MendelMax: 3D-Druckerbau Teil 1


Zum Jahresanfang habe ich beim CCC Mannheim den Bau eines 3D-Druckers angestoßen — ein Projekt, bei dem viele mitgemacht haben und das trotz aller Schwierigkeiten seit kurzem Früchte trägt. Man muss nur mal jemanden fragen, der sich mit dem Thema auskennt, und schon ist der Drucker richtig kalibriert. Mein erstes selbst entworfenes, funktionierendes Teil habe ich vor etwa einem Monat ausgedruckt.

Und nun muss ich auch einen daheim haben. Der Entwicklungsrhythmus bei einem Hardware-Bastelprojekt besteht aus Design, Drucken und der Wiederholung der beiden Schritte. Doof halt, wenn der Drucker in Mannheim steht und relativ langsam druckt. Bevor ich also mein Geld in den Tank kippe, lieber selbst einen Drucker bauen.

Welchen Drucker bauen?

Die erste Frage lautet natürlich: Welchen Drucker soll ich nun bauen? Ein Produkt von Makerbot kommt aus politischen Gründen nicht in Frage, ein Ultimaker wäre eigentlich schick — aber leider als Kit nicht ohne weiteres veränderbar. Nach den eigentlich recht positiven Erfahrungen mit dem Mendel Prusa in Mannheim solls ein Reprap sein. Meine Wahl fiel schließlich auf den MendelMax: Ein Reprap, der statt Gewindestangen auf Aluprofile setzt und so wesentlich stabiler ist. Der Mendel Prusa wackelt schon heftig, wenn man damit druckt — was auch an dem schweren Extruder liegt, der ständig mitbewegt wird. Mein Drucker soll daher einen Bowdenextruder bekommen. Stabil und weniger bewegte Masse.

Zwei Projektkisten voller Teile - fast alles ist da.

Doof an dem Plan ist nur, dass die Teile schwerer zu beschaffen sind. Hinzu kommt, dass der originale MendelMax 1.0 verschiedene Designentscheidungen beinhaltet, die ich nicht gut finde. Als Basis soll also ein MendelMax 1.0 dienen, der etwas modifiziert wird:

  • Einheitliche Stahlwellen: Der Einfachheit halber will ich nur einen Durchmesser 8mm haben — der originale MendelMax setzt an der Z-Achse 10mm-Wellen ein. Dadurch müssten viele Teile modifiziert werden, wofür ich jedoch keinen Grund sehe.
  • Passende IGUS RJMP-01-08 Gleitlager, da die LM8UU-Lager des Mannheimer Druckers recht laut sind. Die IGUS-Lager sollen darüber hinaus auch ungeschmiert sehr gut auf den Wellen laufen. Leider sind diese Lager aber etwas größer als die LM8UU: Der Aussendurchmesser beträgt 16mm statt 15mm, die Länge 25mm statt 24mm. Es sind also Anpassungen an den Plastikteilen nötig.

Der MendelMax definiert übrigens auch nur die Rahmenteile, die X/Y/Z-Achse wird normalerweise von den Prusas übernommen. Jonas Kühling hat die Teile mit einigen Modifikationen für LM8UU-Lager auf Thingiverse veröffentlicht. Diese Teile habe ich für die RJMP-Lager modifiziert. Die Halterungen für die Z-Achse stammen von Aleph Objects. Das alles ist in einem Github-Repository abgelegt:

https://github.com/gonium/mendelmax

Das hat ausserdem den Vorteil, dass ich später Teile modifizieren kann und diese gleich unter Versionskontrolle stehen. Benny von reprap.cc war so freundlich, mir die modifizierten Teile zu drucken, und zwar für einen sehr fairen Preis. Die restlichen Teile habe ich versucht, aus verschiedenen Quellen so günstig wie möglich zu bekommen. Grob habe ich folgendes investiert:

Was Wo Kosten (Euro)
Elektronik: Komplettset Think3DPrint3D 225,21
Bowdenextruder RepRap-Fab 123,90
IGUS Linearlager IGUS 45,00
Aluprofile HAEC Aluminium 27,13
Kleinteile ebay 70,00
Hochwertige Stahlwellen Metall-CNC-Shop 49,32
Plastikteileset reprap.cc 90,00
Bausätze Optoendstops reprap.cc 16,00
Netzteil 500W pollin.de 19,95
SUMME 666.51

Ich wollte die Elektronik eigentlich selbst bauen, aber zusammen mit einem Bediendisplay, allen Schrittmotoren, Heatbed etc. war das Angebot unschlagbar. Kaufen! Leider führt das dazu, dass ich nun eigentlich nur die Optoendstops selbst bauen werde. Mit den Kosten bin ich im Bereich eines neuen iPhones, aber noch unter den üblichen Kitpreisen. Für einen 3D-Drucker mit diversem nicht unbedingt notwendigen Extras passt das. Eine hilfreiche (deutsche) Liste mit Bezugsquellen etc. ist auf Google Docs verfügbar.

Umbau des Netzteils

Umbau des Netzteils: Vorher.

Für 20 Euro habe ich mir ein 500 Watt ATX-Netzteil besorgt. Diese ist natürlich für einen Einsatz in einem Rechner vorgesehen und muss leicht modifiziert werden.

Eine altbewährte Anleitung findet sich auf Wikihow. Im Prinzip muss die Powersense-Leitung auf 3,3V gelegt werden, die Einschaltleitung auf Ground und ein kleiner 33 Ohm-Lastwiderstand zwischen Ground und 5V, um zu verhindern, dass das Netzteil sich abschaltet. Eigentlich ist der Umbau recht einfach. Allerdings sind in so einem Netzteil ziemlich große Kondensatoren verbaut, die auch nach dem Abschalten noch geladen sein können. Den Umbau sollten also nur Personen vornehmen, die wissen, was sie tun! Du wurdest gewarnt.

Umbau des Netzteils: Nachher.

Leider bleibt mir nun nichts anderes übrig, als auf die noch fehlenden Teile zu warten. Stay tuned.


Mathias Dalheimer

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