Wie man Low-End-FDM-3D-Drucker verbessert

Bis vor einigen Jahren bestand die einzige Alternative, um in die Welt des 3D-Drucks einzusteigen, darin, einen kommerziellen Haushaltsdrucker zu erwerben, dessen Kosten in vielen Fällen unerschwinglich waren, oder die Teile und Komponenten zu erwerben, die zum Zusammenbau eines 3D-Druckers erforderlich sind Drucker aus dem RepRap-Projekt , entweder in Bausatzform oder separat. Diese letzte Option war wirklich erschwinglich, aber erforderte viel Wissen und Erfahrung in Montage, Programmierung und Kalibrierung um gute Ergebnisse zu erzielen. Dies war für viele Nutzer ein erhebliches Hindernis dessen Ziel es war, nur in den 3D-Druckprozess einzusteigen und nicht in den Bau- und Kalibrierungsprozess des 3D-Druckers.

Bild 1:RepRap Mendel-Drucker. Quelle:reprap.org

Das hat sich jedoch geändert. Derzeit ist es möglich, vormontierte und vorkonfigurierte FDM-3D-Drucker zu wirklich günstigen Preisen zu erwerben . Marken wie Creality, Tevo, Anycubic, Artillery oder Geeetech produzieren einfache und sofort einsatzbereite Drucker mit Preisen unter 500 € und teilweise sogar unter 300 €.

Ein großer Teil dieser Art von 3D-Druckern sind normalerweise sehr minderwertige Geräte , mit häufigen Fehlern und in vielen Fällen praktisch unbrauchbar, es gibt jedoch einige Modelle, die ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis erreicht haben und gute Bewertungen in sozialen Netzwerken monopolisieren.

Bild 2 Ender 3 Drucker. Quelle:creality3dofficial.com

Modelle wie der Ender 3 und der CR-10s von Creality oder der Sidewinder X1 von Artillery sind für viele Benutzer zum Tor zur Welt des 3D-Drucks geworden, und obwohl sie ideale Optionen für den Einstieg sein mögen, werden es bald viele Benutzer sein Beachten Sie die Einschränkungen dieses Druckertyps.

Kosteneinsparungen und Einschränkungen.

Trotz des guten Preis-Leistungs-Verhältnisses einiger dieser 3D-Drucker ist es unvermeidlich, dass um solche niedrigen Preise zu erzielen, Abstriche bei der Qualität bestimmter Komponenten gemacht werden müssen.

Im Allgemeinen sind die Hauptschwächen dieser Drucker die folgenden:

• Die Qualität und Stabilität des Rahmens.
• Die Qualität der Druckgrundlagen.
• Das Hotend.
• Der Extruder.

Einige Besitzer dieses Druckertyps, die den Sprung zu komplexeren Drucken oder fortschrittlicheren Materialien wagen möchten, stellen fest, dass ihr 3D-Drucker nicht in der Lage ist, die richtigen Temperaturen zu erreichen, oder dass ihr Extruder nicht in der Lage ist, ein flexibles Material richtig zu ziehen Material . In diesen Fällen stellt sich die Frage, ob man den Sprung zu einem höherwertigen Drucker mit der damit verbundenen hohen Investition wagt oder auf andere Materialien verzichtet und sich mit der aktuellen Qualität zufrieden gibt.

Bild 3:Original E3D und Klondüse. Quelle:Hackaday.com

Es gibt jedoch eine Zwischenlösung: Versuchen Sie, Schwächen zu verbessern und bestimmte Schlüsselkomponenten des Druckers mit hochwertigen Komponenten aufzurüsten wie sie in High-End-Druckern verwendet werden. Auf diese Weise kann die Druckqualität erheblich verbessert und die Auswahl an verfügbaren Materialien erweitert werden.

Die Qualität und Stabilität des Rahmens oder der Struktur

Generell sind die Rahmen dieser Drucker meist leicht und teilweise nicht sehr robust . Dies ist besonders ausgeprägt in den sparsamsten , wo in vielen Fällen der Einsatz von Kunststoffbauteilen missbraucht wird.

Bild 4:Geeetech i3. Quelle:geeetech.com

Dies bedeutet, dass es unmöglich ist, hohe Geschwindigkeiten und Beschleunigungen zu erreichen, ohne Vibrationen zu verursachen, die die Druckqualität beeinträchtigen . Vielleicht ist dies ein weniger wichtiger Schwachpunkt, da, wenn man die Geschwindigkeitsbegrenzung jedes 3D-Druckers kennt und die Druckgeschwindigkeit darunter hält, die Vibrationen fast nicht vorhanden sind und die Druckqualität gut ist . Es ist auch möglich, die Robustheit des 3D-Druckers durch gedruckte Teile zu verbessern oder die Stabilität zu verbessern, indem der 3D-Drucker auf einer soliden Basis verankert wird, die Vibrationen minimiert.

Druckbettqualität

Größer bedeutet nicht immer besser. Je höher das Druckvolumen auf einem Drucker ist, desto wichtiger ist es, hochwertige Komponenten zu verwenden . Wo dies vielleicht am deutlichsten zu sehen ist, ist die Druckstation. Derzeit weisen viele dieser Drucker eine Basis auf, die aus einer 2 oder 3 mm dicken Aluminiumfolie mit einer Kunststofffolie auf ihrer Oberfläche besteht. Während auf einer Basis von weniger als 25 cm die Ebenheit der Aluminiumplatte normalerweise recht gut ist , on großformatigen 3D-Druckern bei Sockeln von 40 cm oder 50 cm haben die Sockel meist eine schlechte Ebenheit , insbesondere bei solchen mit einer Dicke von weniger als 4 oder 5 mm. In diesem Fall treten, selbst wenn sie vollkommen eben sind, normalerweise Haftungsprobleme oder die Unmöglichkeit auf, den gesamten Untergrund zu bedrucken.

Am ratsamsten ist es, vor dem Kauf eines Druckers realistisch über die Druckgröße zu sein, die wir benötigen werden und entscheiden Sie sich für die kleinste Größe, die unseren Anforderungen entspricht. In den meisten Fällen ist eine 20 cm x 20 cm oder 25 cm x 25 cm große Basis mehr als ausreichend.

Es gibt jedoch Zeiten, in denen ein Großformatdrucker wirklich notwendig ist, oder wir finden sogar eine kleine Basis, die eine schlechte Ebenheit aufweist . In diesen Situationen ist die Lösung recht einfach und kostengünstig. Um eine Basis von geringer Qualität zu verbessern, können Sie einen Kristall in der Größe unserer Basis kaufen und ihn direkt auf die Basis legen . Die Kristalle haben normalerweise eine fast perfekte Ebenheit , Aluminiumbasen weit überlegen. Um die perfekte Basis zu erreichen, können wir außerdem eine Original- oder PEI-Buildtak-Folie auf die Oberfläche legen das wird die beste Haftung der Teile gewährleisten.

Bild 5:BuildTak Adhärenzbasis. Quelle:Buildtak.com

Eine weitere sehr interessante Option, um die Druckbasen auf bis zu 310 mm zu verbessern, ist die Installation einer hochwertigen Magnetbasis wie der BuildTak FlexPlate oder der Ziflex-Basis . Diese Basistypen verbessern nicht nur die Ebenheit und Haftung der Originalbasis, sondern erleichtern auch das Entfernen bedruckter Teile.

Bild 6:Flexible Basis von Ziflex. Quelle:Zimple3D.com

Das Hotend

Die meisten dieser Drucker verwenden minderwertige Klone von Marken-Hotends wie der E3D V6 und der E3D-Vulkan. Obwohl sie ästhetisch gleich aussehen mögen, haben sie intern nichts miteinander zu tun . Im Gegensatz zu den ursprünglichen V6-Hotends sind diese Klon-Hotends nicht ganz aus Metall , aber das Filament wird durch einen minderwertigen PTFE-Schlauch getrieben. Zusammen mit der Tatsache, dass die Kühlung der Hotels in vielen Fällen nicht optimal ist, bedeutet dies, dass diese Drucker auf das Bedrucken von Materialien mit Drucktemperaturen unter 260 ºC beschränkt sind . Außerdem wird die Wahrscheinlichkeit von Staus und Heat Creep multipliziert im Vergleich zu einem hochwertigen Hotend.

Bild 7:Original V6 vs. Klon. Quelle:spiritdude.wordpress.com

Andere Drucker wie Creality verwenden ihr eigenes Hotend , und obwohl es sich um eine qualitativ hochwertige Komponente handelt, ist es immer noch ein Basismodell, das auf die Verwendung von Materialien mit Drucktemperaturen unter 255 °C beschränkt ist.

Bild 8:Ursprüngliches Creality-Hotend. Quelle:creality.com

Aktualisierung des Hotends eines billigen Druckers kann eine der wichtigsten Verbesserungen sein, die gemacht werden können, aber es kann auch eine der komplexesten sein . Wenn das serielle Hotend ein Klon einer anerkannten Marke wie E3D oder Slice Engineering ist, ist die beste Option einfach und besteht darin, es durch sein ursprüngliches Äquivalent zu ersetzen . Dies bedeutet nicht nur die Verbesserung der Verwendung eines hochwertigen Hotends, sondern öffnet auch die Tür dazu, alle Ersatzteile und Zubehörteile für jedes Ökosystem zu haben Langfristig von großer Bedeutung, wenn man in der Welt des 3D-Drucks vorankommen will. In diesem Fall ist die einzige Komplikation die Notwendigkeit, die Druckerfirmware zu modifizieren, wenn der Thermistor ausgetauscht wird . Es ist wichtig zu wissen, ob der Drucker, den wir aktualisieren möchten, Firmware-Modifikationen zulässt, andernfalls muss der serielle Thermistor gewartet werden.

In Fällen, in denen das Hotend selbst entworfen wurde, kann der Prozess kompliziert sein . In Ermangelung eines qualitativ hochwertigen Äquivalents, das einen einfachen Austausch ermöglicht, kann es erforderlich sein, neue Teile neu zu entwerfen und herzustellen, um ein E3D- oder Slice Engineering-Hotend aufzunehmen. Dieser Vorgang kann für viele Benutzer sehr kompliziert sein.

Bild 9:Mückenanpassung an einen Ender 3. Quelle:thingiverse.com/brotherchris

Dies ist jedoch für Benutzer von Creality 3D-Druckern vereinfacht und andere 3D-Drucker, die dasselbe Hotend verwenden, wie z. B. Tevo Tornado, TronXY X5S, Alfawise U20 oder Lotmaxx SC-10.

Die amerikanische Marke MicroSwiss hat ein hochwertiges Vollmetall-Hotend entwickelt, das vollständig mit dem Creality-Hotend kompatibel ist. Mit diesem Hotend können Sie problemlos Filamente mit Temperaturen bis zu 285 °C drucken , es besteht aus einem Grad 5 Titan Heatbreak , einem hochwertigen Kühlkörper und einer vernickelten Messingdüse . Darüber hinaus bietet es eine große Auswahl an kompatiblen Düsen in mehreren Materialien und Durchmessern .

Bild 10:MicroSwiss Hotend All Metal für Creality-Drucker. Quelle:Microswiss.com

Extruder

Viele dieser Drucker verwenden hochwertige Extruderklone , aber wie im vorherigen Fall, obwohl das Erscheinungsbild ähnlich ist, ist die Leistung viel geringer. Das Upgrade des Extruders ist neben dem Hotend wahrscheinlich die wichtigste Verbesserung , und derjenige, der die endgültige Druckqualität am stärksten beeinflussen kann . Andererseits kann es in vielen Fällen das komplexeste sein und dasjenige, das die meisten Investitionen erfordert.

Hier können drei Situationen auftreten:

• Direkt-Extruder-Drucker
• Bowden-Extruder-Drucker
• Bowden-Extruder-Drucker auf Direktdrucker umgestellt

Drucker mit Direktextruder.

Dieser Fall ähnelt dem der Hotends. Wenn der Drucker über einen Klon einer anerkannten Marke wie Titan Aero oder Bondtech BMG verfügt, ist die beste Option das Originaläquivalent. In diesem Fall müssen Sie jedoch vorsichtiger sein und auf Kompatibilität achten . Im Gegensatz zu Hotends, bei denen die Abmessungen in den meisten Fällen mit dem ursprünglichen Äquivalent übereinstimmen, können Extruder Konstruktionsunterschiede aufweisen, die einen direkten Austausch unmöglich machen. Die meisten Marken wie E3D oder Bondtech stellen Pläne und Maße ihrer Extruder auf ihren Webseiten bereit, und es ist auch einfach, genaue Modelle dieser Extruder in den wichtigsten 3D-Datei-Repositorys zu finden. Es wird empfohlen, den Extruder des 3D-Druckers zu messen und mit dem Original zu vergleichen, um sicherzustellen, dass er leicht ausgetauscht werden kann.

Bild 11:Titan Aero-Klon. Quelle:Aliexpress.com

Wenn der Extruder ein eigenes Design hat, muss der Druckerwagen angepasst werden . Entwürfe finden Sie in den wichtigsten 3D-Datei-Repositories, um Qualitätsextruder anzupassen wie der Titan Aero zu den gängigsten Druckern wie einige Creality. Für den Fall, dass ein neuer Schlitten konstruiert werden muss, kann es eine gute Option sein, den ursprünglichen Extruder durch den neuen E3D Hemera zu ersetzen, dessen integriertes T-Nut-Montagesystem die Integration in jeden Drucker erleichtert. stark>

Video 1:E3D Hemera Montagesystem. Quelle:e3d.com

In jedem Fall bedeutet der Wechsel des Extruders in vielen Fällen eine Änderung der Schritte pro mm in der Firmware , also müssen wir sicherstellen, dass wir es tun können. Falls Sie die Druckersignatur nicht dauerhaft ändern können, wird der M92 Der Befehl muss im Druck-Gcode mit der entsprechenden Schrittkonfiguration hinzugefügt werden.

Bowden-Extruder-Drucker.

Dies ist wahrscheinlich der einfachste Fall . Da es an einem Punkt fixiert ist, ist es wirklich einfach, eine an einen bestimmten Extruder angepasste Halterung herzustellen. In diesem Fall ist es am besten, den Standard-Extruder durch einen Original Bondtech BMG zu ersetzen.

Für die meisten Besitzer von Creality- und Tevo Tornado-Druckern der Prozess ist sogar viel einfacher. Bondtech hat eine speziell für diese Drucker angepasste Version seines renommierten BMG.

Bild 12:Bondtech-Extruder für Creality-Drucker. Quelle:Bondtech.com

Wie im vorigen Fall kann es erforderlich sein, die Konfiguration der Schritte pro mm der Firmware zu ändern.

Unabhängig davon, ob der Extruder ersetzt wird oder nicht, was immer aktualisiert werden sollte, ist das Bowdenrohr. Das Ersetzen des Standard-PTFE-Schlauchs durch einen Capricorn XS ist eine einfache, kostengünstige und viel wichtigere Änderung, als Sie denken . Ein Bowdenrohr mit einem engen Innendurchmesser und geringer Reibung verbessert die Präzision und Konsistenz der Extrusion erheblich . Wenn wir einen Bondtech BMG Extruder mit einem Capricorn XS Bowdenrohr kombinieren, erhalten wir eines der besten Bowdensysteme, die es derzeit auf dem Markt gibt.

Bild 13:Aktueller PTFE-Schlauch im Vergleich zu Capricorn XS. Quelle:Captubes.com

Bowden-Extruder-Drucker auf Direktdrucker umgestellt

In den meisten Fällen ist es die komplexeste Option . Neben der Notwendigkeit, den Schlitten komplett neu zu konstruieren, um ihn an einen Direktextruder anzupassen, und die Firmware zu ändern, um die Schritte pro mm anzupassen, ist es bei einer Änderung der Position des Extruders erforderlich, das Motorkabel zu verlängern.

Für Benutzer von Bowdendruckern ist es das bestmögliche Update, obwohl es ein sehr komplexer Prozess sein kann, der nur den erfahrensten Benutzern vorbehalten ist.

Aber wie in den vorherigen Fällen haben Benutzer von Creality-Druckern dank Bondtech und Microswiss mehrere Möglichkeiten, diese Konvertierung schnell und einfach durchzuführen . Derzeit gibt es drei Direktextruder, die mit Creality-Druckern kompatibel sind:

MicroSwiss

MicroSwiss bietet neben seinen Hotend All Metal for Creality-Druckern auch einen hochwertigen DDG-Extruder an . Es ist ein Leichtgewicht Extruder vollständig aus gefrästem Aluminium . Es ist kompatibel mit dem originalen Creality-Hotend , jedoch die beste Option um das Beste aus dem Drucker herauszuholen, ist es, ihn mit dem renommierten MicroSwiss Hotend All Metal zu kombinieren . Die Installation dieses Extruders ist wirklich einfach und erfordert ein paar Schritte, außerdem ist es die billigste Option.

Bild 14:MicroSwiss-Extruder für Creality. Quelle:Microswiss.com

Bondtech DDS

Es ist eine der professionellsten und vollständigsten Optionen. Es besteht aus einem kompletten Kopf bestehend aus einem Bondtech BMG Extruder und einem original V6 Hotend . Alles fertig montiert und verkabelt . Dieses Update ermöglicht Ihnen einen Direktextruder mit einigen der besten derzeit auf dem Markt erhältlichen Komponenten , mit dem Vorteil, dass sie einfach und schnell installiert werden können. Darüber hinaus erlaubt es die Verwendung aller Komponenten des V6-Systems , vollständiger als der serienmäßige Mk8. In diesem Fall ist es auch notwendig, die Schritte pro mm des Extrudermotors in der Firmware und die Thermistorparameter zu ändern .

Bild 15:DDS-Extruder für Creality-Drucker. Quelle:bondtech.com

Bondtech DDX

Es ist der neue Direktextruder für Creality-Drucker . Es ist die vielseitigste Option der drei . Wie der vorherige basiert er auf einem angepassten Bondtech DDX-Extruder , aber in diesem Fall enthält es nicht das Hotend, sondern ist direkt kompatibel mit Creality's eigenem . Darüber hinaus ermöglicht es die Verwendung der bekannten Slice Mosquito- und Copperhead-Hotends durch ein Anpassungskit . In Kombination mit einem dieser beiden Hotends ist es wahrscheinlich eines der fortschrittlichsten Direktextrusionssysteme, die es heute gibt , die denen vieler professioneller Drucker ebenbürtig sind.

Bild 16:Bondtech DDX-Extruder. Bondtech.com-Quelle

Für viele Benutzer von Low-End-Druckern, die Fortschritte bei der Erforschung neuer Materialien oder der Verbesserung der Qualität ihrer Drucke machen möchten, ist die Aktualisierung bestimmter Komponenten ihres Druckers möglicherweise die beste Option, ohne die Investition für die Anschaffung eines semiprofessionellen oder professioneller 3D-Drucker. Eine einfache Aktualisierung der Extruder- und Hotend-Baugruppe kann die Qualität erheblich verbessern und mit Materialien experimentieren, die zuvor nicht realisierbar waren oder verwenden Sie neue Düsen mit Durchmessern von 0,25 mm bis 1,5 mm.

Diese Optionen sind besonders interessant für Besitzer von Druckern der Marke Creality, da sie die größte Auswahl an Optionen sowie die beste Kompatibilität bieten.