Der “Backpack Mini Delta” 3D Drucker mit 28bYJ-48 Schrittmotoren – Idee vorstellen

Einleitung

Dieser Beitrag beschreibt die Idee und die Entstehungsgeschichte vom “Backpack (=Rucksack) Mini Delta” 3D Drucker. Begonnen hatte alles damit, dass ich günstig (für gerade mal 5€) an ein Ramps 1.4 samt Motortreiber und Kühlkörper und ein Atmega 2560 gekommen bin. Da ich bereits einen Low-Budget 3D Drucker aus altem PC Material, einen Prusa i3 und einen Sparkcube gebaut habe, musste das nächste Projekt etwas völlig anderes sein.

Nachdem ich monatelang nach passenden Mini Schrittmotoren gesucht hatte, habe ich mich schließlich für die 28BYJ-48 stepper entschieden. Schnell wurde ich auf das folgende Projekt aufmerksam.

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Quelle: https://de.pinterest.com/pin/413909021978024029/ Forum: http://forums.reprap.org/read.php?2,635029

Leider sieht es so aus, als wäre das Projekt im Sande verlaufen. Deshalb finden sich die STL-Dateien zu den grünen Plastikteilen nirgends. Aus diesem Grund habe ich mich entschieden, die Dateien selbst zu entwerfen und einen Mini Delta 3D Drucker für den kleinen Geldbeutel zu entwerfen.

Das Hauptaugenmerk bei diesem Projekt liegt auf den folgenden Punkten:

  • 28BYJ-48 Schrittmotoren müssen verwendet werden
  • Lüfterlos
  • Extrem klein (sodass er in einen Rucksack passen würde)
  • Sehr geringes Budget (<100€)

Bei der Recherche von Delta 3D-Druckern bin ich auf den folgenden Kalkulator gestoßen, der einem dabei hilft, die Armlänge für den Effector zu bestimmen.

Mini pade - delta 3d drucker Konzept
Quelle: http://www.thinkyhead.com/_delta/

Planung

FragestellungMögliche Lösung(en)
Welches Hotend?Der Drucker soll vollkommen lüfterlos sein (wie M3D Micro oder Tiko) aus diesem Grund habe ich mich für ein PTFE-Hotend entschieden.

Mögliches Hotend: Merlin Hotend

Eine gute Entscheidungshilfe für das passende Hotend findet sich hier.

Lager oder nicht Lager?Angesichts des sehr kleinen Budgets, wird auf Präzisionswellen und Lager verzichtet.

Zum Einsatz kommen 6mm Alu-Rundstäbe und die Plastikteile (Carriages) gleiten auf den Stäben.

Warum 28bYJ-48 Schrittmotoren?Weil sie extrem günstig sind und es schon ein paar fertige Teile dafür gibt (Zum Beispiel der Extruder).
Welcher Extruder für einen 28bYJ-48 Schrittmotor?Eventuell kann man das hier wieder verwenden: http://www.thingiverse.com/thing:200078
Welche Gelenke, Rods und Arme?Es gibt viele fertige Angebote für gerade mal 20€. Diese Pakete bieten alle zwölf Gelenke und Arme, dennoch passen sie nicht ins Budget, weshalb ich mich für gedruckte Gelenke (Beispiel: http://www.thingiverse.com/thing:1624643) und 3mm Gewindestangen entschieden habe.
Warum Riemen anstatt Gewindestange?Die 28bYJ-48 sind sehr stark untersetzt. Ich habe etwas von 2048 Schritte für eine Umdrehung gelesen. Außerdem kann man mit den Schrittmotoren keine hohen Geschwindigkeiten fahren, eine Gewindestange würde diesen Effekt noch einmal verstärken, sodass am Ende vielleicht eine maximale Geschwindigkeit von 5 bis 10mm/s heraus kämen.

Teileliste

Eine Übersicht der zu verwendenden Teile findet ihr hier. Die Liste ist noch lange nicht vollständig und dient für mich in erster Linie als Merkliste.

Hotend

Teil/KomponenteAnzahl
Heizpatrone1
100K NTC1
Nozzle / Düse1

Extruder

Teil/KomponenteAnzahl
Plastikteile1
Extruder-Gear / Ritzel1
Anpress-Lager1
Diverse Schrauben1
Teflon-Schlauch1
Push Fit2

Elektronik

Teil/KomponenteAnzahl
Ramps 1.41
Motortreiber + Kühlkörper4
Atmega 25601

Mechanik und Allgemein

Teil/KomponenteAnzahl
Schrittmotoren4
Bodenplatte1
Deckplatte1
Riemen3
Endstop-Schalter (Micro-Schalter)3
Netzteil 1
Alu-Rohre6
Rods, Gelenke, Arme12
Schlitten3
Effector (Hotend Halter)1
Druckplatte1
GT-2 Pulley3
GT-2 Umlauflager3
Diverse Schrauben1

Wie geht es weiter?

Im nächsten Teil werde ich die erstellten 3D Modelle präsentieren. Momentan zeichne ich gerade die Motorhalter, Carriages, Wellenhalter usw.

Anders als beim Delta-Drucker aus dem obigen Bild (grüne Plastikteile), möchte ich versuchen auf große gedruckte Teile zu verzichten. Nicht jeder kann seinen 3D Drucker 5 Stunden unbeaufsichtigt laufen lassen. Deshalb orientiere ich mich beim Zeichnen der Dateien auf eine maximale Druckzeit von ein bis zwei Stunden.

Die unten gezeigten Halter werden später auf eine MDF-Platte bzw. auf eine Acrylplatte geschraubt, so kann man sich unnötiges Drucken von Platten sparen.

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In diesem Beitrag präsentiere ich die Idee zum "Backpack Mini Delta" 3D Drucker mit 28bYJ-48 Schrittmotoren.
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