Mit einem Arduino UNO als Steuereinheit und etlichen ausgemusterten PC-Komponenten entsteht aus diesem sehr ambitionierten Bastelprojekt ein funktionstüchtiger 3D-Drucker.
Zutaten
- Arduino UNO
- 4x Schrittmotor-Treiber (Typ EasyDriver)
- Heatbed
- J-Head Hotend (0.4mm)
- Wade Extruder
- alter Flachbett-Scanner
- alter Tintenstrahldrucker
- 3x Endschalter aus ausgemusterten Druckern
- altes PC-Netzteil
- Zahnriemen
- diverse Kugellager
- Holzreste aus dem Baumarkt
- diverse Schrauben und Winkel
Kurzbeschreibung
Ziel des Projektes war der Aufbau eines 3D-Druckers aus möglichst vielen alten Computerteilen. Dabei wurde im wesentlichen ein alter Scanner, ein Drucker und ein altes PC-Netzteil recycelt. Die Steuerung erfolgt durch einen Arduino UNO.
3D-Drucker: Aufbau der drei Achsen
Als X-Achse verwende ich aus einem alten Tintenstrahldrucker den Linearantrieb (inklusive Patronenhalter). Der DC-Motor wird durch einen Schrittmotor ersetzt. Als Y-Achse dient ein alter Scanner; dazu entfernt man die die Abdeckung und die Sensor-Elektronik. Gehalten werden die X- und Y-Achse durch einen Holzrahmen, welcher aus der Holzrestekiste im Baumarkt stammt. Damit die X-Achse in Z-Richtung bewegbar ist, sind im Rahmen zwei Gewindestangen aus dem Baumarkt mit jeweils vier Kugellagern befestigt.
Konstruktion der Z-Achse
Die Gewindestangen sind über einen Zahnriemen mit einem weiteren Schrittmotor verbunden. Als Extruder kommt ein Wade-Extruder zum Einsatz. Der Extruder wurde bei Ebay ersteigert.
Das Druckbett
Das Heatbed ist ebenfalls über Ebay gekauft. Ich habe es mit Hilfe von Federn und Aluminium-Profilen am Scanner befestigt. Bei der Platte auf dem Heatbed handelt es sich um eine Spiegelfliese von IKEA. Die Fliese ist günstig und entspricht genau der nötigen Größe für das Heatbed. Für eine bessere Haftung des Drucks ist die Fliese zusätzlich mit Kapton-Band beklebt.
Steuerung und Elektronik
Zur Steuerung des Druckers setze ich einen Arduino mit Teacup-Firmware ein. Außerdem benötigt man vier EasyDriver für die Schrittmotoren. Zur Regelung von Hotend, Heatbed und Sensorik kommen einige Schaltungen der RepRap-Elektronik (der zweiten Generation) zum Einsatz.
Es handelt sich dabei um Single-Layer-Platinen, die sich leicht fräsen oder ätzen lassen. Alternativ dazu ist auch ein Lochraster-Aufbau möglich. Die Elektronik wird anschließend am Rahmen verschraubt. Zum Aufbereiten der STL-Dateien verwende ich die Software Slic3r . Zum Übertragen der Dateien und für die Steuerung zum Steuern Pronterface (bzw. Printrun).
Erste Druckergebnisse
Die ersten Druckergebnisse waren OK. Jedoch gab es noch Probleme mit versetzten Lagen. Nachdem ein paar Schrauben nachgezogen waren und im Slic3r ordentlich an den Parametern gedreht wurde, folgten schon beeindruckendere Ergebnisse.
Endergebnis
Nach weiteren Optimierungen an der Konfiguration konnte ich das auf dem Bild gezeigte Ergebnis erzielen. Ein Video des Druckers im Betrieb gibt es bei Youtube:
Außerdem gibt es zum Projekt zusätzlich eine detaillierte Anleitung.