Kossel: constructie gereed

Na veel puzzelwerk en vooral lang wachten op leveringen is de constructie van de Kossel klaar. Daarbij hebben we een paar leerzame en soms lastige obstakels overwonnen. Zo hebben we het ontwerp veranderd van 15mm aluminiumprofielen naar 20mm, en daarbij hoorden dus ook aangepaste printed parts.

Voor de verticale beweging willen we verschillende technieken uitproberen, te beginnen met wieltjes die langs de buitenkant van de profielen rijden. Hiervoor worden vaan mini V-wheels gebruikt, maar omdat deze slecht leverbaar zijn, hebben we gekozen voor een alternatief. Over de soepele beweging zijn we vooralsnog zeer te spreken. De andere wielmaat betekende wel een aanpassing van de printed parts.

In eerste instantie gebruiken we geen heated bed. In plaats van een ronde glasplaat hebben we een zeshoekige plaat gemaakt en voorzien van zelfontworpen klemmen om hem te fixeren.

dit is de grotere zus van die andere

met deze maten kan het niet mislukken

alleen nog even snijden...

De verbinding tussen de karretjes en het platform voor de printkop gaat met koolstofvezel buisjes. Deze moeten allemaal exact even lang zijn. Hiervoor hebben we een mooie en betaalbare techniek verzonnen die een resultaat geeft waar we zeer over te spreken zijn.

Nu weer wachten, onder meer op de extruder en wat benodigdheden voor de elektronica.

Storingen en oplossingen: filament loopt niet door

Een storing die bij de 3D-printer nog wel eens wil optreden: het filament gaat de extruder wel in, maar er komt niets uit het hot end. Met andere woorden: het filament loopt niet door. Ergens in de extruder gaat dus iets mis, maar wat?

De eerste mogelijkheid is dat het filament niet goed gepakt wordt door de kartelbout, ofwel de hobbed bolt. Dat kan komen doordat er onvoldoende druk op het filament wordt uitgeoefend. Het aandraaien van de schroeven die hiervoor zorgen zou het probleem moeten oplossen. Maar ook is het mogelijk dat de hobbed bolt niet goed in het filament bijt. We hebben al diverse hobbed bolts geprobeerd, van zelfgemaakte tot goedkope eBay-exemplaren en de Arcol Hyena. Ons advies: kies deze laatste. Het spaart je een boel ellende.

van boven naar onder: zelfgemaakt, eBay-aankoop en de Arcol Hyena

Natuurlijk kan er na het printen van een halve kilo filament zelfs bij de Hyena wat tussen de tanden komen. Geen probleem: de tanden van de Hyena laten zich met de priem uit een horlogemakersetje gemakkelijk een voor een schoonmaken.

de Hyena hapt en laat niet meer los

Ook een leuke: de hobbed bolt is schoon, de spanning op het filament in orde, maar er komt nog steeds niets uit het hot end. Dan kan het zijn dat het tandwiel op de motor van de extruder slipt. Dit is gemakkelijk te controleren als je een stipje aanbrengt op de as en het tandwiel. Het vastdraaien van het schroefje op het tandwiel lost het probleem vaak op, maar het kan nooit kwaad om een reservetandwiel achter de hand te houden.

Zeldzamer en veel vervelender is een verstopt hot end. Misschien is er wat ijzervijlsel in de kop terecht gekomen, of zit er verbrand filament dat de zaak blokkeert. Het demonteren van het hot end is dan de enige oplossing. Verhit het gedemonteerde hot end tot de temperatuur dat het filament gaat vloeien en schraap of duw er zoveel mogelijk uit. Om de rest eruit te krijgen kan de nozzle een nachtje in de aceton. Daarna weer duwen en schrapen, eventueel doorprikken met een stukje dun ijzerdraad en zo nodig het acetonbad herhalen.

Bovenstaande wil je niet te vaak moeten doen. Daarom raden we aan een reserve-nozzle achter de hand te houden. Ook het gebruik van afzonderlijke nozzles voor PLA en ABS is ideaal. Het wegduwen van een restje ABS met PLA kan namelijk voor problemen zorgen omdat het PLA bij temperaturen van 230 graden kan verbranden.

Kosselframe krijgt vorm

Na lang puzzelen en dubben zijn we vandaag begonnen met de bouw van het frame van de Kossel Mini. We hebben het originele ontwerp niet gevolgd, maar zijn uitgegaan van 20x20mm aluminiumprofielen met de bijbehorende geprinte hoekstukken.

Ook over de manier waarop het transport van de glijders plaatsvindt hebben we onze bedenkingen, en we willen daarom een aantal verschillende ideeën proberen, onder meer met wieltjes, lagers en geleidestangen. 

hier komen straks de motoren

Nu is het wachten op de tandwielen en aandrijfriempjes, en ondertussen gaan we aan de slag met de diagonalen die het platform met het hot end moeten bewegen. Vergeleken met de bouw van de MendelMax is het meer een proces van trial & error, maar hopelijk komen we tot een ontwerp dat ook door anderen als kit kan worden nagebouwd.

Ellende met filament

Bij het printen van de onderdelen voor de 3D-printer van onze neef kwamen we een probleem tegen waar we eerder nog niet tegenaan waren gelopen. Alle onderdelen van de printer moesten worden geprint met grijze filament. Hiervan hadden we een nieuwe spoel van een kilo.

Aan printeronderdelen bleken we uiteindelijk zo'n 600 gram te moeten printen, plus nog wat voor de eindstophouders, de extruder en dat soort zaken. Omdat onze eigen 3D-printer nog wat kuren vertoonde, verdwenen er ook aardig wat misbaksels in de prullenbak. Vandaar dat op het einde van de klus ook het einde van het filament in zicht kwam.

Als de wikkelingen op het einde van een spoel kleiner en kleiner worden, merk je pas hoe stug dat spul is. Zeker als de windingen strakker worden naarmate het einde van de spoel in zicht komt, begint het worstelen met het filament veel op het ontwarren van een trapveer te lijken. Ellendig dus. Bovendien kan het zich bij het afrollen om zijn lengteas draaien, zodat er veel spanning op de draad komt te staan tijdens het printen. In het ergste geval kan het filament zelfs afknappen.

Omdat het filament zo stug en springerig is, kan het bij het verwijderen en wegleggen van een rol gebeuren dat het uiteinde op de spindel onder een of meer losse wikkelingen schiet. Het kan een tijdje duren voordat je dit door hebt, zoals dit filmpje demonstreert:

Natuurlijk is ook hier voorkomen beter dan genezen. We hebben ons daarom aangewend om het uiteinde van het filament na het afknippen direct veilig weg te steken in het gat dat hiervoor in de spoel aanwezig is. Dat zit er niet voor niets.

En dus ons motto:

Nog een punt over de laatste meters op de spoel: bij kleine spoeltjes zijn die eigenlijk veel te strak gewonden. Inspectie laat zien dat de draad vol witte plekken zit, wat erop wijst dat er grote kracht op het filament heeft gestaan. Als zo'n punt bij het printen een beetje rottig voor de extruder komt, kan het gemakkelijk afknappen.

Wie zich een boel ergernis wil besparen, gooit zo'n stuk liever weg. En koopt voortaan een grote spoel, waarvan de asmaat een stuk ruimer is.

Storingen en oplossingen: print verschoven

Een van de meest frustrerende dingen die bij het 3D-printen kan gebeuren: een print die gaat schuiven. Vooral als je na een printklus van een paar uur terugkomt en het volgende aantreft op je printtafel:

aaaargh! een kossel-hossel

Bij de print op de foto is er een paar keer een sprong in de x-richting gemaakt tijdens het printen. Hetzelfde kan gebeuren in de y-richting, of beide richtingen tegelijk. Maar wat is de oorzaak?

Slechte hechting aan de printtafel is een mogelijkheid. Als de print gaat schuiven, is er geen redden meer aan. Dit is te herkennen aan een verschuiving in zowel de x- als y-richting. Omdat de printer rustig doorgaat met printen, maar dan in de lucht in plaats van op eerdere lagen, groeit er een woud van krullende slierten op de print. Een print met een afro.

Maar het kan ook gebeuren dat een print lijkt te zijn verschoven, maar toch nog stevig vastgeplakt zit op de ondergrond. Dan kan het zijn dat de glasplaat waarop wordt geprint is verschoven ten opzichte van de warmteplaat. De verschuiving is in dit geval altijd gering (maar groot genoeg om het resultaat volledig te verpesten). Stevige bullclips rondom de glasplaat kunnen dit voorkomen.

klem die plaat, maat

Lastiger wordt het als bovenstaande oorzaken kunnen worden uitgesloten. Bij een verschuiving in alleen de x- of y-richting kan er sprake zijn van een slippend tandwiel bij de betreffende motor. Controleer of de borgschroef van het tandwiel goed is aangedraaid op de motoras. Dat is gemakkelijk te doen als je merktekentjes aanbrengt: een op de motoras, een op het tandwiel. Als deze ten opzichte van elkaar verschuiven, zie je het meteen en weet je dat de motor slipt. Liefst breng je de merktekens natuurlijk aan als de motor niet draait.

Als de voor de hand liggende oorzaken zijn uitgesloten, blijven de meer exotische gevallen over. Bij ons bleek het te liggen aan een slecht contactje in de optische x-eindstop. Dit contact was altijd prima, maar tijdens hevige vibraties bij het printen kon het even verbroken worden. Dan constateerde de firmware dat de eindstop was getriggerd, en maakte hij op grond hiervan een translatie naar de juiste x-positie. Die dus fout was. Gelukkig was het gemakkelijk op te lossen, en sindsdien doet het probleem zich niet meer voor.

dit is echt klote, Jules

Een variant van de storing deed zich voor toen we met de firmware overstapten van Sprinter naar Marlin. Agressieve instellingen voor de versnelling bij het printen zorgden voor sprongen in de print. Een keuze voor lagere versnellingswaarden loste het probleem op, zoals hier beschreven.

Van Sprinter naar Marlin

Bij de installatie van de elektronica en de software van onze MendelMax hebben we aanvankelijk gekozen voor de Sprinter firmware. Dat stelde de minste eisen en was het eenvoudigst, en omdat we geen geavanceerde zaken wilden voldeed het prima.

Maar toen schaften we een grafisch display aan en werd alles anders. Het display willen we gebruiken bij onze nieuw te bouwen Kossel, maar natuurlijk wilden we hem alvast testen op de MendelMax. Sprinter blijkt geen displays te ondersteunen, en daarom moesten we overstappen op Marlin. Dat is op Sprinter gebaseerd, maar geavanceerder en met meer mogelijkheden. Een van de voordelen van Marlin is dat de software vooruit kijkt, en daardoor betere kwaliteit prints aflevert. We zullen zien. Een ander voordeel is dat Marlin een auto bed leveling probe ondersteunt, wat we willen gebruiken bij de Kossel

Marlin blijkt ook een stuk groter te zijn dan Sprinter als de ondersteuning voor LCD's wordt meegenomen. Te groot zelfs voor onze Atmega 1280 Arduino-kaart. Geen nood, bij de Kossel komt een Atmega 2560, waarmee het wel moet lukken. Maar ondertussen zijn we dus over op Marlin, en daar blijkt nog even wat werk in te zitten.

Om Marlin lekker te laten werken moeten we in de Arduino-software aanpassingen doen in het bestand Configuration.h - net zoals bij Sprinter. Ook hier moeten we weer opgeven met wat voor hardware en temperatuursensoren we werken, wat de standaardwaarden zijn voor de stappenmotoren van de x-, y- en z-assen en de extruder, en hoe het zit met de eindstops.

Zodra we alles hadden aangepast en wilden gaan printen, ging de MendelMax als een dolle te keer. De bewegingen van de x- en y-as waren erg abrupt en gaven nogal wat vibraties, maar de print kwam tot stand en behoorlijk snel ook. Helaas ging het verderop in de prints steeds fout omdat de printer een sprong maakte in de x-richting. Prints werden dus scheef, en dat moest aan Marlin liggen omdat we er met Sprinter geen last van hadden.

In de firmware vonden we instellingen die de maximale versnelling langs de assen vastleggen. Deze staan standaard erg agressief ingesteld; 9000 millimeter per seconde kwadraat. Dat is 0,9 G! Die hebben we teruggezet naar 900. Ook de standaardversnelling hebben we teruggebracht, en wel naar 300 mm/s^2. Hiermee was het probleem opgelost en gedroeg de printer zich ongeveer zoals we onder Sprinter gewend waren. Omdat een beetje extra snelheid nooit weg was, hebben we geëxperimenteerd met hogere waarden, en een standaardversnelling van 600 bleek geen kwaliteitsverlies te geven. We zijn tevreden, en kunnen met de Kossel (die een veel lichtere Bowden-extruder krijgt) experimenteren met hogere waarden.

Hieronder nog eens de belangrijkste instellingen die voor ons prettig werken. Natuurlijk zijn de waarde afhankelijk van de gebruikte stappenmotoren, tandwielen, transportbanden en trapeziumspindels.

#define BAUDRATE 250000

#define MOTHERBOARD 33

#define TEMP_SENSOR_0 1
#define TEMP_SENSOR_1 0
#define TEMP_SENSOR_2 0
#define TEMP_SENSOR_BED 1

const bool X_MIN_ENDSTOP_INVERTING = false; 
const bool Y_MIN_ENDSTOP_INVERTING = false; 
const bool Z_MIN_ENDSTOP_INVERTING = false;

#define INVERT_X_DIR true    
#define INVERT_Y_DIR true    
#define INVERT_Z_DIR false

#define X_HOME_DIR -1
#define Y_HOME_DIR -1
#define Z_HOME_DIR -1

#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT   {80, 80, 3200/3, 750}
#define DEFAULT_MAX_FEEDRATE          {500, 500, 5, 25}    
#define DEFAULT_MAX_ACCELERATION      {900,900,80,10000}
#define DEFAULT_ACCELERATION          600    
#define DEFAULT_RETRACT_ACCELERATION  600

#define DEFAULT_XYJERK                5.0    
#define DEFAULT_ZJERK                 0.4    
#define DEFAULT_EJERK                 5.0

Verder hebben we de standaardwaarden aangehouden.

Kossel: Wieltjes van iPrototype.nl

Bij de constructie van de Kossel Mini moeten we kiezen hoe we de verticale geleiding willen uitvoeren. Het originele ontwerp van Johann schrijft een systeem met rails voor, die op de aluminiumprofielen worden geschroefd. Daar komen dan bijbehorende karretjes op.

Dat kost zo'n 110 dollar als je ze uit China laat komen, weet BuildA3DPrinter.eu. Dat is dus een fors aandeel in de totale prijs, en de site pleit er dan ook voor om het systeem met de rails te vervangen door karretjes die met drie wieltjes per stuk door de aluminium profielen rollen. Voor 50 dollar (exlcusief btw en verzendkosten van samen nog eens $23,81) leveren ze een 'conversion kit' bestaande uit geprinte onderdelen, negen gelagerde wieltjes en alle bouten en moeren die je nodig hebt om het in elkaar te zetten.

de conversion kit van BuildA3DPrinter.eu

Goed idee, en werkt waarschijnlijk net zo goed op profielen van 15x15 als bij 20x20. Alleen het geprinte onderdeel moet worden aangepast, maar dat staat al op Thingiverse. We willen dus kijken of er nog een alternatief is waarbij we niet hoeven te betalen voor geprinte onderdelen die we toch niet gebruiken.

geen lagers? dan maar niet

Misumi levert als accessoires bij hun aluminiumprofielen speciale rollers met een randje dat precies moor door een profiel kan rollen: bestelnummer HFROLL5. De prijs is met 6,62 euro per stuk erg pittig, zekers als blijkt dat deze wieltjes niet gelagerd zijn. Die laten we dus links liggen.

goedkoop alternatief

De mannen van ElectronHacks zochten een alternatief voor de relatief dure en lastig te vinden V-wheels en bedachten een oplossing met douchedeurrollers. Dat is helemaal niet gek, maar we hebben onze bedenkingen over het gebruik van het harde nylon voor dit doel. Aan de andere kant kost het natuurlijk weinig, dus dat is een enorm pluspunt.

ziet er goed uit, maar niet leverbaar

En dan is er nog de OpenBuilds Parts Store, waar men een 'Dual V Wheel Kit' met een loopvlak van Delrin-kunststof verkoopt. Tenminste, als ze op voorraad zijn, en dat zijn ze al weken niet. Bij kleine onderdelen zijn de verzendkosten alleszins redelijk (4,78 euro naar Nederland). Met 2,88 euro per wieltje zou het totaal rond de 31 euro uitkomen. Als ze konden leveren.

en dit is hem geworden

We zochten ons een aap naar een andere leverancier, maar overal zijn deze 'Dual V' wieltjes uitverkocht. En toen vonden we het Nederlandse iPrototype.nl. Daar verkopen ze dezelfde kit voor 2,95 euro. Met verzendkosten komen we uit op 30,50 euro voor negen wieltjes. De levertijd is twee tot vier weken, dus dat wachten moeten we er maar voor over hebben. We hopen natuurlijk op twee weken.

Storingen en oplossingen: slechte hechting op het printbed

Een zelfgemaakte 3D-printer is meestal geen apparaat dat dag na dag, week na week storingsloos blijft werken. Om de zoveel tijd doet er zich een kleine of grote ramp voor, en dan is er werk aan de winkel. In een aantal postings noemen we wat veelvoorkomende storingen, hun oplossingen en manieren om ze te voorkomen. Deel 1: werkstuk blijft niet plakken op het printbed.

Het is van groot belang dat een werkstuk tijdens het printen precies op zijn plek blijft. Zo niet, dan komen de laagjes niet netjes op elkaar. Een print die niet goed op het printbed blijft plakken kan gaan schuiven of omvallen en dan is hij verpest. Ook kan het gebeuren - zeker als het werkstuk wat groter is - dat de eerste laag tijdens het printen loslaat en om begint te gaat krullen. De print gaat gewoon verder, maar de onderkant is dan krom: 'warping' met een mooi woord.

Warping hoeft geen ramp te zijn, maar bij een print als op de foto hiernaast is het gemakkelijk te zien dat een opkrullende onderkant voor problemen zou zorgen. De motor past niet meer, of zit scheef: allemaal ellende die je wil voorkomen.








Hoe zorg je dat het werkstuk blijft plakken tijdens het printen? Daarvoor is allereerst een goed vlakgesteld printbed noodzakelijk. Stuur hiervoor de printkop naar alle hoeken van het printbed, laat hem zakken tot de Z=0 positie en stel het bed zo af dat er op alle plakken net een papiertje tussen de printkop en het bed past. Als alle hoeken zijn gecheckt controleer je de eerste opnieuw. Stel zonodig bij, net zolang tot het overal klopt.

Bij de print op de foto hiernaast zie je dat de laag goed gehecht is: de banen zijn breed en bijna met elkaar versmolten. Het oppervlak is erg glad, zodat het spiegelt.

Ook een verwarmd printbed helpt enorm. De kunststof PLA blijft veel beter plakken als het printbed een graad of zestig is, en voor ABS kun je gerust richting 110 graden, als die temperatuur door je printbed wordt gehaald. Een verwarmd printbed is een investering, maar kan een hoop ergernis schelen. Zeker bij ABS blijkt een print haast niet plakken op een kale glasplaat. Dat komt ook doordat deze kunststof eigenlijk bedoeld is voor spuitmallen. Bij afkoeling krimpt ABS een beetje, en komt dan makkelijk los uit de mal. Bij een 3D-printer is dat voordeel juist een nadeel omdat de print ook gemakkelijk loskomt van de plaat. Een verwarmd werkvlak is noodzakelijk.

Als een print klaar is kan het zeker bij PLA gebeuren dat hij bijna niet van het printbed wil loskomen. Bij een verwarmd printbed komt het dan vaak vanzelf los als het bed is afgekoeld. Ga nooit wrikken aan een print die nog warm is, want dan zal hij vervormen.

Ook de software speelt hier een rol. In Slic3r (of welke slicing-software je ook gebruikt) zorgen diverse parameters voor een perfecte eerste printlaag. Zo kan de laagdikte van de eerste printlaag afzonderlijk worden ingesteld. Kies bij een normale laagdikte van 0,40mm bijvoorbeeld een iets dunnere eerste laag van 0,35mm. Ook kan Slic3r de extrudeersnelheid in de eerste laag wat opvoeren. Kies bijvoorbeeld voor 150% om in de eerste laag anderhalf keer zoveel filament door te voeren. Ook kan de temperatuur van de eerste laag iets hoger worden gekozen voor een betere hechting.

In uiterste nood kan software zorgen voor extra hechting door een 'raft' toe te voegen aan een print. De print wordt dat voorzien van een soort vlonder die na voltooiing gemakkelijk kan worden weggesneden of als een sticker worden losgetrokken. Dit kan een uitkomst zijn bij hoge prints met een klein grondoppervlak. Sommige ontwerpers houden er bij hun objecten al rekening mee dat hechting een probleem kan zijn. Bij het onderdeel op onderstaande foto zijn daarom ronde pootjes toegevoegd, die later kunnen worden weggesneden.

Verder is een schoon printbed belangrijk. Als je direct op de glasplaat print, moet deze vrij zijn van stofjes of oude printresten. Zorg ook dat hij vetvrij is, bijvoorbeeld met ammonia. Even afnemen met schoonmaakazijn kan de hechting ook verbeteren.

Tenslotte zijn er allerhande manieren om het printbed beter te laten hechten door er wat op te plakken. Zelf hebben we uitstekende ervaring met kapton-tape. Ontwikkeld voor de ruimtevaart, dus... In Amerikaanse video's zie je ook vaak het blauwe schilderstape: Scotch Blue van 3M. Dat zijn we in Nederland nog niet bij de bouwmarkt tegengekomen. maar het wordt verkocht door Bol en bij MakerPoint. Daar kost een rol van 50m met een breedte van 5cm momenteel 13,50 euro. Zo'n brede rol is handig, want daarvan zijn minder banen nodig om het printvlak te bedekken. Om te kijken of het werkt hebben we zo'n rolletje bij Bol besteld. We werden er niet blij van: de ABS bleef totaal niet plakken op de gladde tape. We houden het daarom bij Kapton.

Sommige hobbyisten kiezen anderen noodgrepen, en spuiten bijvoorbeeld haarlak op hun glasplaat of een laagje aceton waarin ABS is opgelost. Een nieuw idee is de kleefstift; een soort Pritt-stick waarmee je een hechtingslaag aanbrengt op je printbed. Gezien in de winkel bij MakerPoint in Arnhem.

Kossel: eerste overwegingen en bestellingen

De kogel is door de kerk: we gaan een nieuw model 3D-printer maken. Een delta-model, ofwel Rostock en wel meer precies een Kossel Mini. Op bepaalde punten wijken we af van het ontwerp van bedenker Johann. Dat doen we deels om kosten te besparen en deels omdat we eigenwijs zijn. Het wordt dus een Kossel Mini+.

Een complete kit voor een Kossel Mini is te koop op BuildA3DPrinter. Maar daar zien we de lol niet van in. Door zelf onderdelen te zoeken en de printer te bouwen leren we veel meer en hebben we de kans om het ontwerp te wijzigen. Zo kiezen we voor de bekende 20x20mm aluminiumprofielen van Misumi in plaats van de kleinere 15x15mm profielen van OpenBeam. In Amerika schijnt Misumi ook 15x15 profielen te leveren, maar in Europa niet. Ook zien we de extra stevigheid van 20x20 wel zitten, en is het systeem met de T-moeren ons goed bevallen. 

De keuze voor 20x20 profielen betekent ook dat er andere geprinte onderdelen moeten komen. Die staan gelukkig gewoon op Thingiverse: hier, hier en hier. Ook de glijders moeten worden aangepast. Fijn is dat Misumi bijbehorende wieltjes levert - HFROLL5 - al zijn die niet goedkoop.

Verder kunnen we min of meer de onderdelenlijst van Johann volgen, en dus bestellen. Op eBay scoorden we al een set rollagers met een flens (F623FF), drie GT2 timerwielen voor op de stappenmotoren met vijf meter aandrijfriemen, een combinatie Arduino Mega 2560 met RAMPS 1.4 en vijf stepper drivers, een 12864 LCD-display, een voeding, plus twaalf Traxxas oogjes die op de uiteinden van de carbonfiber buizen komen. We waren bijzonder te spreken over sommige koopjes! Zodra we de exacte details weten van de bouw, plaatsen we een stuklijst en een schema van de kosten. En natuurlijk een stappenplan voor de bouw zelf.

In Nederland bestelden we twee meter carbonfiber buis bij Carbon Experience. Daarbij kozen we niet voor de goedkoopste variant, maar voor die met 'internal braiding', een inwendig weefsel dat zorgt voor een betere torsiebelasting. Carbon Experience verdiende onze voorkeur door hun redelijke verzendkosten (3,99 euro voor een pakje van een meter lang). Er werd lekker snel geleverd.

carbonfiber buizen, keurig verpakt door Carbon Experience

Terwijl we moeten wachten tot de spullen van eBay binnenstromen gaan we vast aan het werk aan de te printen onderdelen. We hebben ervoor gekozen om de printer zoveel mogelijk zwart te houden. Dus ook zwarte aluminiumprofielen en zwarte kunststof onderdelen. De bestelling bij Misumi kan ook de deur uit, en de stappenmotoren halen we bij RepRapWorld, die ze zelfs vergeleken met eBay levert voor een keurige prijs.

Waar we nog niet uit zijn is de autolevelfunctie, maar dat kan ook later. Tot die tijd kunnen we vertrouwen op de eindstops met microswitches. Een heated bed is te overwegen, maar een goed werkende autolevel schijnt ook voor een perfecte hechting te kunnen zorgen. Dat wordt dus nog experimenteren.

Op YouTube vonden we enkele filmpjes uit de mancave van ElectronHacks die best leerzaam zijn. Deze mannen zijn niet bang te experimenteren, en wat werkt houden ze erin. Hier hebben ze een aardig filmpje waarin ze een zeshoekig printbed maken uit een glasplaat, en dat staan ons meer aan dan het kopen van een ronde plaat borosilicate glas voor twintig euro.

We willen proberen de totale kosten van de printer onder de 400 euro (inclusief btw) te houden.

Software-update

Ook op softwaregebied is er het het laatste jaar het een en ander gebeurd terwijl we ons met andere dingen bezig hielden. Voorheen konden we nooit echt vrienden worden met Slic3r, tenzij we de Slic3r-optie binnen Pronterface gebruikten. Dat gaat nu beter. De nieuwe Slic3r (versie 1.0.1) werkt een stuk beter, en we hebben ook Pronterface/Printrun geupdated naar de versie van 2014.02.10.

Aanvankelijk was Slic3r weer eigenwijs, met een eerste printlaag vol blubber, dragen en smurrie. Dat konden we verhelpen door van 'simple mode' over te schakelen naar 'expert'. Daar zagen we dat Slic3r het nodig vindt op de eerste printlaag op dubbele dikte te printen. Slecht idee. Toen we dat hadden aangepast, en tevens de filament ratio op 0.9 hadden gezet, wilde het een stuk beter lukken.

Kunnen we eindelijk ook kiezen voor een honingraat-invulling!

Een andere belangrijke setting die Slic3r in expert mode heeft verstopt, is de retractie van het filament. Om te voorkomen dat je draden krijgt bij het bewegen van de kop, is het raadzaam om het filament even terug te trekken voordat je de beweging inzet. Meestal is 2mm genoeg. Het verschil is enorm. Vooral bij Bowden-extruders schijnt deze setting essentieel te zijn; we gaan het merken.

Plastic voor onze neef

Afgelopen dagen zijn we druk bezig geweest met het printen van de onderdelen voor de MendelMax 1.5 van onze neef. Dat wordt een printer waarbij we zoveel mogelijk de originele beschrijving volgen, en er dan een Bowden-extruder op plaatsen.

De onderdelen zijn inmiddels geprint: in zilver, zodat het mooi staat bij de aluminium profielen.

Nu nog wat houdertjes voor de eindstops, een x-carriage, extruder en misschien een montageplaat voor de elektronica. We hebben geprint op behoorlijk dichte kwaliteit en komen op zo'n 600 gram.

Planning voor een Rostock-printer: het kiezen van een model

Nu we helemaal enthousiast zijn over de Rostock deltaprinter, moeten we eens goed gaan nadenken over de constructie. Het principe is uitgewerkt in verschillende versies, met variaties in formaat, onderdelen, etc. Niet elk ontwerp is even gedetailleerd uitgewerkt.

Een goed indruk hebben we van de Mini Kossel. Deze maakt gebruik van geprinte onderdelen (kunnen we maken met onze MendelMax), aluminium profielen (ons inmiddels welbekend) en drie laag gemonteerde motoren (goed in verband met de stabiliteit) die de glijders laten bewegen door middel van een getande aandrijfband, zoals we kennen van de MendelMax. Nadeel is dat er aluminiumprofielen van 15x15mm worden gebruikt, en dat is een stuk minder stijf dan 'onze' 20x20mm. We overwegen op te schalen naar 20x20, en dan kan de printer ook anderhalf keer zo groot worden. Dat kost weinig extra; alleen de glasplaat moet groter worden.

De Mini Kossel heeft al een behoorlijk goed uitgewerkte 'Bill of Materials', ofwel onderdelenlijst. Wel moeten er aanvullende keuzes worden gemaakt. Op bovenstaande foto bewegen de glijders langs speciale rails, maar Builda3dprinter.eu geeft de voorkeur aan deze karretjes, die deels geprint kunnen worden.

Karretje voor Kossel Mini

Omdat de printtafel bij een Kossel niet hoeft te bewegen, is een heated bed niet echt nodig. Heel aantrekkelijk is dat een Kossel makkelijk kan worden voorzien van een auto-level functie de voor elke print checkt hoe vlak het printoppervlak ligt, en daar de print op aanpast. Dit kan worden gedaan met een opklapbare sensor, maar ook met de printkop zelf dankzij een Force Sensing Resistor. Hoe cool is dat?

Nieuwe projecten

We hebben de 3D-printer een hele tijd links laten liggen wegen andere drukke bezigheden. Maar omdat onze neef plannen heeft voor een eigen exemplaar en omdat 3D-printers gewoon ontzettend leuk zijn, pakken we de hobby maar weer eens op. In het afgelopen jaar blijkt er van alles te zijn gebeurd in 3D-printerland.

Zo is de Bowden-extruder helemaal ingeburgerd. Hierbij bevindt zich de motor die zorgt voor het filamenttransport niet direct bij de bewegende printkop, maar los daarvan, uitwendig gemonteerd op een gefixeerde plek. Het filament wordt door een holle, flexibele teflonbuis naar de printkop geleid. Deze kan hierdoor veel lichter zijn, en daardoor sneller bewegen.

Afbeelding afkomstig van start3dprinting.com

Bij de printer van onze neef kiezen we voor zo'n Bowden-extruder. Als het bevalt willen we hier onze eigen printer mee upgraden. Maar ook...

De Bowden-extruder heeft geleid tot het ontwerp van de zogenoemde Rostock-printer. Die werkt niet met beweging in x-, y- en z-richting, maar heeft een radicaal ander ontwerp, waarbij de printkop met drie trekstangen wordt bestuurd. Deze trekstangen worden aangedreven door verticaal bewegende glijders, die rondom het centrum onder hoeken van 120 graden zijn opgesteld. Maar misschien is een filmpje wel zo duidelijk.

Dit type printer is vooral ideaal voor het printen van hoge, cylindrische objecten. En het is een feest om ze aan het werk te zien. Dus willen we er een. Zelf bouwen natuurlijk. Maar eerst die neef op weg helpen.