MAJA - ein portabler 3D-Drucker

	Schon lange war ich auf der Suche nach einem 3D-Druckerkonzept, das einfach aufzubauen ist und wenig Stellfläche benötigt. Das "Delta-Konzept" hat den Vorteil, dass 3 identisch aufgebaute, relativ gering belastetete Achsen ausreichen. Durch die geringe bewegten Masse ist er extrem schnell und die Mechanik ist mit einfachsten Mitteln spielfrei zu realisieren. Es gibt es keine ausladenden Teile, er ist daher so kompakt, dass er auf den Schreibtisch passt. Der "Mini-Kossel" von Johann Rocholl brachte mich Ende 2013 auf die Idee, einen kleinen Deltaprinter zu konstruieren...
	Den Anstoß gab dann eine Ansammlung von Schrottteilen aus Canon Pixma IP4000 Druckern... Wegen eines defekten Druckkopfes meines eigenen Druckers hatte ich davon einige ersteigert, und so stapelten sich die ausgeschlachteten Mechaniken... Von diesem Drucker lässt sich so einiges für einen 3D-Drucker verwerten: Geschliffene Schlittenführungen Kopfschlitten Zahnräder (innen ausgedreht als Gleitlager) Zahnriemen inkl. Spanner und Riemenrad Endschalter Gehäusematerial (ABS-Plastikplatten)
Schon lange war ich auf der Suche nach einem 3D-Druckerkonzept, das einfach aufzubauen ist und wenig Stellfläche benötigt. Der "Mini-Kossel" von Johann Rocholl brachte mich Ende 2013 auf die Idee, einen kleinen Deltaprinter zu konstruieren...
	Meinen 3D-Drucker habe ich daher auf die Verwertung dieser Reste ausgelegt. So sind die 3 identischen Linearachsen des Deltadruckers aus den Kopf-Führungen des Pixma hergestellt. Die Lagerböcke bestehen aus verklebten grauem ABS- Gehäusematerial der Canon- Drucker. Auch Zahnriemen, Umlenkrollen, Riemenspanner, Riemenrad sind 1:1 übernommen.
	Die Grundgeometrie ist in Solid Egde konstruiert, hier nehmen die ersten beiden Linearachsen schonmal Platz auf einem 1:1 Ausdruck...
	Lagerböcke aus ABS und 6-eckige Grundplatte aus dem Baumarkt. Die Grundplatte sieht im CAD ein bisschen wie eine grimmige Biene aus, daher der Arbeitstitel MAJA für das Projekt...
	Alle 3 Achsen sind fertig, die Rahmenplatten aus 5mm Spanplatten halten alles zusammen...
	Die Schlitten laufen auf je 2 Rundführungen von je einem Pixma Drucker (somit sind 6 Drucker in der Mechanik verwurstet). Die weissen Gleitlager sind exakt auf Maß ausgedrehte Nylonzahnräder, ebenfalls aus der Druckermechanik.
	Die Führung des Effektors übernehmen 6 Carbonstäbe, mit Traxxas #5347 Kugelköpfen an den Enden.
	Nach ersten Test mit dem kleineren NEMA17 Stepper BYG011-25 (rechts) habe ich für die 3 Vertikalachsen dann doch den kräftigeren NEMA17 ...BYGHW811 (links) eingebaut, der total robust, schnell und ohne Schrittverlust über ein breites Drehzahlband hinwegläuft.
	Das Hotend stammt fertig konfektioniert aus der Schmiede von RepRapWorld. 0.4mm Nozzle, 1.75mm Filamentführung aus Teflon, 12V-Heizelement, Messingblock, 100kOhm NTC
	Hier das ganze am Effektor montiert. Thermisch isoliert durch einen Distanzblock aus PEEK, die Filamentführung ist oben am Teflonzylinder angeschraubt (hier noch nicht sichtbar).
	Das Antriebsrad für den Filament-Extruder ist aus Messing als "umlaufendes" M6-Gewinde geschnitten.
	Der Direct-Drive Extruder ist selbst gedruckt (mit einem vorab verwendeten provisorisch aufgeautem Getriebeextruder aus Alublechteilen...)
	Die Filament-Zuführung: Damit die Filament-Spule zentral obenauf liegen kann, habe ich den Extruderantrieb seitlich hochkant gesetzt. Die Spule selbst sitzt auf einer kugelgelagerten Nabe, das 1.75mm-Filament läuft über eine Führung und eine Führungsrolle von unten in den Extruderantrieb. Oben wird es über ein Teflon-Bowdenrohr in den Druckraum und das Hotend auf der Effektorplatte geführt.
	Die Ansteuer-Elektronik besteht aus einem Arduino Mega2560, einem Ramps 1.4 Adapter mit 4 Polulu Stepperdrivern, LCD-Panel und SD-Card Interface. Der Arduino sitzt verdeckt kopfüber unterhalb der Bodenplatte. Als Firmware läuft ein speziell für Deltaprinter angepasstes Marlin mit einigen eigenen Erweiterungen (z.B einstellbarer und im EEPROM speicherbarer Abstand vom Druckkopf zur Grundplatte, alternativ zum Autolevel).
	Das Reprap-Bedienpanel nutzt ein 20 x 4 LCD mit einem Dreh-Encoder, der direkt von der Marlin-Firmware unterstützt wird. Durch die SD-Karte wird der PC nicht zum Drucken benötigt, man kann aber den Drucker über USB aber auch vom PC ansteuern (z.B. mit CURA). Die Druckplatte ist ein 4mm dickes FR4-Epoxy-Material, das ich sechseckig gesägt und auf die Grundplatte einpasst habe. Ggf. könnten auf der Unterseite noch Nuten für eine Heizwendel eingefräst werden, aber solange ich nur PLA drucke, ist das nicht erforderlich...
	Nochmal als Makroaufnahme: Der Frosch sitzt auf einem Stück "3M #2090 Blue Tape", das sich hervorragend als Haftgrund für PLA-Ausdrucke bewährt hat. Schrittweite ist hier 0.1mm, weisses 1.75mm PLA mit 215°C gedruckt. Durch den guten Festsitz auf dem Blue Tape ist keinerlei Haftstruktur erforderlich. Im Gegenlicht erkennt man hier gut die Schichtstruktur, obwohl das Foto aufgrund der starken Vergrößerung etwas täuscht - der Frosch wiegt nur 2g und ist ca. 15mm hoch! In die Hand genommen, erscheint die Oberfläche sehr gleichmäßig und glatt...
	Der Stanford-Bunny, noch ein ein "Klassiker" als Testobjekt. Noch auf Tesafilm und einer Glasplatte, daher mit "Brim"-Hilfsstruktur. Hier aus grünem PLA bei 215°C mit 0.12mm Auflösung und fast ohne Artefakte gedruckt...

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letzte Änderung am 19.6.2014