo dat er 1001 manieren zijn om een 3d printer samen te stellen, we moeten dus de firmware instellen voor de door ons gekochte zaken.

Dit begint met het installeren van de 'Arduino IDE'. Dit is de ontwikkelomgeving waarin je normaal zelf programma's kunt schrijven voor de Arduino.

Deze is hier te downloaden:
Arduino - Software

Er zijn verschillende smaken, voor windows, mac, etc. Ik gebruik het op windows, dan is deze installer de makkelijkste:
http://arduino.googlecode.com/files/arduino-1.0.5-windows.exe

Nadat deze geinstalleerd is, kunnen we de firmware downloaden. De marlin firmware is hier te vinden:

https://github.com/ErikZalm/Marlin

Om meteen de hele zipfile te krijgen:
https://github.com/ErikZalm/Marlin/archive/Marlin_v1.zip

Deze zipfile kun je ergens uitpakken op je computer, in een map die je zelf handig vind. In deze zipfile zit ook een map 'Marlin', daar zit de firmware in die we nodig hebben.

Nu kun je de Arduino IDE starten. Via 'file->open' kun je dan de marlin firmware openen, ga naar de map Marlin en open het bestand 'marlin.ino'.

Je krijgt dan dit:

marlin1.png


Klik op 'configuration.h', dit is het bestand waar alle instellingen in staan die de eindgebruiker zou kunnen/moeten aanpassen.

Als alle instellingen naar wens aangepast zijn, kun je de Arduino met een USB kabel met de PC verbinden. Daarna kun je in de Arduino IDE kiezen voor 'file->upload'. De IDE zal dan de 'sketch' gaan 'compilen' en vervolgens op de Arduino zetten.

Wat er allemaal ingesteld moet worden in het configuration.h bestand, kom ik zo dadelijk op terug.
 
Het is dus gelijkaardig aan een multiwii boardje programmeren of een APM.
Mijn eerste APM was ook zo'n arduino mega met shield voor de sensoren erbovenop.

Goed uitgelegd trouwens!
 
hey garnaal,


na het lezen/volgen van je topic ben ik ook beginnen bestellen khad die gedachte al een tijdje, en met je tips en tricks over wat en waar je de dingen kocht heb ik hetzelfde besteld,

ik vroeg me alleen af wat je voor voeding gaat gebruiken, is dit eentje dat je besteld hebt of een omgebouwde pc voeding


alvast volg ik deze topic op de voet
 
Als voeding gebruik ik de 12v voeding die ik al in huis heb voor m'n hobby (lader). Deze kan 25A leveren, wat genoeg is.

Ik zie eigenlijk de reden niet om PC voedingen te gaan ombouwen. Dat werd gedaan omdat deze goedkoop en makkelijk beschikbaar waren, en de 'normale' voedingen niet. Het was dan goedkoper een PC voeding te nemen, en die 'om te bouwen'. Er zitten ook wat haken en ogen aan, bv. een '500Watt PC voeding' zal geen 500 Watt op de 12v kunnen leveren. Die levert ook andere voltages.

Tegenwoordig koop je voor drie tientjes een 30A 12v voeding, wat voldoende is voor een printer met dual extruder. Vaak zijn dat dit soort apparaten:
546839.jpg


Als je printer eenmaal werkt, print je zelf een 'cover' voor die voeding, of zoekt er een uit op thingiverse, of een van de andere sites met projecten.
 
config.h - deel 1

Ondanks dat ik nog geen printer heb, kan ik wel al dingen gaan instellen in de marlin firmware, in het bestand config.h.

Als je in de arduino IDE het marlin.ino bestand uit de Marlin firmware map geopend hebt, kun je bovenaan in de tabbladen ook config.h openen.

In dit bestand zijn nagenoeg alle instellingen voor de printer te vinden, afgezien van wat geavanceerde zaken.

Regels achter een dubbele slash (//) zijn 'commentaar'. In het bestand zelf staat veel informatie over wat de instellingen zijn.

Ik noem hier alleen de dingen die ik aangepast heb tov. de standaard config.h welke in de zipfile zat.

motherboard - hiermee geef je aan welke electronica je hebt. In mijn geval is dat ramps 1.4 met 2 extruders (1 gebruik ik niet) en een heated bed, oftewel optie 34.

Code: 
#ifndef MOTHERBOARD
#define MOTHERBOARD 34
#endif
sensors - er zijn verschillende sensoren op de markt. Vooralsnog gebruik ik een sensor in het hot end en een sensor in het heated bed. Beiden zaten bij mijn kit en zijn van het type 'EPCOS 100k'.

Code: 
// (0 = niet gebruikt)
// (1 = 100k epcos)
#define TEMP_SENSOR_0 1 
#define TEMP_SENSOR_1 0 
#define TEMP_SENSOR_2 0
#define TEMP_SENSOR_BED 1
temperatuur - De originele budaschnozzle v1.3 mag maximaal 240 graden hebben. Vooralsnog hou ik dat aan, ook omdat ik niet warmer wil printen. Het heated bed mag maximaal 110 graden worden, om ABS te printen. De hardware mag meer.

Code: 
#define HEATER_0_MAXTEMP 240
#define HEATER_1_MAXTEMP 240
#define HEATER_2_MAXTEMP 240
#define BED_MAXTEMP 110
steps per unit - dit heeft te maken met hoeveel stappen een motor moet zetten voor 1 eenheid verplaatsing. Via google is een betere uitleg te vinden, de snelste methode, is gebruik maken van deze calculator:

RepRap Calculator3

De instelling is:

#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT {X,Y,Z,E}

waarbij X, Y en Z de assen zijn, en E de extruder.

vb. ik gebruik op x en y een 1.8 graden motor met 20 tanden GT2 pulley en GT2 belt (2mm pitch). Dat levert in de calculator 80 op.

Voor een 'Gregs accessible wade extruder' met een 1.8 graden motor is 700 een goede startinstelling.

Dat levert:

Code: 
#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT {80.00,80.00,3200/1.25,700}


LCD - Ik gebruik een 'gadgets3d' LCD panel, dus:
Code: 
#define G3D_PANEL


endstops - ik gebruik de 'mechanical endstop v1.2', voor X, Y en Z. Hiervoor moet je de 'logic inverten'.

Code: 
const bool X_MIN_ENDSTOP_INVERTING = true; // set to true to invert the logic of the endstop.
const bool Y_MIN_ENDSTOP_INVERTING = true; // set to true to invert the logic of the endstop.
const bool Z_MIN_ENDSTOP_INVERTING = true; // set to true to invert the logic of the endstop.

temperatuur - voor de budaschnozzle zou je ABS met 230 graden moeten printen op een heated bed van 110 graden, en PLA met 180 graden op een bed van 70 graden:

Code: 
#define PLA_PREHEAT_HOTEND_TEMP 180
#define PLA_PREHEAT_HPB_TEMP 70
#define PLA_PREHEAT_FAN_SPEED 255   // Insert Value between 0 and 255

#define ABS_PREHEAT_HOTEND_TEMP 230
#define ABS_PREHEAT_HPB_TEMP 110
#define ABS_PREHEAT_FAN_SPEED 255   // Insert Value between 0 and 255
Vooralsnog zijn dit de instellingen die ik in config.h kan maken. De bedgrootte etc stond al goed. Wat er nog moet gebeuren is het instellen van de 'PIDs' voor hotend en het bed.

Die PIDs kan de printer zelf bepalen, zodra hij klaar is kan ik 'm via 'pronterface' (kom ik nog op terug) een opdracht geven waarmee hij de voor mijn setup optimale waarden opzoekt.

Verder kan het dan nog zijn dat de draairichting van motoren omgedraaid moet worden en er nog aan de endstops 'geprutst' moet worden.
 
Laatst bewerkt:
heated bed

Enige klusje wat ik nog kan doen nu.. dan is het wachten op het pakketje met het frame. Deze is gistermiddag in Arnhem aangekomen (vanuit Spanje) maar kennelijk doet de TNT niets met pakketten in het weekend. Opvallend detail is dat de zending vanuit China (9200 km) met DHL tot nu toe sneller is geweest dan alle TNT zendingen die ik in 2013 heb gehad :P

Het heated bed is een printplaat die zo geetst is dat hij weerstand heeft (ipv regelrechte kortsluiting is) en dus warm wordt als je er spanning opzet. Hij is iets groter dan de 20x20, zodat er ook ruimte is voor aansluitingen, schroeven, etc.

Stap 1 is het er aan solderen van de stroomaansluiting. Weinig spannend, maar toch, je moet het doen, dus in het verslag:

IMG_3248.jpg


Dan.. op het heated bed komt, als je gaat printen, een glasplaatje. Hoewel dit niet strikt nodig is, heb ik een borosicicaat glasplaatje van 20x20 gekocht, dat kostte mij 10 euro. Voordeel daarvan is dat het warmtebestendig is en dus niet zal knappen als het een keer sneller opwarmt of afkoelt.

Dan moet je geprinte werk blijven plakken aan de glasplaat. Voor PLA wordt hiervoor vaak blauwe schilderstape (van de action) voor gebruikt, voor ABS vaak 'kapton tape'. Tegenwoordig doen steeds meer mensen het met haarlak, een dunne laag voor ABS, een wat dikkere voor PLA.

Ik wil het ook met haarlak gaan doen, maar wilde ook zeker weten dat ik kon printen, dus heb een sticker kapton besteld van 20x20. Kosten: anderhalve euro. Deze moet dan zo glad mogelijk op het glasplaatje. De truuk is hierbij heel simple en de meeste modelbouwers kennen 'm.. met een beetje zeepsop het plaatje nat maken en dan de sticker er op. Dan heb je tijd om te positioneren. Daarna veeg je met een creditcard (of, in mijn geval, de AH bonuskaart) het vocht er onder weg en laat je het drogen.

IMG_3249.jpg


Dan de 'thermistor' of temperatuursensor. Deze kun je ook met tape bovenop het glasplaatje plakken, maar dit MK2A heatbed heeft ook een gaatje in het midden. Die is ook voor het 'auto bed levelen' (kom ik later nog op terug), maar ook mooie plaats voor de thermistor. Dus glasplaatje er strak op, zaak omdraaien, thermistor in gaatje en dan e.e.a. vastzetten met dunne kapton tape. Hoewel de verkoper beweerd dat de rood/zwarte draden hittebestendig zijn, heb ik het zo gedaan dat ze ook van elkaar gescheiden zijn door kapton tape. Ontbranden zullen ze sowieso niet, maar mochten ze smelten, wil ik geen sluiting.

IMG_3250.jpg


.. en daarmee zijn alle klusjes gedaan die ik nu kan doen. Maandag/dinsdag a.s. volgt er meer :)
 
installatie tools en utilities

Voordat het feest morgen losgaat, nog een stap.. de software. Zoals gezegd is het ramps/arduino bord zelf al een computertje met software (firmware). Deze hebben we eerder al geconfigureerd.

De korste weg dan naar resultaat, is het installeren van makerware:
MakerWare

Dit is gratis te downloaden en te gebruiken, het is software bedoeld voor de makerbot. Je kunt dan bv. .stl bestanden openen en de objecten op het 'heated bed' plaatsen, roteren, etc, tot je tevreden bent. Daarna is het een kwestie van 'op print klikken'.

Nadeel is dat het is afgestemd op de makerbod, dus minder build height dan mijn prusa. Ik weet niet of die software het pikt als je bv. iets van 18cm hoog zou willen printen.

.stl files haal je uit rhino of bv. autodesk inventor. Daarin teken je wat je wil hebben, slaat het op als .stl, die open je in makerware, plaatst de opjecten op het heated bed zoals je ze wilt hebben (virtueel) en dan klik je op 'printen'.

Dat, of je slaat het op als .s3g bestand, zet het op SD kaart en duwt dat kaartje in de printer. Dan kun je printen zonder aangesloten computer. Voordeel daarvan is dat je computer niet vast kan lopen etc, en je de computer gewoon kunt blijven gebruiken.

10.3 Python Environment Installation - Reprap Prusa Mendel Computer Setup - Nextday Reprap | Next Day Reprap
http://www.nextdayreprap.co.uk/reprap-downloads/
 
Laatst bewerkt door een moderator:
Twee redenen die ik kan verzinnen:
- Er zijn te weinig mensen met behoefte aan een printer die (veel) grotere objecten kan printen.
- De snelheid van de printkop is beperkt. Als je heel groot wilt gaan printen, duurt het evenredig veel langer om een print te maken. Ik denk dat je voor een print van 100x100x100cm op 0,1mm laaghoogte meerdere dagen nodig gaat hebben.
Ik weet dat er mensen / bedrijven bezig zijn met veel grotere 3D printers, maar de resolutie daarvan is vele malen lager.
 
De snelheid zal de hoofdreden zijn. Als je nu de 20x20x20 build size van die i3 wil 'volprinten' ben je al minimaal 8 uur kwijt. En je moet er toch beetje bijblijven, grootste probleem is de spindels met filament die in zichzelf verstrikt raken.. voor je het weet kom je de volgende ochtend terug en vind je een printer vol spaghetti van gesmolten plastic.

Ander probleem met erg groot printen is 'layer separation'. Stel je moet een baan van 2m lang printen, tegen de tijd dat je aan het eind bent, is het begin droog, print je daar een nieuwe baan op, kunnen de lagen van elkaar loskomen. Je moet dan gaan opsplitsen etc.

Ook het materiaal (ABS/PLA) leent zich niet echt voor grote werkstukken zonder verdere ondersteuning. En vergeet ook het kostenplaatje niet, als je groter wil, wordt het al snel interessanter om andere productiemethodes te verkiezen.

Dat gezegd hebbende, een van de eerste dingen die ik wil doen als deze klaar is, is een grotere bouwen :P.. ik heb een build size nodig van minimaal 20x20x40.

Nog een reden, met M8 en de huidige bouwwijze is het relatief goedkoop mogelijk een nauwkeurige printer te maken. Ga je verder opschalen, dan wordt dit moeilijker, de stangen worden dan duurder en het apparaat veel zwaarder, of je moet al richting een kossel gaan, of, of..

Laatste reden is.. met 20x20x20 is al zoveel mogelijk.. daar ben je wel al een paar jaar mee zoet :P

Grote dingen kan wel met een kleinere printer.. hier bv. iemand die een plug voor een 1:1 aston martin aan het printen is:
New Zealand Man is 3D-Printing a Fully-Functional 1961 Aston Martin Replica | Inhabitat - Sustainable Design Innovation, Eco Architecture, Green Building

Er zijn ook large scale 3d printers, maar die hebben vaak een veel grotere nozzle, denk dan aan 1cm of groter. De 'endless chair' is een heel bekend voorbeeld:

De laatste, niet onbelangrijke reden.. de prusa ontwerpen zijn bedoeld om goedkoop te zijn, dus klein. Alle andere fabrikanten hebben wel grotere printers, maar die zijn veel duurder. Die willen dus, op z'n minst nu nog, die grote printers exclusief houden.

Voorbeeld hiervan is bv. de leapfrog. De machine die Robert nu heeft, heeft voor een consumentenprinter al een grote build size, kost 1800 euro. Groter kan bij hun ook, de Xeed, maar dan ben je al 7000 euro verder.

Je moet ook ruimte hebben om e.e.a. op te stellen, een 20x20 printer kun je nog net op je bureau kwijt..
 
Laatst bewerkt door een moderator:
You must log in or register to reply here.
Back
Top