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HW:3D Drucker (FDM)

Aus Physik und ihre Didaktik Wiki


Die 3D Drucker unserer Sammlunglassen sich in die Kategorien FDM-Drucker und Harzdrucker einordnen. Je nach Anwendung und benötigtem Bauraum ist der richtige Drucker zu wählen. Der Ablauf eines Druckes ist unter Etwas 3D drucken beschrieben. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die verschiedenen FDM-Drucker unserer Sammlung und gibt Hinweise, welche Fehler auftreten können. FDM-Drucker sind für den Hobby-, Bastel, und Schulbereich am weitesten verbreitet. Hierbei wird Kunststoff aufgeschmolzen und schichtweise aufgetragen.

Die 3D Drucker (FDM) unserer Sammlung.


Druckermodelle

Übersicht Drucker

Drucker Bauraum (XYZ) Schichtdicke max. Drucktemp. max. Betttemp. max. Druckgeschw. Slicer Besonderheiten
FlashForge 2 Creator Pro (200x148x150) mm 0,1 mm - 0,5 mm 240 °C 120°C 100 mm/s FlashPrint5 Dualextuder
Creality Ender 5 Plus (350x350x400) mm mind. 0,1 mm 260 °C 110 °C 200 mm/s Cura Ja
MP Select Mini V2 (120x120x120) mm 250 °C 60 °C 55 mm/s Cura nein
Monoprice MP10 Mini (200x200x200) mm 0,05 mm - 0,30 mm 280 °C 110 °C 100 mm/s Cura kein Sliceprofil

FlashForge 2 Creator Pro

Filamentdrucker mit zwei Extrudern, einer Schichtdicke von 0,1 mm - 0,5 mm und einer Druckgeschwindigkeit von bis zu 100 mm/s. Das Bauvolumen beträgt 200 mm x 148 mm x 150 mm.

Empfohlene Druckmaterialien sind PLA, PLA Pearl, ABS, ABS Pro, PVA, HIPS.

Cura hat den Drucker nicht standardmäßig als Profil und kommt mit den beiden Extrudern nicht intuitiv klar. Daher bietet sich zum Slicen das zum Drucker passende Programm FlashPrint 5 an.

Einsatzmöglichkeiten der beiden Extruder

  • gleichzeitiges, symmetrisches Drucken zur Verdopplung der Druckgeschwindigkeit bei kleineren Bauteilen für die Massenproduktion
  • Einsatz von verschiedenen Farben (in einem Druck oder nacheinander ohne Wechsel des Filaments)
  • Einsatz von wasserlöslichem Filament für Stützstrukturen

Probleme

  • Der Drucker erkennt nicht, wenn das Filament zu Ende ist
  • starke Vibrationen des Druckers durch schnelle Richtungsänderungen
Creator Pro 2 von Flash Forge.

Creality Ender 5 Plus

Filamentdrucker mit sehr großem Bauraum (350 mm x 350 mm x 400 mm) und einer Schichtdicke von 0,1 mm.

Probleme

  • Leveling muss häufig wiederholt werden
  • Z-Achsenmotoren fallen grundlos aus der Synchronität
  • X-Achse unpräzise
  • Leveling langsam und mühselig
  • Es werden nur Speicherkarten <2 GB oder mit besonderer Formatierung (ohne HC) erkannt. Bei der Dateibenennung sollten Sonderzeichen vermieden und eine Zeichenlänge von 15 nicht überschritten werden.

Besonderheiten

Der Drucker wurde mit dem Direct-Extruder von Micro Swiss aufgerüstet. Dadurch überhitzt der Druckkopf nicht mehr. Zusätzlich lassen sich nun auch flexible Filamente drucken. Allerdings müssen vor dem Druck noch einige Einstellungen im Slicer oder den Grundeinstellungen des Druckers vorgenommen werden.

Das Ausführen des folgenden Gcodes im Drucker (Befehle in Textdatei schreiben, als Gcode mit .gcode speichern, auf SD Karte speichern, zum Drucker gehen, Druckdatei ausführen) ist nicht automatisch erfolgsversprechend, da im Start-Gcode die Einstellungen teilweise zurückgesetzt werden. Hierbei werden die Schritte des Extruders pro Millimeter festgelegt.

M92 E400 ; Set E Steps to 400

M500     ; Store Settings


Es ist daher ratsam folgende Einstellung in den Anfangsgcode zu schreiben:

G92 E400 ; Set E Steps to 400

Falls in den Einstellungen der Extrudermotor zurückgesetzt wird, sollte die entsprechende Zeile aus dem Start-Code entfernt werden.

Zusätzlich muss im Slicer die Retraction reduziert werden. Bewährt hat sich eine Retraction von 1,0 mm bei einer Geschwindigeit von 35 mm/s. Maximal darf ein Rückzug von 1,5 mm eingestellt werden.


Creality Ender 5 Plus

Monoprice MP Select Mini V2

Filamentdrucker mit kleinem Bauraum (120 mm x 120 mm x 120 mm). Die Grundplatte kann bis 60 °C und der Extruder bis 250 °C aufgeheizt werden. Materialien bis ABS und PET-G sind daher druckbar. Die Druckgeschwindigkeit liegt bei 55 mm/s. Das Leveling muss manuell vorgenommen werden. Als Slicer kann Cura zum Einsatz kommen.

Empfohlene Filamente: ABS, PLA, XT Copolyester, PET, TPU, TPC, FPE, PVA, HIPS, Jelly, Foam, Felty

Probleme

Es werden nur Speicherkarten <2 GB oder mit besonderer Formatierung (ohne HC) erkannt. Bei der Dateibenennung sollten Sonderzeichen vermieden und eine Zeichenlänge von 15 nicht überschritten werden.

MP Select Mini V2 von Monoprice.

Monoprice MP10 Mini

Filamentdrucker mit mittelgroßem Baumraum, einer Schichtdicke von 0,05 mm - 0,30 mm und einer Druckgeschwindigkeit von 100 mm/s. Druckbare Materialien: PLA, ABS, PETG, Nylon, Wood Fill, Metal Fill

Druckbett

Das Druckbett ist auf 100 °C aufheizbar. Dies ermöglicht leichtes Abnehemn der fertigen Drucke, aber auch eine große Filamentauswahl. Außerdem ist das Bett magnetisch, abnehmbar und flexibel. Da es relativ empfindlich ist, bitte die Druckobjekte NICHT mit dem Spatel oder dem Cuttermesser entfernen. Stattdessen die schwarze Platte abnehmen, leicht biegen und somit die Objekte lösen. Alternativ auf 100 °C vorheizen.

Besonderheiten

Für den Monoprice MP10 Mini gibt es bei Cura kein vorgefertigtes Profi, weshalb die Start- und Endprozedur von Hand eingetragen werden muss. Auch die Abmessungen müssen angepasst werden. Hierfür ist es notwendig, einen neuen Custom-Drucker bei Cura hinzuzufügen. Folgende Einstellungen haben sich bewährt:

Start- und Endcode
Startcode Endcode
G28 ;(Home all axes)
G21 ;(metric values)
G90 ;(absolute positioning)
M82 ;(set extruder to absolute mode)
M107 ;(start with the fan off)
M104 S[first_layer_temperature] ; set extruder temp
M140 S[first_layer_bed_temperature] ; set bed temp
M190 S[first_layer_bed_temperature] ; wait for bed temp
M109 S[first_layer_temperature] ; wait for extruder temp
M420 S1;(Restore auto leveling)
G92 E0 ;(Reset the extruder to 0)
G1 Z2.0 F1500 ; (Z Axis up: prevent scratching of Heat Bed)
G1 X10 Y5 Z0.3 F1500.0 ; (Move to start position)
G1 X100 Y5  F500 E31 ;ca. .40/1.75*dist.*1.5--150% over extr.
G1 X200 Y5 F500 E60 ;
G92 E0.0;(Zero the extruder)
G0 Z0; (Zero the Z Axis)
G91; relative Positionierung
G1 E-1 F300; Filament um 1mm zurueckziehen
G1 Z1 E-5; Druckkopf um 1mm hoch, Fil. um 5 mm einziehen
G90; absoluter Positionsmodus
G28 X0 Y0;
G0 X0 Y140 Z50 F1000; 1000mm/min nach vorne zum Anschauen
G4 S2; 2s delay
M140 S0; Heizbett ausschalten
M104 S0; Druckkopfheizung abschalten
M107;
M84;

Probleme

Es werden nur Speicherkarten <2 GB oder mit besonderer Formatierung (ohne HC) erkannt. Bei der Dateibenennung sollten Sonderzeichen vermieden und eine Zeichenlänge von 15 nicht überschritten werden, da es sonst zu Problemen kommen kann. Manchmal, nicht immer.

MP10 Mini von Monoprice.
Abnehmbare, magnetische und biegbare Druckplatte.
Screenshot aus Cura zur Erstellung des Druckerprofils.

Filament

Als Filament haben wir standardmäßig PLA da. ABS ist aufgrund höherer Drucktemperaturen und giftiger Dämpfe etwas schwieriger zu drucken. Außerdem findet man wasserlösliches PVA, PET-G, TPU und elektrisch leitendes PLA in unserem Lager.

Druckerzubehör

Spatel, Cuttermesser, Ersatzdüsen, ...

Weiterführende Artikel

88x31.png Universität Stuttgart, 5. Physikalisches Institut, AG Physik und ihre Didaktik, lizenziert unter CC BY-NC-SA 4.0