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[FilamentExtruder] Filament Extruder Selbstbau
#1
Big Grin 
Selbst ist der Mann,
auch beim Filamentextruder!

Ich mach hier mal ein Thema auf um Details zum Selbstbau von Filamentextrudern zu diskutieren.

Vorweg einmal ein Beispiel:
Der Lyman V5
http://www.thingiverse.com/thing:380987

Zusammenfassend für verschiedene Bauten kann man schon einal Festhalten:
Es wird eine beheizte Düse verwendet, eine Förderschnecke schiebt Material von hinten nach.

Man kann das Filament durch sein Eigengewicht zu Boden fallen lassen und erhält mäßige Qualität.

Um eine hohe qualität (wenig Durchmesserschwankungen) zu erreichen sind zusätzliche Maßnahmen wie Messung des Fadendurchmessers, ein Antrieb der das Filament hinter der Düse lang zieht (um den Durchmesser einzustellen) und ein Regelkreis der den Antrieb dieser Einheit entsprechend der Sollwerte und gemessenen Istwerte nachreguliert.

Als Förderschnecke wird üblicherweise ein Holzbohrer (Schlangenbohrer) verwendet, die gibts in jedem Baumarkt. Der Bohrer wird Linksdrehend angetrieben und wirkt dann als Förderschnecke.

Ein 16er Bohrer passt recht genau in normale 1/2" Wasserrohre aus Eisen, wenn man auf der Innenseite die Schweißnaht abträgt.
Praktischerweise gibts dafür dann auch Endkappen und dergleichen, und natürlich genormte Gewinde um alles zusammenzuschrauben.

Ich habe inzwischen ein paar Teile hier liegen, und möchte mittelfristig einen Filament Extruder selbst bauen.
 
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#2
Hier kannst Du Dir evtl Anregungen holen Link zu 3Druck.com; rein vom Ansehen her eine saubere Lösung.

Was auch hier nicht erkennbar ist, ob diese Lösung über eine Vacuumierung oder sonstigen Luftabscheider verfügt, denn die absolute Luftblasenfreiheit ist ein wesentliches Kriterium für die Qualität.

Wie es nicht sein soll, zeige ich mal, wenn ich das Foto noch finde ...

H.
 
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#3
Die luftblasen sollten eigentlich im aufwärmbereich zu beginn der schmelzzone durch die Förderschnecke herausgedrückt werden.
Da muss man wohl ein wenig experimentieren wie das am besten klappt.

Ich bin soweit, das ich sozusagen ein provisorium der Heizdüse fertig habe.
Es muss nun noch irgendwie das Thermoelement angebracht werden.

Jetzt hatte ich mit thermoelementen noch nix weiter am Hut. Da sind ja einfach zwei Drähte (Ni/CrNi bei Typ K) miteinander verschweißt. Darf den diese Metallperle elektrischen kontakt zum umgebungsmaterial haben, oder macht das die Messung kaputt?

Ich hab einen PID Regler mit einem thermofühler zum Einschrauben in M4 (?) Gewinde, der ist mir aber zu groß und lässt sich nicht montieren ohne die Rohrwandung zu durchbohren. Deshalb wollte ich so einen kleinen ganz billigen offenen verwursten.
Eventuell könnte man die Kontaktstelle ja auch in einen Glastropfen einschmelzen.

Dann habe ich einen Fülltrichter konstruiert, aber inzwischen glaube ich dass das ein Schuss in den ofen war: Die Förderschnecke läuft durch den Behälter aus PLA.
Unweigerlich würden Plastikstücken zwischen der Bohrerwendel und der Behälterwand zur Heizdüse hin eingeklemmt werden. Ich gehe davon aus das die Behälterwand aus Plastik den auftretenden Kräften nicht lange gewachsen sein wird.

   

Deshalb werde ich das wohl wieder alles über den Haufen werfen und ein Rohr mit Öffnung vorsehen, über der dann ein Trichter montiert wird.
 
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#4
Es darf kein elektrisch leitender Kontakt beim K-Type Thermocouple sein. Kaptonband reicht aber.

Vielleicht kannst Du ein paar Ideen hier abschauen: http://www.instructables.com/id/Build-your-own-3d-printing-filament-factory-Filame/
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Kaum macht man es richtig, funktioniert es. Aber nur weil etwas funktioniert, hat man es nicht zwingend richtig gemacht ...
 
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#5
hier mal ein Foto wie weit es bisher gediehen ist:

   

Es ist also der mechanische Teil soweit komplett das das granulat vorgefördert wird, der bohrer eine kupplung hat für den mechanischen antrieb, und die sache hinten mit ein paar kugellagern und blechwinkeln abgefangen wird.

Jetzt muss es natürlich mit dem Antriebsmotor weitergehen, da bin ich mir noch nicht so richtig schlüssig was ich da nehme.

Eigentlich dachte ich den Lyman V5 nachzubauen, daher hab ich noch ein Ramps und ein Display bestellt und seit Frühjahr daliegen, um es irgendwann zu verbauen.
Für die Heizung hab ich einen PID-Regler mit K-type fühler und SSR. (hatte ich glaub schon mal geschrieben).

Nun ist das tolle an dem Lymans V5, das man da einen Filamentsensor bauen kann, und dann gleich per aduino und ramps den schrittmotor für den zugmechanismus steuern kann, der dann das filament soweit streckt das der durchmesser passt.
Außerdem kann man einfach die geschwindigkeit hochskalieren und alle motoren werden automatisch im gleichen verhältnis beschleunigt. Der nachteil ist natürlich, das man an jeder stelle schrittmotore einbauen muss. Das problem ist dann der kraftaufwand für die Extruder-Förderschnecke. Da müsste man wohl einen Nema23 motor weit weit untersetzen.

Was mich jetzt etwas irritiert sind auf YT aufgetauchte videos vom herrn lyman selbst, der version 6 hat, und dort auf den komplizierten streck-mechanismus wieder verzichtet.

stattdessen hat er den extruder an ein regal auf ca 1,5m höhe gehängt, lässt den faden durch schwerkraft langziehen und hat dann wieder erhöht den aufroller.
Der filamentfaden bildet dabei eine schlaufe die über dem fussboden schwebt und einfach durch ein teil geführt ist, wo oben und unten zwei kleine microschalter sitzen und den aufroller ein- und ausschalten.

das ist natürlich wesentlich einfacher und braucht keine weitere elektronik ausser spannungsregler zum grob einstellen des extruder-motors, und eine flipflop-mimik zum ein/ausschalten des aufroller-motors.
 
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#6
Ich hab ein wenig weitergebaut und habe nun einen 9:1 untersetzten wischermotor als antrieb (mit selbstgedruckten zahnrädern)
Heizung ist auch ok.

Jetzt muss ich das drumherum bauen.
Filamentfaden zugvorrichtung und aufwickler.

Etwas mehr habe ich hier in meinem "heimatforum" schon zum besten gegeben.
http://fingers-welt.de/phpBB/viewtopic.php?f=14&t=42&p=99263#p99178
 
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#7
Meinst Du die Zahnräder halten das auf Dauer aus?
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#8
(18.08.2015, 09:10)paradroid schrieb: Meinst Du die Zahnräder halten das auf Dauer aus?

Ich sag mal so: die sind nur 6mm breit, und die halten es aus wenn der motor sich recht quält.

Wenn die zerbrechen sollten, dann mach ich halt neue die doppelt so breit sind.

Eins hab ich schon heruntergeritten, das kleine am motor, war zu große reibung, da ist das pla an der oberfläche warm geworden. Jetzt hab ich ein neues gemacht, und hab die zähne mit silikonfett geschmiert. Nun hält es erstmal.

Im ersten moment gehts ja auch irgendwie darum, die richtigen parameter rauszufinden. Drehzahl, dremoment, nötige leistung.
Ist ja wie 3d drucker bauen. Irgendwas baut man immer noch um, wenn man denkt es geht dann besser :-)

Vermutlich werde ich mittelfristig einen anderen antrieb brauchen, weil der wischermotor (neu für 22€) niedrigste qualität ist und keinen guten wirkungsgrad hat. Der wird sehr warm.
Ich senke da etwa 100W rein, und nach wenigen minuten kann ich den nimmer anfassen, so heiß ist er.
Bisher hab ich noch kaum länger als 20 minuten am stück probiert.

Das lager im motor klappert, die welle ist ab werk krumm, ziemlicher müll, aber für erste versuche gehts halt doch irgendwie. Ich hatte heute die idee, das ein antrieb von einem elektrischen rollstuhl vielleicht das richtige ist. Die haben zwei so 24v motoreinheiten mit getriebe, so untersetzt das die niedrige raddrehzahl für die achse rauskommt.
Man müsste nur irgendwie billig an einen gebrauchten kommen. Bei ebay werden die nicht gerade verschenkt.
Ich habe leider auch keine quelle für sowas.

Erstmal schraub ich halt einen lüfter daneben und dann mal sehen wie lange es hält.
 
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#9
Die Motoren haben idr. einen Lüfter davor gestellt. Schade das man auf dem Bild nicht Deinen kompletten Aufbau sieht.

Es gibt doch Wischermotoren bereits mit Getriebe, warum nicht sowas? Gibts im "Schrottbereich" für 5€ nachgeschmissen.
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#10
   

Hier sieht man die Antriebseinheit :-)
Der Wischer Motor hat natürlich das übliche Schnecken Getriebe, jedoch war das Drehmoment noch zu schwach. An der Einfüllöffnung der Förderschnecke verklemmt sich immer wieder ein Stückchen plastik. Der Motor muss dann so viel kraft aufbringen, das das Teil abgeschert wird.

Ich habe den Ausgang mit zwei zahnradpaaren mit jeweils 12:36 Zähnen insgesamt nochmal 9:1 untersetzt, nun hat er genug kraft.
 
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