zelfde als Engels
Author Archives: broekrh
Instellen van de Software en Firmware
De Arduino en Repetier Software
Voordat je aan de hang kan met je printer moet eerst de firmware naar de Arduino geupload worden. Daarna moet de printer gecalibreerd worden. Er zijn een aantal programma’s beschikbaar voor de RepRap. Ik heb gekozen voor Repetier, omdat het makkelijk te configureren is, en de Arduino software hoeft niet opnieuw gecompileerd te worden wanneer er iets aan de instellingen van de printer gewijzigd wordt.
Omdat het RAMPS bord aangedreven wordt door een Arduino, heb je een Arduino client nodig om de Repeties software naar het Arduino bord te uploaden. De Arduino client kan gratis geupload worden op Arduino. De Repetier firmware en de client zijn te vinden op www.repetier.com.
Het configureren van de Arduino Client
Na het downloaden en installeren van de Arduino client moeten er nog wat instellingen aan de client gewijzigd worden voordat deze met de Arduino kan communiceren.
Start de Arduino client op en selecteer eerst het juiste Arduino type. In dit geval is dit de Arduino Mega 2560
(zie ook de printscreen hieronder).
Daarna moet de juiste compiler geselecteerd worden. In dit geval is dat de AVRISP mkII.
Selecteer vervolgens de juiste com (of seriele) poort waarmee de Arduino met de computer communiceert.
Nadat alles is ingesteld, kan het repetier.ino bestand dat je als het goed is al hebt gedownload geopend worden. Druk op het pijl-icoon en de software zal gecompileerd worden en geupload worden naar de Arduino.
Setting up the Repetier Client
Installeren van de End Stops
NOG NIET AF
Samen in mijn RAMPS pakket kwamen drie optische end stops. End stops worden gebruikt om de software te vertellen wanneer het eindpunt van een as bereikt wordt. Optische end stops bestaan uit een infrarood led en een lichtsensor, en worden getriggerd wanneer er de lichtbundel van de led onderbroken wordt door een obstakel (ik noem het hier maar even een vlag). Wanneer de end stop getriggerd wordt, stopt de motor van de betreffende as. Dit houdt in dat voor elke as een vlag geplaatst moet worden, en dat vereist wat gepuzzel
Voorbereidingen
Een RepRap Prusa I3 printer heeft dus 3 end stops nodig, een voor elke as. Zij kunnen het best zo dicht mogelijk bij de motor geplaatst worden. Dit is de ‘home’ positie van de printer; als op de home knop in de software gedrukt wordt verplaatst de printkop zich naar die positie.
Om te beginnen moeten de end stops op de 3D geprinte onderdelen gezet worden.
Benodigde onderdelen voor montage van een end stop:
3 x M3 moet
1 x 3D print
1 x M3x30mm schroef
2 x M3x20mm schroef
Zoals ik al eerder heb laten zien, kunnen de moertjes het beste in het geprinte onderdeel geduwd worden met een warme soldeerbout.
Hier het bovenaanzicht van de moer in de houder. Hier moet ik nog wat plastic wegvijlen.
Mijn optische end stops waren voorzien van een mooie connector. Een endstop heeft drie draden:
V = + voltage
G = Ground
S = Signal
Omdat de draadjes uit mijn pakket te kort waren, heb ik ze moeten verlengen. De gele draad is de signaaldraad, rood en zwart zijn + en aarde
De end stop van de Y-As
Plaats de end stop van de Y-As aan de achterkant van de Y-As slede.
Als vlag heb ik een stukje kunststof U-profiel gebruikt (een overblijfsel van mijn aquarium), en met dubbelzijdige tape aan de onderkant van het bord van het verwarmingsbed geplakt.
Hier een foto van de vlag en de end stop, aan de onderkant van de tafel.
De end stop van de X-As
De end stop van de X-As moet aan de linker zijde van de X-As slede geplaatst worden.
Hier heb ik de vlag op de houder van de extruder geplakt.
De end stop van de Z-As
Een nadeel van optische end stops is dat je een vlag moet gebruiken die in kleine stappen aangepast kan worden om het varwarmings bed uit te lijnen met de kop van de extruder. Bij mechanische end stops kan je hiervoor een schroef gebruiken, maar deze passen niet tussen sensor van de endstop. Dus moet je hier met een andere oplossing komen
Ik heb hier twee aluminium hoekprofielen gebruikt, met daartussen twee kleine veertjes.
Je kan nu de postitie van de sensor wijzigen door aan de moertjes aan de onderkant te draaien. Het is niet makkelijk, maar het werkt.
Als vlag heb ik twee 10mm aluminiup strips gebogen en op de motor van de X-As gemonteerd (zie hieronder)
Ga nu door naar hoofdstuk 10: Het Hot End
Het E3D v5 hotend
Het hot end is het hart van de 3D printer. Is deze slecht, dan zullen de printjes er ook niet uitzien. Ik heb een E3D V5 hotend. De handleiding van E3D is uitstekend, dus ik zal hier niet al teveel uitwijden over het in elkaar zetten van de printkop.
Hieronder zie je het aluminium huis van het hot end. Het wordt verwarmd door een oversized weerstand die een voeding nodig heeft van 12V. Deze weerstand wordt in het grote gat in het aluminium blok geschoven. Naast het grote gat zit een kleiner gaatje. Hierin gaat de thermistor, die de temperatuur van het blok meet.
Even in het kort de stappen:
Schroef het korte end van de heat-break in het verwarmingsblok, zoals op het plaatje hieronder.
Schoef de nozzle aan de onderkant van het verwarmingsblok totdat het tegen de heat-break in het blok aan komt. Zet de nozzle op dit moment nog niet vast. Dit gebeurd later.
Haal 5mm van de isolatie van de draadjes voor de thermistor en klem de draadjes vast aan de thermistor. Isoleer eerst een draadje met kapton tape, en daarna het andere draadje. Als de draadjes van de thermistor onderling contact maken, zal deze niet werken.
Plaats de thermistor in het kleine gat in het verwarmingsblok en zet deze vast met kapton tape.
Monteer nu de verwarmingsweerstand in het grote gat van het verwarmingsblok. Het moet in het midden van het blok zitten en aangedraaid worden met een M3 stelschroefje. Wees voorzichtig met aandraaien; draai de schroef niet te diep, je kan hierdoor de weerstand beschadigen.
Schroef nu het grote koelblok op het lange eind van de heat-break. Met de hand aandraaien is genoeg, gebruik hiervoor geen extra gereedschap, je kan de heat-break daardoor breken.
Nu is het hot end klaar en kan de gemonteerd worden op de extruder (zie hoofdstuk 5. Het assembleren van de extruder)
Ga nu naar hoofdstuk 11: Instellen van de software en firmware
Het monteren van de voeding
Het verwarmingsbed en het hotend van de extruder hebben allebij een hoop stroom nodig. Een goedkope oplossing is een gewone pc voeding gebruiken, die met wat aanpassingen prima te gebruiken is als printervoeding.
Naast de standaard 12V en 5V levert zo’n voeding ook 3.3V, welke gebruikt kan worden voor leds
Ik heb de Thermaltake Munich 430W ATX 2.3 in mijn printer ingebouwd. 
Hieronder een overzicht van de ATX pinnetjes van de voeding. Om de voeding in te schakelen moet pinnetje 14 (PS_ON) kort gesloten worden met aarde (GND)
The ATX pinout of the power supply is as below. In order to switch on the power supply you have to short wire pin 14 (PS_on) with ground (GND).
Om dit makkelijker te maken heb ik een ATX – female pin adapter aan de ATX male adapter van de voeding verbonden.
Daarna heb ik pin 13 en 14 van de female adapter los geknipt en gestript.
Vervolgens soldeerde ik beide einjes aan een schakelaar.
De RAMPS, het verwarmings bed en het hot end van de extruder moeten gevoed worden met 12 volt. Hiervoor heb ik de AMP ATX 12v Power Connector gebruikt. Er zitten vier draden op de connector; twee gele en twee zwarte
Knip de draden van de connetor en strip deze.
Verbind de vier draden aan de groene 12V connectoren van het RAMPS bord
Tie-wrap de draden met de rest van de kabels netjes bij elkaar (hoeft niet, is wel zo mooi)
Het is natuurlijk niet nodig, maar ik vond het leuk om een of andere indicatie te hebben om te zien dat de printer aan staat. Dus heb ik een led op de voeding aangesloten. Een standaard led heeft een weerstand nodig om op 5v te werken. Ik heb ledcalc.com gebruikt om uit te rekenen wat we waarde van de weerstand moet worden
Een normale rode led heeft de volgende eigenschappen
- Spanningsval (voltage drop) over een led is 2V
- De stroom door een led is 20mA
- De voeding, je kan kiezen uit 5 of 12 volt, ik heb hier gekozen voor 5v
De weerstand moet dan 180 ohm zijn
Door naar het volgende hoofdstuk: het installeren van de end-stops
Het RAMPS 1.4 bord
Voor de besturing van de printer kan je kiezen uit een aantal kant en klare pakketten. Ik heb gekozen voor het meest gangbare bord (anno 2014), de RAMPS 1.4
Mijn RAMPS bord kwam van eBay en bestond uit de volgende onderdelen:
De stappenmotor aansturing met aluminium koeling. Voor de Prusa I3 heb je er maar drie nodig:
- 1 voor de X en Y as
- 1 voor de extruder
- 2 voor de Z as
Het RAMPS bord met de A4988 stappenmotor drivers, en daaronder de Arduino Mega 2560.
De onderkant van het RAMPS bord, met de connectoren voor de Arduino
Een zakje met 15 jumpers.
Alle vijftien jumpers moeten op het RAMPS bord gemonteerd worden, drie voor elke stappermotor driver.
| jumper 1 | jumper 2 | jumper 3 | Steps |
|---|---|---|---|
| no | no | no | full step |
| yes | no | no | half step |
| no | yes | no | 1/4 step |
| yes | yes | no | 1/8 step |
| yes | yes | yes | 1/16 step |
Hieronder een foto met alle jumpers voor een stepper driver geinstalleerd.
Hieronder het LCD 12864 scherm met de controller en de SD card lezer, een draaiknop en het 128×64 dot matrix LCD display
Met dit paneel heb je geen pc meer nodig om de printer aan te sturen. De G-codes voor het printen van een 3D object worden opgeslagen op de SD kaart en door de unit SD lezer uitgelezen.
Het aansluiten van het RAMPS bord aan de printer.
Het RAMPS bord komt met een hele berg onderdelen, waaronder een hele hoop draden om de diverse onderdelen aan te sluiten.
Overzicht van de connectoren.
Hieronder de connectoren voor de end stops. Hiervan wordt alleen de 0-positie van de stop gebruikt, de eindpositie wordt later opgegeven in de software
Onderstaand een overzicht van alle verbindingen met de sensoren, de motoren en de heaters voor de printkop en het verwarmingsbed.
Het monteren van het RAMPS bord op het houten frame
Gebruikte onderdelen
- Houtschroeven
- 3x M3x20mm schroeven
- 3x Nylon afstandhouders
- 3x M3x20 nylon schroeven
- Plankje multiplex
Paats het RAMPS bord op de Arduino en schroef de nylon afstand houders met de schroeven aan elkaar (zoals op het plaatje hieronder). Je kan natuurlijk metalen schroeven gebruiken, maar dan loop je het risico om kortsluiting te veroozaken op het RAMPS bord.
Schroef de combinatie Arduino / RAMPS op het multiplex plaatje met de metalen M3 moertjes
Daarna kan je de multiplex plaat eenvoudig in een geschikt hoekje op het frame van de printer plaatsen. Bij voorkeur in de linker boven hoek, vanwege de bedrading die je later moet aanleggen.
Aanpassen van het voltage van de stappenmotor drivers
Voordat alle bedrading wordt aangesloten is het makkelijk om eerst het voltage van de stappenmotor drivers aan te passen. Op internet las ik hier wisselende verhalen over, maar onderstaande procedure heeft bij mij gewerkt.
Wanneer het voltage van de driver te laag is ingesteld kunnen de motoren onregelmatig of helemaal niet lopen. Staat het voltage te hoog, dan worden de motoren veel te heet. Met een kleine potentiometer is het voltage op de driver aan te passen, maar dit is nogal een priegelwerkje, omdat de potmeter waarmee het voltage wordt ingesteld ook gelijk de pluspool is waarop het voltage gemeten moet worden.
Hierboven is de positie van de pluspool/potentiometer en de gnd aangegeven. Hierover moet een voltage staan van +/- 0.45 volt
Naar het volgende hoofdstuk: de 12V voeding
Het verwarmingsbed
Ik heb mijn verwarmingsbed gekocht op eBay, samen met het RAMPS 1.4 bord, de endstops en een hele zooi draden. Het bord is van type MK2b, en kan zowel gevoed worden met 24 als met 12 volt. Omdat mijn voeding alleen 12 volt aanbiedt, heb ik voor de laatste gekozen.
Hierboven een close-up van de lege contactjes aan de onderkant van het bord. P2 wordt gebruikt voor de temperatuur sensor, en soldeerpad 1, 2 en 3 voor de 12 volt voeding. Als je 24 volt gebruikt moeten soldeerpad 2 en 3 met elkaar verbonden worden
Hieronder een close-up van de contactjes waarop de NTC (temperatuur meter) gesoldeerd moet worden.
Het solderen van de NTC is een priegelwerkje. Plak deze eerst vast met een stukje Kapton tape, de polarisatie maakt niet uit.
Zorg er voor dat de pootjes van de NTC elkaar niet raken, anders sluit deze kort en wordt de temperatuur niet uitgelezen. Isoleer de draadjes nadat deze op het bord gesoldeerd zijn met Kapton tape.
Je kan ervoor kiezen om een SMD led op het verwarmingsbed te solderen. Ik heb ervoor gekozen om het ledje op de houten plaat eronder te plaatsen. Omdat de led met 12v gevoed wordt, moet je er voor zorgen dat er een weerstand tussen zit, anders brandt de led voor. Zie hiervoor hoofdstuk 8.
Hieronder een foto met alle gesoldeerde contactpunten, en de weerstanden voor het ledje.
Om zometeen het verwarmingsbed af te kunnen stellen met de afstand tot de printkop zijn een drietal stelschoeven nodig die het verwarmingsbed horizontaal houden. Een van de pootjes heeft geen veer nodig; dit is het vaste punt van het bed. Houd dit pootje voor het gemak links achterin op de montageplaat.
Benodigde onderdelen voor en monteren van het verwarmingsbed op de onderplaat
- 7x M4 moer
- 4x M4 draadeind 40 mm
- 13x M4 sluitring
- 3x veer, lengte 20 mm, buiten diameter: 10 mm, binnen diameter: 8mm
- 3x M4 vleugelmoer
Hieronder een plaatje met monteer volgorde van de stelschroeven voor het verwarmingsbed.
Het achterste vaste pootje, gemonteerd op de onderplaat.
Installeer de vleugelmoeren niet zo. Anders kunnen ze botsen met de nozzle van de printkop, en de printkop beschadigen. Houd de vleugelmoeren aan de onderkant.
Door naar het volgende hoofdstuk: de RAMPS besturing
Het Assembleren van de extruder
De Idler
Verzamel eerst alle benodigde onderdelen voor de idler:
- De 3D geprinte Idler
- 1x 308 lager
- 8mm gladde staaf of draadeind (20 mm lang)
- 2x M3 moer
- 1x M3 25mm schroef
Plaats de as in de kogellager en duw de as met lager in de idler. Deze moet er in klikken. Wanneer de as in de idler zit moet minder dan de helft van de as uit de idler steken
De extruder houder
Benodigde onderdelen
- 3x 608 kogellager
- 1x gegroefde bout
- 2x veren
- 1x M8x20 mm stelschroef
- 4x Ø8 mm sluitring
- 1x M8 moer
- 4x M4 moer
- 1x M3x25mm schroef
- 2x M3x60 mm schroef
- 2x M3x30 mm schroef
- 4x M3x14 mm schroef
- 3D geprinte onderdelen (tandwielen, extruder houder)
Het plaatsen van de de M4 moertjes in de extruder houder kan een lastig klusje zijn. Als zij in eerste instantie niet passen, neem dan een soldeerbout en duw hiermee de moertjes langszaam op hun plaats. Gebruik niet teveel kracht, omdat hiermee dan de behuizing beschadigd kan worden.
Hier een plaatje van de twee M4 moertjes op hun plaats in de extuder behuizing.
Neem nu de 25mm M3 schroef en de twee moertjes en monteer de idler in op de extruder behuizing, volgens de plaatjes hieronder
Draai de moertjes niet te strak aan; de idler moet vrij kunnen scharnieren.
Het plaatsen van de steppermotor en het kleine tandwiel.
Benodigde onderdelen:
- KLein tandwiel (3D geprint)
- 3x M3 moer voor de motor
- Steppermotor
- 1x kleine moer voor de as
Het kan lastig zijn om het kleine tandwiel op de steppermotor te krijgen. Ik heb hiervoor een houtklem gebruikt. Door het tandwiel heel voorzichtig te verwarmen tijdens het aandrukken verlaag je het risico scheuren in het tandwiel. Zorg ervoor dat er 1-2 mm ruimte zit tussen het tandwiel en het motorhuis. Schroef het tandwiel vast met het schroefje aan de zijkant van het tandwiel.
Maak de gaten vrij op de monteerplaat van de stappenmotor. Draai de schroefjes niet te vast, omdat de motor in een later stadium nog bijgesteld moet worden.
En nu alles aan elkaar schroeven
Benodigde onderdelens
- 2x 308 kogellager
- Grote geprinte tandwiel
- gegroefde bout
- 1x M8 moer
- 1x M8 borgmoer
- 4 or 5x M8 sluitring
Plaats eerst de twee kogellagers in het extruder huis (zie de plaatjes hieronder). Als ze niet goed willen passen, verwijder dan wat plastic in het extruder huis.
Schuif de gegroefde bout door de lagers, en zorg ervoor dat de groeven van de bout uitgelijnd is met het gaatje waardoor straks het filament loopt. Schroef de M8 borgmoer aan en let erop dat het filament gaatje gelijk blijft met de groeven in de gegroefde bout.
Schuif 4 tot 5 M8 sluitringen over de M8 bout. Het aantal hangt af van de uitlijning van het grote tandwiel met het kleine tandwiel.
Schuif de M8 moer in het grote tandwiel. Als het niet goed past, gebruik dan wederom de soldeerbout
Schroef het grote tandwiel op de gegroefde bout. Hier zal je de positie van de stappenmotor moeten aanpassen om de tandwielen goed aan te laten sluiten. Zij moeten makkelijk draaien zonder al te veel wrijving.
Het monteren van de aandruk veren op de idler
Benodigde onderdelen:
- 2x M4 50mm draadeind
- 4x M4 sluitringen
- 2x M4 vleugelmoer
- 2x Veer – 20 x 8 mm
Monteer de moertjes en de sluitringen zoals op het plaatje hierboven. (zonder de onderste moertjes, deze zitten in de behuizing van de extruder)
Draai de vleugelmoeren nu zover aan dat er een redelijke spanning op de idler staat. De fijnafstelling kan je pas uitvoeren wanneer de printer helemaal af is (tijdens de calibratie procedure)
Het achteraanzicht van de extruder met de idler (hierboven)
Het vooraanzicht met de stappenmotor en de twee tandwielen (hierboven)
Het monteren van de extruder op de assen van de X-As
Benodigde onderdelen:
- 2x M4x40 schroeven
- 2x M4 moertjes
Maak aan de voorkant van de extruder de onderste gaten schoon aan en schuif de M4 x 40 schroeven erin.
De M4 schroeven moeten aan de achterkant 15 tot 20mm uitsteken.
Schuif de X-as slede over de schroeven en schroef deze aan met de twee M4 moertjes
Het monteren van het Hot-End op de extruder.
Benodigde onderdelen:
- 1x hot end
- 2x M3x25mm schroeven
Als het hotend is afgemonteerd (zie hoofdstuk 10), dan kan deze op de extruder gemonteerd worden.
Neem de twee M3 schroeven en schroef deze zover in totdat deze net zichtbaar zijn in het extruder gat (zie hieronder)
Duw het Hot-End stevid in de behuizing van de extruder en draai de twee M3 schroeven aan.
Monteer de koeler op het Hot End en zet de draden ervan vast op de behuizing van de extruder
Ga nu naar hoofdstuk 6: Het verwarmingsbed
Het assembleren van de Z-as
Benodigde onderdelen
2 x Z-As top-ashouder
2 x Z-As motor houder
2 x NEMA17 stappenmotor
2x 5 x 5 mm aluminium Z Motor koppeling
6 x M3x10 schroef
2 x xx mm M5 draadeind
2 x 8 x xx mm gladde staaf
8 x xx x xx mm houtschroeven
(afmetingen opmeten)
- Schroef de stappenmotor op de geprinte houder en plaats deze op het houten frame.
- Boor een gat in de zijkant van het frame op de plaats waar het houten schroefje komt en schoef de houder vast.
- Schroef de motor los en boor het gaatje voor de tweede houtschoef.
- Schroef de tweede schroef op zijn plaats.
Schroef de stappenmotor weer in de houder met de drie M3 schroefjes. Herhaal de bovenstaande stappen voor de tweede motor van de Z-As
Pak de twee 5×5 mm aluminium motor koppelaars
Bevestig deze aan de 5mm as van de stappenmotor en draai de twee schroefjes aan.
- Plaats de twee 5mm draadeinden in de motor koppelaar en schroef ze helemaal door de M5 moer van de X-As slede.
- Stel de twee assen van de Z-As zo in dat de slede van de X-As horizontaal staat.
- Draai nu pas de twee moertjes aan van de motor koppelaars.
foto’s van as met schroefdraad
Ga nu naar het volgende hoofdstuk: Het monteren van de Extruder
Assemblage van de X-as
Benodigde onderdelen:
- X-as spanner
- X-as wagen
- X-as motor houder
- 2 x M5 moer
- 1 x M5 bout
- 4x LM8UU lineare kogel lagers
- 2 x 470 mm gladde as
- 1 x NEMA17 motor
- 3 x M3x10 bout
- 1 x riem
Monteer de X-as stappenmotor met de M3x10 boutjes op het geprinte 3D onderdeel
De riemspanner
Benodigde onderdelen:
- Riemspanner voor de X-as (geprint onderdeel)
- 2 x F624 kogellager
- 1 x M4 moertje
- 1 x M4x30 schroef
Schuif de M4 moer in de opening van de spanner. Als deze niet past, gebruik dan geen geweld; je kan hierdoor de geprinte spanner beschadigen. Verwarm met een soldeerbout het moertje en duw deze langzaam in de spanner (zie hieronder)
Het monteren van de lineaire kogellagers in de 3D geprinte houders.
Schuif de LM8UU lagers in de 3D geprinte houders zonder al te veel kracht te gebruiken. Als dit niet gaat moet de houder eerst ontdaan worden van overtollig plastic.
Plaats de riemspanner in de rechterkant van de kogellager houder
Benodigde onderdelen:
- 2x M4 x 25mm schroeven
- 1x M4 moertje
Schuif nu de gladde staven in de lagers. Let erop dat de uiteinden van de staven glad zijn ontdaan zijn van bramen. Anders kan je de kogellagers van binnen beschadigen
Het monteren van de M5 moertjes in de geprinte onderdelen.
Gebruik een M5 draadeind en een soldeerbout om de M5 moer langzaam in het geprinte onderdeel te drukken
Nu zit de M5 moer stak in de insparing.
In een later stadium moet de printer er zo uit komen te zien:
Het installeren van de riem en het tandwiel.
Voor het aandrijven van de X-as heb ik een GT2 tandwiel en riem gebruikt
Bevestig eerst het tandwiel op de as van de steppermotor. Lijn het tandwiel zo uit dat deze voor de opening van het geprinte onderdeel komt te staan. Meer informatie over hoe de aandrijf riem te installeren is te vinden in hoofdstuk 5 (de Extruder)
Now proceed to chapter 4: The Z-Axis