Aufbau 3D-Drucker P3 Steel #01 – Der Rahmen

Der Stahlrahmen – Zusammenbau

Heute kam endlich der Rahmen aus Spanien. Naja, was heißt „endlich“, es hat nach Bestellung nur 9 Tage gebraucht – ich hatte mit 2 Wochen gerechnet.

Das Zusammenbauen der im Prinzip sehr exakt gefertigten Teile ist kein besonderes Hexenwerk, birgt jedoch ein paar kleine Herausforderungen, die ich hiermit dokumentieren möchte.

Empfohlenes Werkzeug:

Werkzeuge

Ein Inbus-Schlüssel, der gut in der Hand liegt, ein längerer herkömmlicher Inbus-Schlüssel mit Kugelkopf, eine kleine Flachfeile und eine (nicht abgebildete) Rundfeile

Da sind nu ein paar große und kleine Teile, von denen man nicht bei allen auf Anhieb sagen kann, wo die hingehören. Ich habe deswegen Tante Google befragt, und sie spuckte mir http://reprap.org/wiki/P3Steel aus, wo es ein computeranimiertes Video gibt, das den Zusammenbau der Rahmenteile zeigt – dachte ich…

Leider ist die Reihenfolge – so wie im Video gezeigt – nicht machbar!
Ich musste den halben Rahmen wieder auseinanderbauen.

Die Teile werden alle mit der selben Technik verbunden:

Ein02e Schraube wird in eine schwergängige Stopmutter gedreht, die wiederum in einer entsprechenden Aussparung am Drehen gehindert wird. Ein Schraubenschlüssel ist daher nicht erforderlich.

 

Die Muttern sind aber zunächst lose und das Hineinfummeln in den Schlitz kann etwas Nerven kosten, da sie sich gerne umdrehen oder verkanten. Meistens fallen sie wieder heraus, oder liegen so, dass die Schraube nicht in’s Gewinde kann. Hat das Schraubengewinde gegriffen, hat man gewonnen. Das wäre mit feststehenden Gewinden schöner. OK, jetzt das selbe Prozedere nur noch 59 mal…

 

Zunächst werden die drei großen Teile ineinandergesteckt. Sie werden mit insgesamt Schrauben miteinander verbunden. Bevor es weitergeht, müssen nun – anders, als im Video(!) – die zwei  (5-8cm langen) trapezförmigen Teile eingebaut werden.

03Dazu müssen die langen unteren Rahmenteile etwas gebogen werden.

Danach können die Top-Platten angebracht werden; die Löcher für die Wellen zeigen natürlich nach vorne:

Top

Weiter geht es mit den unteren Rahmenteilen vorne und hinten. Sie tragen jeweils zwei kleine Teile, die den Motor und das Gegenlager für den Y-Achsen Zahnriemen aufnehmen.

Unten-hinten

Unten-vorne

Da ich die von toolson konstruierten Kunststoffteile verwenden werde, fallen die kleinen vorderen später Teile weg. Eines der beiden unteren Rahmenteile sollte man noch nicht montieren, da zuvor die 8mm Wellen eingeführt werden.

Ebenfalls abweichend vom o.g. Video müssen die beiden Z-Motoraufnhamen, die jeweils aus drei Teilen bestehen, vorher zusammengebaut werden:

Motoraufnahme

Immer mal wieder passen die Teile nicht sauber in die Aussparungen, da sie bis zu 1mm hohe einzelne Grate haben. Das kommt zum Glück nicht so oft vor, bei mir 3-4 mal. Da hilft nur Abfeilen:

Grat_02Grat_01abfeilen

Nun kann der Schlitten vorbereitet werden.

Verwendet man die standard LM8UU-Lager, kommen die Teile aus dem Rahmenbausatz zum Einsatz. Diese Lösung ist allerdings das Schlechteste am Steel-Rahmen. Toolson hat alternative Lagerhalterungen für Gleitlager von IGUS konstruiert, die , schön leise laufen, einen etwas größeren Außendurchmesser haben, aber eine hohe Montagepräzision verlangen (weswegen mir von Ihnen abgeraten wurde).

Hier die vom Rahmenkonstrukteur vorgesehene Kit-Lösung: Am besten bereitet man den Schlitten, in dem man sie acht Schrauben/Mutternpaare schon einmal so zusammenführt, dass das Schraubengewinde jeweils knapp einen Millimeter hinten aus der Mutter herausschaut. Die Muttern werden natürlich an der Unterseite platziert:

Schlitten_01

Jetzt wird es fummelig: Die Lager werden in die Ausschnitte gelegt und tauchen ca. 1mm tief ein. Hierbei muss darauf geachtet werden, dass es keine Grate der Pulverbeschichtung gibt, die eine saubere, plane Lage verhindern würden. Dann werden die Haltebleche aufgeschoben und beide Schrauben abwechselnd langsam angezogen, bis das Lager sich nicht mehr bewegen kann. Hierbei sollte ein nur sehr geringes Drehmoment angewendet werden (viel geringer, als zur Befestigung der anderen Rahmenteile)! Dreht man zu fest oder ungleichmäßig, wird das Lager etwas gequetscht, so dass die Welle nur schwer oder sogar gar nicht einführbar ist. Also wirklich nur so stark anziehen, dass das Lager sich nicht mehr von Hand bewegen lässt. Am Ende gibt es einen ca 1,5mm breiten Spalt zum Schlittenboden, der natürlich parallel verlaufen sollte. Alles in allem eine sehr diffuse Konstruktion…

SChlitten_02

Wenn alle vier Lager montiert sind, können die Y-Wellen in den Rahmen geschoben werden. Dies gelingt wahrscheinlich nicht sofort, da die Ausparungen der Rahmenteile etwas zu knapp ausgeschnitten sind. Sie müssen mit einer Rundfeile etwas erweitert werden, wobei man nur kleine Schritte vornimmt und immer wieder prüft, ob sich die 8mm – Welle einführen lässt, aber immer noch fixiert wird.

Feilen

Übertreibt man es hierbei, ist das nicht so tragisch (es sei denn, die Welle hat so viel Spiel, dass sie herumwackelt und zu ihrer Nachbarin nicht immer parallel läuft). Wenn es nur so ist, dass sie sich leicht herausschieben lässt, gibt es als Gegenmaßnahme z.B. herunterladbare Druckteile, die man als Abschluß anbringen kann.

Nun kann man die Wellen in die Schlittenlager schieben. Das sollte sehr leicht gehen, und so, dass sie danach bereits herausrutschen, wenn man den Schlitten nur leicht neigt, ansonsten sind sie nicht in Flucht montiert. Zuvor sollten die neuen Lager geschmiert werden [wird noch ergänzt, da ich hier noch nicht sicher bin, womit].

Da eine der beiden Rahmenteile ja noch demontiert sind, kann man die Wellen mit aufgestecktem Schlitten in die bereits fixierte Seite einführen, sie auf das abschließende Rahmenteil aufstecken und letzteres schließlich anmontieren.

montierter SchlittenDer Schlitten läuft schön leichtgängig, aber beeindruckend laut! Dabei resoniert meine Arbeitsplatte am eifrigsten. In der Luft gehalten, ist es deutlich leiser. Daher wurde der Beschluss gefasst, den Drucker am Ende auf Silikonfüße zu stellen.

Die Z-Achsen  – Lager könnten auch schon vorbereitet werden. Ist noch nicht erledigt.

Auch die Motoren können erst montiert werden, wenn ich die benötigten Kunststoffteile erhalten habe.

In ein paar Tagen wird es weiter gehen. Bis dahin Ciao!

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