Riemen richtig spannen

Warum solltet ihr die Riemen richtig spannen?

Die Zahnriemen sind bei 3D Druckern nach Prusa i3 Vorbild für die Bewegung des Druckkopfes auf der X- und Y-Achse zuständig. Wenn die Riemen auf der jeweiligen Achse zu locker sitzen, kann es durch die Trägheit des Druckkopfes (X-Achse) oder Heizbettes (Y-Achse) bei schnellen Bewegungen dazu kommen, dass die Achsen nachschwingen. Gerade bei höheren Druckgeschwindigkeiten könnt ihr dieses Phänomen beobachten. Es wird als Ghosting bezeichnet. Um dieses Ghosting zu minimieren, solltet ihr die Riemen richtig spannen.

Die Zahnriemen sitzen zu locker

Sitzen die Riemen eures 3D Druckers sehr locker, kann es sogar dazu kommen, dass diese überspringen. In diesem Fall wechselt der Achsenmotor die Richtung und durch Trägheit in Verbindung mit sehr lockeren Riemen, springt der Zahnriemen kurz von der Zahnrolle. Euer Drucker denkt, dass die Bewegung ausgeführt wurde. Bei der Bewegung des Druckkopfes fehlen nun aber ein paar Millimeter und euer Druckprodukt wird verzerrt und hat nicht die korrekten Maße.

Die Zahnriemen sind zu fest gespannt

Spannt eure Riemen nicht einfach so fest ihr könnt. Zu fest gespannte Riemen können fatale Auswirkungen auf euren ganzen Drucker haben. Zum Beispiel könnte es passieren, dass ihr durch zu festes Spannen den ganzen Rahmen verzieht. Der Druckbettschlitten kann zum Beispiel verkanten, womit ihr den Motor einer sehr hohen Last aussetzt. Ein defekter Steppermotor kann die Folge sein. Es gibt zwar neue Schrittmotoren zu kaufen, doch sind diese relativ teuer, wenn man das gleiche Drehmoment (0,4 Nm) möchte.

Der Rahmen des Anet A8 besteht aus Acryl. Hier kann es bei zu fester Riemenspannung sogar dazu kommen, dass der Rahmen bricht – diesen zu ersetzen ist schon aufwändiger.

Worauf müsst ihr also achten, wenn ihr die Riemen richtig spannen möchtet?

Die Wahl des richtigen Zahnriemens

Die beiligenden Zahnriemen des Anet A8 sind durchaus für den Start zu gebrauchen. Meine Riemen waren aus relativ hartem Gummi und Stahlverstärkt, was sie nicht sehr flexibel macht. Diese Starrheit bedeutet, dass ihr diese Riemen etwas fester spannen solltet, damit sie sich so eng wie möglich um die Zahnrollen legen. Den Unterschied zwischen den Standardriemen und nachgerüsteten Riemen mit Glasfaserverstärkung versuche ich mal mit folgendem Bild deutlich zu machen:

Zahnriemenvergleich
Vergleich des stahlverstärkten Anet A8 Riemens und eines Glasfaserverstärkten GT2 Riemens.

Ersetzt ihr also eure Standardriemen, müsst ihr diese nicht mehr so fest Spannen. Das schont den Rahmen und die Schrittmotoren.

Riemen richtig Spannen

Egal ob ihr den Standardriemen oder Riemen mit Glasfaserverstärkung nutzt, folgende Punkte helfen euch auf dem Weg zum perfekt gespannten Riemen:

Druckt euch Riemenspanner
Um eure Riemen einfach spannen zu können, druckt ihr euch am besten Riemenspanner. Es gibt viele Modelle auf Thingiverse. Ich nutze im Moment diese auf der X-Achse und diese auf der Y-Achse.

Die Riemen dürfen nicht zu viel Spiel haben
Beobachtet eure Riemen an der Zahnrolle des Schrittmotors. Beim wechseln der Richtung sollte sich der Riemen nicht zu sehr wölben.

Die Riemen dürfen nicht zu wenig Spiel haben
Wie oben beschrieben kann ein zu fest gespannter Riemen dazu führen, dass sich der Rahmen eures 3D Druckers verzieht, oder ihr die Motoren überlastet. Eine kleine Wölbung ist vollkommen in Ordnung.

Beim Zupfen des Riemes sollte es einen tiefen Ton geben
Der Riemen sollte nicht so lose sitzen, dass er beim Zupfen nur schlaff reagiert. Es sollte ein dunkler, bassähnlicher Ton erzeugt werden können – auch hier nochmal der Hinweis: Der 3D Drucker ist kein Saiteninstrument! wenn ihr keinen Ton erzeugen könnt, aber der Meinung seid, dass der Riemen stark genug gespannt ist, macht lieber einen Testdruck, als euch den Rahmen zu verziehen!

Reduziert die Druckgeschwindigkeit wenn ihr an die Grenzen eurer Riemen kommt
Irgendwann ist jeder Riemen an seiner Grenze und der Anet A8 als Einsteiger Budget Modell mit seinem Acrylrahmen auch. Solltet ihr trotz Beachtung aller Tipps & Tricks immernoch Wellen und Ghosting in euren 3D Drucken haben, reduziert lieber die Durckgeschwindigkeit, als die Riemen zu überspannen.

Eine leichte Reduktion der Wellen im Druckerzeugnis bekommt ihr auch, indem ihr die Umlenkrollen gegen Umlenkrollen mit Zähnen tauscht. Weitere kleinere und größere Updates für euren 3D Drucker habe ich euch hier zusammengefasst.

Folgenden Tipp habe ich für Enthusiasten: Besorgt euch ein Stimmgerät oder eine Smartphone App zum Stimmen von Saiteninstrumenten. Verwendet ihr die Hertz Anzeige dieser Geräte und Apps beim Zupfen der Riemen, solltet ihr auf einen Ton um die 80 Hz kommen.

Ich hoffe mit diesen Tipps & Tricks könnt ihr eure Riemen richtig spannen und erzielt noch bessere Druckergebnisse.

Filament wechseln – Tipps und Tricks

Wenn sich die Filamentrolle dem Ende nähert, müsst ihr das Filament wechseln. Vor dieser Aufgabe habe ich mich so lang es geht gedrückt, weil ich einfach keine Tricks kannte um das Filament einfacher zu wechseln.

Filament wechseln – schnell gemacht ist das nicht.

Im heißen Zustand habe ich den letzten Filamentrest aus dem Extruder gezogen und dann begann die „Tortur“: Wenn die Nozzle nicht jetzt schon verstopft war, habe ich im laufenden Betrieb (das Hotend sollte auf jedenfall heißt sein, wenn ihr neues Filament einlegt) den Lüfter abgeschraubt und mit Kühlblock und Co. zur Seite gehängt. Die Konstruktion war sehr wackelig, dennoch musste ich den Extruderknopf gedrückt halten um die Spannung von den Leiträdern zu nehmen. Bei gedrücktem Knopf fädelte ich dann das neue Filament ein, bis ich endlich das kleine Loch getroffen hatte. Kühlblock und Lüfter wieder angeschraubt und es konnte weitergehen.

Dieser Prozess ist nicht schwer, aber mühsam. Es erfordert hohe Konzentration sich nicht am Hotend zu verbrennen, das Filament ordentlich nachzulegen und auch nicht mit einem Werkzeug oder den Fingern in den laufenden Lüfter zu geraten und diesen zu beschädigen. Falls ihr schon einen Lüfter auf dem Gewissen habt oder eure Nozzle und Throat verstopft sind, findet ihr hier Ersatzteile.

Tipps und Tricks beim Filament wechseln

Der „Plop“ – Ruckartiges entfernen des Filaments

Am meisten hat mir dieser Trick beim Filament wechseln geholfen. Man heizt das Hotend gut 5°C bis 10°C über die Drucktemperatur des Filaments vor. Dann löst man die Spannung am Extruder durch gedrückt halten des Extruders. Nun drückt ihr das Filament durch die Nozzle bis ein schöner Faden entsteht. Fließt das Filament schön vor sich hin, müsst ihr jetzt ruckartig das Filament nach oben herausziehen. Durch diese Bewegung entsteht ein Sog, der die Nozzle und Throat von Filament befreit. Habt ihr alles richtig gemacht, hört ihr deutlich ein „Plop“-Geräusch und ihr müsst euch keine Sorge über eine verstopfte Nozzle machen.

Die Throat besser positionieren

Ihr könnt die Throat (das Filament Zuführröhrchen) etwas weiter in Richtung der Extrudermechanik schrauben. Damit erreicht ihr, dass sich der Abstand zwischen Fördermechanismus und Zuführrohr verringert und ihr somit das Filament einfacher, in meinem Fall sogar ohne den Lüfter abzubauen, in das Röhrchen bekommt.

Neues Filament anspitzen und begradigen

Ich habe mir angeeignet das neu einzulegende Filament anzuspitzen. Dazu nehmt ihr einfach einen beliebigen Kabelschneider (der kleine blaue liegt dem Anet A8 bei) und schneidet am Ende des neuen Filaments im 45° Winkel eine Spitze.

Danach streife ich das Filamentende (ca. 5 cm lang) immer durch meine Finger um es zu glätten und zu begradigen. Für PLA reicht die Handwärme aus, andere Materialien benötigen mit etwas mehr Zeit oder Wärme um sie zu begradigen.

Diese Schritte helfen euch das Filament zu wechseln, da ihr das gerade und angespitzte Filament nun einfacher durch den Extrudermechanismus in das Zuführrohr bekommt.

Druckbett Umbau

Das richtige Ausrichten des Druckbettes zum Druckkopf ist ein wichtiger Faktor für einen gelungenen Druck – mit diesem Druckbett Umbau kommt ihr schnell und einfach zur perfekten ersten Schicht. Warum das so ist und was der erste Layer damit zu tun hat, erfahrt ihr hier.

Damit ihr euer Druckbett einfacher und schneller ausrichten könnt, gibt es eine recht simple Methode das Druckbett umzubauen. Dabei werden die Gewinde der Trägerplatte aufgebohrt, sodass ihr euer Druckbett mit Hilfe von Daumen- oder Rändelmuttern ausrichten könnt.

Achtung: Dieser Vorgang lässt sich nicht wieder umkehren, da das Gewinde des H-Trägers mit einem Metallbohrer entfernt wird. Möchtet ihr zum Ausgangszustand zurückkehren, müsst ihr eine neue Trägerplatte besorgen oder ein neues Gewinde schneiden und dabei auch das Heizbett anpassen.

Was braucht ihr für den Druckbett Umbau

Umbau des Druckbettes – so einfach geht’s

Zuerst müsst ihr den Drucker abschalten, alle eventuell heißen Elemente abkühlen lassen und vorsichtshalber den Drucker vom Strom trennen. Nun löst ihr den Y-Riemen und demontiert das Heizbett. Ich habe auch die Trägerplatte des Heizbettes entfernt, da ich befürchtete, durch den Druck beim bohren auf die Linearwellen, etwas zu verbiegen oder zu verziehen – das ist aber euch überlassen.

Im nächsten Schritt entfernt ihr das Gewinde aus der Trägerplatte. Dazu nehmt ihr einfach den 4mm Metallbohrer und bohrt vorsichtig die vier Löcher der Trägerplatte aus. Versucht dabei so präzise wie möglich zu arbeiten und wirklich nur Gewinde wegzunehmen. Das war es im Prinzip auch schon.

Jetzt könnt ihr die Trägerplatte wieder auf die Lagerblöcke setzen und verschrauben. Das Heizbett montiert ihr jetzt indem ihr die vier Schrauben in das Heizbett schraubt. Von unten kommen nun keine Federn mehr, sondern pro Schraube eine M3 Mutter. Darunter folgt eine Rändelmutter (dann optional eine Unterlegscheibe), welche ihr dann auf die Trägerplatte aufsetzt. Unter der Trägerplatte schraubt ihr nun eine weitere Rändelmutter gegen (wieder Optional mit Unterlegscheibe).

Durch diesen Druckbett Umbau könnt ihr euer Druckbett einfach über die Rändelmuttern ausrichten und im Notfall auch kurz nach Druckbeginn noch einmal nachkorrigieren.

Der perfekte erste Layer

Mit dem ersten Layer steht und fällt der 3D Druck. Die erste Schicht entscheidet darüber ob und wie gut der Druck am Druckbett haftet und damit über Erfolg und Misserfolg des Drucks.

Wie sieht er nun aus, der perfekte erste Layer?

Das kommt natürlich auch auf euer verwendetes Filament an. Ich schildere euch meine Erfahrungen, die ich mit günstigem PLA und einem PETG, beide in rot, gesammelt habe.

Als erstes solltet ihr die optimale Drucktemperatur für das Filament finden. Dafür druckt ihr am besten einen Heattower. Bei einem solchen Turm wird beispielsweise alle 25 Layer die Temperatur um 5°C gesenkt. So könnt ihr schön vergleichen bei welcher Temperatur sich das verwendete Filament am besten verarbeiten lässt.

Hier steht ihr aber vor einem Problem – wie drucke ich einen Heattower, wenn die Drucke nicht haften, weil der erste Layer nicht in Ordnung ist?

Druckbett ausrichten. Man kann es nicht oft genug sagen und machen. Das leveln des Heatbeds ist essentiell für erfolgreiche 3D Drucke. Ein nicht ausgerichtetes Durckbett kann dazu führen, dass Drucke sich nur in Bereichen oder komplett lösen. Ihr solltet also in jedem Fall in regelmäßigen Abständen die Ausrichtung eures Druckbettes prüfen. Dabei ist nicht gemeint, ob das Durckbett in Waage zur Umwelt steht. Gemeint ist der Abstand zwischen Nozzle und Durckbett. Dieser sollte überall auf dem Heatbed gleich sein, um einen optimalen ersten Layer und damit ein optimales Druckergebnis zu bekommen.

Es gibt viele Herangehensweisen wie ihr das Druckbett ausrichten könnt. Ich nutze die  Blatt-Papier-Methode und prüfe die Eckpunkte diagonal versetzt und wiederhole das Ganze drei mal. Dazu findet ihr auf dieser Seite auch bald mehr.

Habt ihr die optimale Temperatur gefunden und euer Druckbett optimal ausgerichtet, seid ihr dem perfekten ersten Layer einen guten Schritt näher gekommen.

Optimierungen für perfekte erste Layer

Der erste Layer sollte etwas niedriger und langsamer gedruckt werden als die restlichen Layer. Viele Slicer haben dafür vorgesehene Einstellungen. Meine Druckhöhe und Druckgeschwindigkeit für den ersten Layer beträgt jeweils 50% vom restlichen Druck. Ist der Druck auf eine Layerhöhe von 0,2 mm und eine Druckgeschwindigkeit von 50 mm/s eingestellt, wird der erste Layer also 0,1 mm hoch und mit 25 mm/s gedruckt.

Ziel ist es das Filament nicht rund auf dem Druckbett abzulegen, sondern mit der heißen Nozzle etwas platt zu drücken. Zum einen erreichen wir damit eine Art Versiegelung der Unterseite und zum Anderen vergrößern wir die Fläche die Kontakt mit dem Druckbett hat. Die vergrößerte Fläche trägt zur besseren Haftung am Druckbett bei.

Die Lüfter und damit die Kühlung solltet ihr für den ersten Layer deaktivieren. Kühlt ihr das Filament zu schnell ab, zieht es sich zusammen und die Verbindung von Druckbett und erstem Layer kann nicht in Ruhe zusammen aushärten. Deswegen empfiehlt sich auch ein beheiztes Druckbett. Es sorgt dafür, dass das Filament am Druckbett immer etwas weich bleibt und die Bindung zum Druckbett besser halten kann.

Der perfekte erste Layer besteht also aus einer beinahe geschlossenen Schicht, durch die ihr nur zwischen den einzelnen Linien das Druckbett sehen könnt. Aufgrund der geringen höhe der ersen Schicht kann, je nach Filamentfarbe und -sorte, der erste Layer leicht transparent sein.

Optimaler FIlamentflow durch Skirts und Brims

Ich bereite jeden Druck meist mit einem Skirt vor. Das sind vier Linien, die in ein paar Millimetern Entfernung außen um das Druckprodukt gedruckt werden. Ein Skirt füllt die Düse, leitet einen optimalen Filamentfluss ein und lässt mich frühzeitig erkennen ob mein Bedlevel stimmt oder die Nozzle verstopft ist.

Auch die Oberfläche des Druckbettes sollte sauber und eben sein. Reste von vorangegangen Drucken, überlappende Kanten von aufgeklebten Beschichtungen oder Löcher in den Beschichtungen können die Qualität der ersten Schicht beeinträchtigen.

Der perfekte erste Layer – ich hoffe ich konnte euch ein paar Tipps & Tricks geben wie ihr euch diesem nähern könnt und ein paar eurer Fragen dazu beantworten.

Mehr Sicherheit für den Anet A8

Da ist es passiert! Trotz Aderendhülsen ist mir am Wochenende der Stecker vom Hotbed durchgeschmort.

Hotbedstecker verschmort - Zeit für mehr Sicherheit

Während eines Sieben-Stunden-Drucks (diese Teile für ein Gehäuse aus IKEA Lack Tischen) roch es nach knapp sechs Stunden verschmohrt. Die Temperatur des Hotbeds fiel rapide und am Stecker konnte ich schwarze Spuren erkennen. Schnell war mir klar, dass der Stecker durchgeschmort ist und ich habe den Strom zum Hotbed gekappt, in der Hoffnung der Druck hält die Stunde noch ohne heißes Druckbett – leider löste sich das Produkt und der Druck war nicht mehr zu gebrauchen.

Das zeigt mir, dass die verbauten Standardkomponenten aus China nicht unbedingt für den Verwendungszweck geeignet sind. Es ist also Zeit für mehr Sicherheit an meinem Anet A8 zu sorgen.

Ich habe den Stecker vorerst provisorisch mit Listerklemmen repariert. Das ist nur eine temporäre Lösung, die gut funktioniert.

Auf die Aderendhülsen würde ich trotzdem nicht verzichten! Meine Verbindungsstecker auf dem Board sind noch voll intakt und werden auch nicht sehr heiß.

Weitere Upgrades für mehr Sicherheit

Weitere Upgrades zum Schutz vor Überhitzung durch große Ströme sind bestellt. Dazu gehören:

Über ein neues Netzteil denke ich auch nach. Der Tausch eines Netzteils birgt viele Gefahren. Mit Strom ist nicht zu spaßen. LED Netzteile die man direkt nutzbar erwerben kann kommen aber meist auch aus China – ob das wirklich sicherer ist?

Die ersten 3D Drucker Verbesserungen

Verbesserungen für den Anet A8

Durch kleine und größere Verbesserungen kann man die Druckqualität des Anet A8 steigern. Diese Upgrades könnt ihr kaufen, aber auch selbst mit dem Gerät drucken. Ich möchte euch auf dem laufenden halten, welche Verbesserungen ich für meinen Drucker gekauft oder selbst gedruckt habe.

Im Vorfeld habe ich einige Verschiedene Verbesserungen herausgesucht und  gekauft. Von neuen Gleitlagern, über Umlenkrollen bis hin zum Ersatz für die Zahnriemen ist vieles dabei. Detailliertere Beschreibungen zu den Verbesserungen bekommt ihr hier. Jetzt geht es aber dahin die erste selbstgedruckte Verbesserung zu produzieren.

Die erste selbstgedruckte 3D Drucker Verbesserung

Bei der ersten Verbesserung des Anet A8 habe ich mich für einen neuen Lüfteraufsatz entschieden.
Radialer Lüfteraufsatz - die erste von vielen VerbesserungenDieser radiale Lüfteraufsatz soll den ursprünglichen einseitigen Aufsatz ersetzen.

Für den 3D Druck ist es wichtig das Filament unmittelbar nach dem Auftragen auf die darunterliegende Schicht aushärtet zu lassen. Passiert das nicht, können die einzelnen Layer miteinander ungewollt verschmelzen, das Druckprodukt verzieht sich und bekommt unschöne Kanten.

Das Aushärten des Materials wird durch Kühlung bewerkstelligt. Dabei erzeugt ein Lüfter einen Luftstrom, welchen der Lüfteraufsatz direkt auf das Druckerzeugnis leitet. Der Standardaufsatz tut dies leider nur einseitig. So kann es zu einer minimalen Verschiebung in Y-Richtung kommen.

Um eine optimale und umlaufende Kühlung zu gewährleisten habe ich mich für den Druck dieses Lüfteraufsatzes entschieden. Zwar war das einer meiner ersten Drucke, doch ich Denke diese Verbesserung wird sich bezahlt machen. Falls ich nun Fehler in Y-Richtung bekomme liegt es nicht am Lüfter der das Druckprodukt „wegpustet“.

Material & Druckeinstellungen

Gedruckt habe ich diese Verbesserung aus rotem PLA für Einsteiger. Es handelt sich nicht um hochpreisiges Markenfilament, sondern um eine eher günstige Sorte, da ich noch viel ausprobiere und die Kosten für eventuelle Fehldrucke im Rahmen halten möchte.

Der Aufsatz wurde mit 50 mm/s, 0.2 mm Schichthöhe, 100% Infill und ohne Supports gedruckt. Die Temperatur des Extruders habe ich auf 190°C eingestellt, das Heizbett war bei 60°C.

Trotz der Nähe dieses Aufsatzes zum Druckkopf, kann man diese Verbesserung aus PLA drucken. PLA hat einen niedrigeren Schmelzpunkt und ist somit nicht so hitzebeständig wie zum Beispiel ABS. Der Aufsatz schmilzt trotzdem nicht, da sowohl der Abstand zum Druckkopf, als auch die Kühlung von innen ausreichen um eine Temperatur weit unterhalb des Schmelzpunktes beizubehalten.

Über weitere Verbesserungen und meinen Weg in der Welt der Macher halte ich euch auf dem laufenden.

Auf, auf in neue Welten!

Es ist geschafft! Der Anet A8 ist aufgebaut und die ersten Drucke sind gemacht. Vorerst werde ich mich auf den Druck von Upgrades für den Drucker selbst beschäftigen, damit ich zum einen mein Wissen zum Drucker erweitere und zum anderen eine noch bessere Qualität der Drucke erzielen kann.