gedruckte Trapezgewindemutter für den sparkcube v1.1XL

Auf der Suche nach einer kostengünstigen Alternative zu den IGUS TR10x2 Trapezgewindemuttern wollte ich auch eine komplett gedruckte Variante testen. Die Mutter funktionert so gut, dass ich hier ein kleines Update dazu verfassen möchte.

Konstruktion
Das Gewinde der Mutter wurde für den 3D Druck optimiert, beispielsweise wurde das Spiel von Kernloch und Gewindeflanken etwas vergrößert und das Zahnprofil ist asymmetrisch. Die Gewindeflanke, die aufgrund der Schwerkraft zum tragen kommt, hat so den genormten Winkel und die andere wurde abgeflacht um den Überhang beim Ausdruck zu minimieren. Hieraus ergibt sich allerdings, dass beim Ausdruck und beim Einbau auf die korrekte Ausrichtung geachtet werden muss.

Hinweise
Es ist wichtig, die Mutter beim Druck auf der Plattform so auszurichten, dass das Dreieck nach unten zeigt. Beim Einbau in den sparkcube v1.1XL muss das Dreieck dann wieder nach oben zeigen.

laufende Tests
Im Druckbild sind keine Unterschiede zu erkennen. Das absolute Spiel ist geringer als bei den Igus Muttern, welche vor allem wegen der Kalotte deutliches Spiel aufweisen. Der Einsatz von MABL ist mit den Muttern ebenfalls kein Problem. Nachteile sind in der absoluten Lebenszeit zu erwarten, wohingegen noch keine genauen Zahlen vorliegen. Zum Zeitpunkt dieses Artikels ist die Z-Achse meines sparkcube v1.1XL bereits über 100 mal komplett hoch und runter gefahren ohne erkennbaren Verschleiss. Die fehlende Kugelkalotte könnte sich bei krummen Spindeln negativ auf die Druckqualität auswirken. Hier liegt mit passenderen Filamentsorten viel Spielraum nach oben. Der Langzeittest steht noch aus, aber in Hinsicht auf die Preis/Leistung ist die Mutter schon jetzt ein voller Erfolg. Die aktuelle Testmutter wurde mit ABS gedruckt, welches keine hohe Verschleissfestigkeit aufweißt.

CAD Daten
nach der Testphase wird die Mutter zu den CAD Daten des sparkcube v1.1XL hinzugefügt. Falls ihr die Mutter testen möchtet, gibt es hier den aktuellen Stand als STL:
https://drive.google.com/file/d/1k-ta3n8qjnDAB9XorGpK5aEPSHHYsDQw/view?usp=sharing

sparklab ICE im sparkcube v1.1

Unser neues wassergekühltes Hotend „sparkcube ICE“ passt ohne Modifikationen an den Standard sparkcube v1.1. Als Aufnahme für das neue Hotend könnt ihr das bestehende „Dual-Printing Addon“ vom sparkcube v1.1L benutzen. Der Druckkopf im Bild läuft ohne Probleme, seit über 20kg Filament. Das Hotend kann ab sofort im Shop erworben werden.

Neuer Feed Sensor: FTS v2

Der FTS hat ein neues Gewand und ist noch einfacher geworden. Die Gehäusehälften können nun verschraubt werden und sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich. Das lästige Einkleben der Elektronik mit dem doppelseitigen Klebeband entfällt nun auch.

Der Innenaufbau bleibt weitestgehend unverändert, wer also von seinem alten FTS aufrüsten möchte, muss sich nur eine Senkkopfschraube besorgen und das neue Gehäuse drucken. Vorerst nur für 1,75mm Filament verfügbar. Bei genügend Nachfrage zeichne ich noch die 3mm Variante.

Alle Infos zum Nachbau findet ihr hier oder in der Downloadarea.

sparkcube v1.1XL – Dokumentation Online!

Wie versprochen: am 1. Juni um 20:20 geht das alpha Release des Großraum 3D Druckers „sparkcube v1.1XL“ an den Start! Wir können es kaum erwarten was ihr damit so alles anstellt:

Hier gehts zu den Dateien!

 

Aufbau Video: sparkcube v1.1 XL – zweiter Teil

Der zweite Teil der Aufbau-Videos des sparkcube v1.1 als XL Version mit 300mm x 300mm Druckbett!

Aufbau XY-Achse & Riementrieb:

 

 

sparklab Feed-Sensor

Was wäre, wenn man sein Filament bis zum letzten Meter aufbrauchen könnte, ohne den Drucker permanent beaufsichtigen zu müssen? Wenn der Drucker erkennt, dass die Düse beginnt sich zu verstopfen? Wenn er erkennen könnte, wann die Leistungsgrenze des Extruders erreicht ist, um auftretende Fehler automatisch zu korrigieren?
Seit einiger Zeit beschäftigen wir uns nun, in Zusammenarbeit mit Roland Littwin (http://www.repetier.com/), mit diesen Fragen. Gemeinsam entwickeln wir ein zukunftsweisendes Filament-tracking-System, welches uns völlig neue Möglichkeiten offen hält.

Unsere Antwort: der sparklab Feed-Sensor
sparklabfilasensor

In der Praxis:

Mithilfe des sparklab Feed-Sensor lässt sich nicht nur der Drucker pausieren, wenn das Filament leer ist oder die Düse verstopft. Vielmehr kann nun der sparkcube beispielsweise beim Erkennen von leichtem Schlupf, welchen man mit bloßen Auge noch nicht erkennen kann, automatisch die Geschwindigkeit drosseln und so aktiv einem Filament-Stau vorbeugen. Dies ermöglicht uns einen wesentlich detaillierteren Einblick in den Extrusionsvorgang. Fertig eingestellt, liefert die Firmware Werte zur aktuellen Auslastung, etc. Der sparklab Feed-Sensor ist eine neue und effektive Art, die Grenzwerte des Extruders zu ermitteln, und der nächste Schritt in Richtung eines intelligenteren Druckers.

Funktionsweise des sparklab Feed-Sensors

Die beiden Kugelgelagerten Gummirollen laufen reibungslos und mit genug Grip am Filament um der Firmware zuverlässige Werte zum Filament Feed zu senden.
Die Sensorelektronik lässt sich direkt an einem freien Endschalter Port anschließen. Kompatibel zu allen gängigen Elektroniken (3,3v und 5V kompatibel)

Funktionsweise der Firmware

Ab 0.92.3 unterstützt die Repetier Firmware nun „jam“ und „out of filament“ Sensoren. Diese arbeiten wie folgt:
Das Filament läuft durch den Sensor hindurch, und streift ein Mitnehmer-Rädchen. Das Drehen dieses Rädchens sendet ein bool’sches Signal (0 oder 1) an einem Schalter. Der Schalter könnte sowohl mechanischer, als auch kontaktloser Natur sein, wobei kontaktlose Schalter, wie beispielsweise ein „Hall Sensor“ zu bevorzugen sind.

Nun zählt die Firmware die Schritte des Extruders, wobei jeder 0/1-Zyklus nun annähernd die gleiche Anzahl von Extruder-Schritten (JAM_STEPS) brauchen sollte, und damit einen Wert liefert, der Rückschluss auf das „Schlupf-Verhalten“ gibt.
Kommt das Signal in zu kurzer Zeit mehrmals, löst das keinen jam aus. Hierzu ist der Wert „JAM_MIN_STEPS“ festzulegen.
Beginnt der Extruder einen Schlupf auszubilden, braucht es mehr Extruder-Schritte für den Umlauf des Filament-Rädchens, und die Firmware bekommt das Signal, dass ein Problem vorliegt.
Hierbei unterscheidet die Firmware 2 Zustände:

Bei einem leichten Anstieg der Extruder-Schritte (> JAM_SLOWDOWN_STEPS) wird die Extrusion des Materials zäher, oder die Haftung am Filament-Rädchen sinkt. In diesem Fall wird der „speed multiplier“ auf einen gewünschten Wert (JAM_SLOWDOWN_TO) gesetzt.

Werden jedoch mehr Schritte benötigt, als in „JAM_ERROR_STEPS“ definiert, wird angenommen, dass ein Problem vorliegt, welches nicht mehr durch das Reduzieren der Geschwindigkeit behoben werden kann. In diesem Fall wird die Aktion „JAM_ACTION“ ausgeführt.

Action 0 gibt eine Warnung auf dem LCD des Druckers aus, sowie ein Akustisches Signal.
Action 1 blockiert die Kommunikation mit dem Host, um weiteres Drucken zu verhindern. Außerdem bewegt sich der Extruder zum Filament-Wechselpunkt, schaltet alle Heater und Motoren aus, und wartet auf eine Reaktion des Nutzers. Nach Abschluss der Routine kann der Drucker ein homing durchführen, und den Druck fortsetzen.
Action 2 startet die Pause-Routine.

Um die neuen Funktionen zu handhaben, wurden folgende Befehle in Repetier implementiert:

M513 – setzt das jam signal zurück
M601 S1 – pausiert und schaltet Extruder-Temperatur aus
M601 S0 – stellt Extruder-Temperatur vor Pause wieder ein
M602 S<1/0> P<1/0> – für jam debugging (S), oder um das jam control zu deaktivieren (P)
Bei aktiviertem debugging wird die Firmware keine Aktionen ausführen. Sie wird lediglich die Signal-Schritte und Prozentwerte in den Host-Log schreiben. Auf diesem Wege kann man den gewünschten 100%-Wert festlegen. Weiterhin kann so festgestellt werden, wann die Kräfte im Extruder zu hoch werden, sodass ein Schlupf entsteht.

Einrichtung [ToDo]

1. Firmware konfigurieren
2. Hostausgabe analysieren
3. Werte in Firmware eintragen
4. fertig

Wenn alle Tests abgeschlossen sind, stellen wir die Dateien zum Nachbauen im Downloadbereich zur Verfügung.
Sei live dabei: facebook.com/thesparklab // twitter.com/sparklabDE

sneak preview: sparkcube v1.1 XL

Wie viele von euch wissen haben wir schon seit einem längeren Zeitraum einige 500er sparkcube’s in Betrieb. Da es nun auch immer mehr Nachbauten im größeren Maßstab gibt, möchten wir euch einen Vorschlag nach unseren Erfahrungen machen, wie ein 300mm x 300mm sparkcube v1.1 aussehen kann.

sparki300

FEATURES:

  • statisch nicht-überbestimmtes Bett mit Trapezgewindemuttern mit Kugelkalotte (sehr einfach Nachzubauen, verkanten ist praktisch nicht möglich)
  • Linearkugellager liegen sehr dicht an Trapezgewinden (ein Hakeln der Linearkugellager führt nicht zu verkanten der Bettkonstruktion)
  • kommt direkt mit dem sparklab Filament-tracking-System (Filament leer, Düse verstopft, Schrittmotor verliert Schritte… der sparkcube reagiert nun selbstständig und intelligent auf diese Probleme)
  • im Vergleich zu den vorherigen Releases ist die CAD sehr detailliert
  • Variante für allseitig geschlossener Bauraum ist auch mit dabei.
  • TR-Spindeln werden zu 100% entkoppelt von der Bewegung in X-Y Richtung
  • sparkcube v1.1 Baukasten wird beibehalten um mit allen möglichen Anbauteilen kompatibel zu bleiben

Wer beim Aufbau live dabei sein möchte:

https://twitter.com/sparklabDE
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Unterstützung für den Blog!

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Neue Firmware für RADDS 32Bit – fertig für den sparkcube v1/v1.1

In den letzten Tagen gab es einige Updates der Repetier Firmware. Wir haben die Version von heute auf den sparkcube v1.1 angepasst und zum Download zur Verfügung gestellt:

vorkonfigurierte Firmware sparkcube v1/v1.1 32BIT

UPDATE: Diese Firmware wird ab sofort immer wieder von uns getestet und Aktualisiert. Neuerungen stehen dann in der configuration.h

Der große Hotend Vergleich

Bisher haben wir für den sparkcube v1 stets das reprap-fab.org Hotend zusammen mit dem dazugehörigen Extruder empfohlen. Da die Beliebtheit des sparkcube’s stetig steigt, kommt es bei reprap-fab.org zu enormen Lieferschwierigkeiten.

Aus dem Grund haben wir die aktuellen Hotends miteinander verglichen und sind zu dem Entschluss gekommen: „Es gibt durchaus Alternativen.“

Das sind unsere Testkandidaten:

  • E3D-v6 1,75mm
  • E3d-v6 3mm (getestet mit Bulldog XL Extruder)
  • Hexagon 1,75mm
  • reprap-fab v5
  • reprap-fab.org v4

Um eine bessere Vergleichbarkeit zu erreichen, wurden alle Hotends in Verbindung mit unserem Extruder und dem sparkcube v1.0 getestet. Alle Hotends wurden außerdem mit der originalen sparkcube v1.0 Hotendkühlung betrieben.

Wir haben folgende Kriterien festgelegt, in jeder Kategorie sind maximal 5 Punkte zu erreichen:

  • Preis
  • Verfügbarkeit
  • Leistung bei PLA
  • Leistung bei ABS
  • Haltbarkeit / Zuverlässigkeit
  • Service

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