Bau einer Abdeckung für einen UM-3D-Drucker

[ingo46 5]

Da ich nichts Passendes gefunden habe, möchte ich jetzt selber bauen.

 

Bau einer Abdeckung mit geregeltem Abluftfilter für einen UM (UMS3) aus zugeschnittene 3 mm Acryl-Platten:

 

Baubeschreibung und Bericht vom der Herstellung.

 

Erste Vorüberlegung:

 

- Konstruktion der Verbindungselemente (Eckverbinder, Seitenverbinder, Schanier, Bowdenabdeckung) mit Freecad
- Ausdruck der Teile (PETG)
- Anpassung

- Bau von Hilfswerkzeugen (z.B. Kanten der Platten sollen eine 45 ° Fase bekommen)

 

- Konstruktion der Filtereinheit (Filter vom Staubsauger mit Vorfilter, HEPA-Filter, Kohlefilter)
- Großer Lufterdurchmesser (Geräuschreduzierung)
- Testlauf über 1000 h in Druckerumgebung (Gewichtsmessung vor und nach dem Testlauf, um den Feinstaubgehalt der Druckerumgebung zu bestimmen)
  Bei einem mehrstündigem Druck mit PLA/PETG nahm der Feinstaubgehalt der Raumluft (Raum 18 m3) nicht signifikant zu.

 

- Konstruktion der Regeleinheit (Messsensor Temperatur und Luftfeuchte)

- Konstruktion und Bau eines Prototypen aus preiwerten Kunstoffplatten, um die endgültigen Maße und die Position der Verbindungselemente zu bestimmen

 

- Testläufe zur Bestimmung der Bauraumtemperatur unter verschiedenen Bedingungen  
- Anpassung der Regeleinheit (Bedienung und Anzeigeb über ein Touch-Display)

- Bestellung der zugeschnittenen 3 mm Acryl-Platten
- Zusammenbau

 

- Wenn möglich eine Verbindung der Regeleinheit über die API-Schnittstelle des UM

Über Tipps und Ratschläge freue ich mich.

 

[Birk 4]

Ich hab für meine Abdeckung aber für den UM2 Dibond Verbundalu genommen und auf der Wasserstrahl schneiden lassen .. passt perfekt und sieht fast Orginal aus 

 

 

[ingo46 5]

1 hour ago, Birk said:

Dibond Verbundalu

 

...ist ja nicht durchsichtig, deshalb vermute ich in weiss!

Wie hast du die Platten  verbunden? Mit Lüftung (geregelt?)

 

[Birk 4]

Die Teile haben Nasen und Schlitz und sind so verschraub die Art wie der Ultimaker selber .. Lüfter is keiner drin . An 3 Seiten sind Plexiglasscheiben eingeklebt geht gut und hält die Temperatur drin 

[ingo46 5]

Die Verbinder/Schanier habe ich mit Freecad gezeichnet und in PETG ausgedruckt, getestet mit kleinen Sperrholzplatten:

 

[ingo46 5]

Um die Kanten mit einer Fase von 45 ° herzustellen, habe ich ich für meinen Proxon-Bohrständer folgende Vorrichtung gedruckt:

 

[ingo46 5]

Wochenende ist vorbei. Für die "Verbinder" müssen die Bohrungen so genau wie möglich sein, somit habe ich 2 Bohrschablonen hergestellt:

 

 

Da ich noch Zeit hatte, schon mal die Abdeckung für die Bowden gezeichnet und gedruckt (PETG):

 

 

 

[ingo46 5]

Da der Lüfter schon gekommen ist, habe ich mich an der Konstruktion und Bau der Filtereinheit gemacht. Die Filtereinheit besteht aus verschiedenen Modulen, die einfach aufeinander gesteckt (Reihenfolge leicht abänderbar) werden. Das erste Modul ist die Lüftereinheit (Druck ca. 7 h):

 

Mit eingebauten (zum Testen) Lüfter:

 

Der Platz unter dem Lüfter ist für die Steuerung und Stromversorgung für das ganze System gedacht.

 

 

[ingo46 5]

So langsam mache ich mir auch Gedanken zur Steuerung, d.h. welche Bedingungen müssen im Bauraum vorhanden sein?

 

- Was wäre denn die optimale Temperatur im Bauraum für PLA, PETG, usw.

 

Hat jemand dazu schon mal etwas ausgemessen?

 

Ingo

 

[ingo46 5]

Problem gelöst. Dieser Wert steht im Materialprofil - also in "Build volume temperature". Ist also ganz leicht zu finden, wenn man denn die deutsche Übersetzung kennt!

 

 

...selbst Google kann das besser: Build volume temperature  ->  Bauvolumentemperatur

 

Dazu fällt mir nicht mehr ein......!!!

 

Der Air Manager muss demnach einen Temperatursensor haben - ich gehe davon aus, dass dieser sich im Luftstrom innerhalb des Gehäuses ist und nicht im Bauraum. Vielleicht weiss einer mehr.

 

[ingo46 5]

Da der Wert für "Build volume temperature" für den S3 auf "0" steht und nicht änderbar ist, würde ein angeschlossener Air Manager die Reglung ausschalten (ist per Software so definiert) und wäre damit am S3 nicht zu betreiben!

 

Eine Lösung des Problems wäre, wenn ich CURA sage mein S3 ist ein S5 mit dem Bauraum des S3!

Die Bauraumgröße kann ich tantsächlich verändern - nur über Netzwerk senden geht nicht.

 

Damit entfällt für meine Filtereinheit die Möglichkeit über die API-Schnittstelle den Lüfter zu steuern. Die Steuerung müsste also eine Tabelle für die Bauraumtemperatur der verschiedenen Filamente haben oder manuell einstellbar sein.

 

 

 

Edited September 15, 2021 by ingo46

[zerspaner_gerd 383]

Hallo,

 

1 hour ago, ingo46 said:

Da der Wert für "Build volume temperature" für den S3 auf "0" steht und nicht änderbar ist, würde ein angeschlossener Air Manager die Reglung ausschalten (ist per Software so definiert) und wäre damit am S3 nicht zu betreiben!

 

Eine Lösung des Problems wäre, wenn ich CURA sage mein S3 ist ein S5 mit dem Bauraum des S3!

 

Eine Einfachere Möglichkeit wäre die Druckraum Heizung in den Geräteeinstellung zu aktivieren 😅

 

Aber

Ob das dann am Drucker weitergegeben wird -> keine Ahnung, da müsste man erstmal schauen wie es beim UM S5 weiter gegeben wird

Und was die Firmware damit anfängt und ob da die Anschlüsse angesteuert werden 🤷‍♂️

(Und was die Firmware angeht hat da glaube UM erschwert selbst was zu ändern zu können, wenn ich das alles richtig verfolgt habe, entgegen Satz zu der UM2 Firmware, die lag ja komplett auf GitHub)

 

Bin gespannt wie das gesamte Bauwerk ausschaut

Gruß 

[ingo46 5]

Hallo Gerd,

bei mir sieht das Ganze etwas anders aus (Cura 4.11):

 

5 hours ago, zerspaner_gerd said:

Ob das dann am Drucker weitergegeben wird -> keine Ahnung, da müsste man erstmal schauen wie es beim UM S5 weiter gegeben wird

...das dürfte mit viel Zeit verbunden sein. Bisher habe ich auch noch nichts gefunden, wie UMB-OUT belegt und auch angesprochen wird.

 

Es muss zunächst eine Lösung her. Ich werde einen ESP32 (kostet ca. 8 €) nehmen, um den Lüfter über ein PWM-Signal zu steuern. Der ESP verfügt schon über eine WLAN-Schnittstelle und I2C-Bus. Ich richte darauf einen Web-Server ein. Damit kann ich dann Steuersignale und Meßwerte über das lokale Netzwerk übertragen - somit würde damit die Lüfterreglung schon mal funktionieren. Sollte ich herausbekommen wie die UMB-OUT Schnittstelle funktioniert, so kann ich ohne große Änderung den I2C-Bus nehmen.

 

Ingo

 

[zerspaner_gerd 383]

Hallo Ingo,

 

6 hours ago, ingo46 said:

bei mir sieht das Ganze etwas anders aus (Cura 4.11):

 

Ich sehe keinen unterschied, außer der Farbe oder übersehe ich was.

Wennst du den Haken setzt bei "Druckraum aufgeheizt" wird die Bauraum Temp. angezeigt

 

6 hours ago, ingo46 said:

Ich werde einen ESP32

 

Wie wirst du es Programmieren?

wenn ich mich richtig erinnere kann man es doch mit verschiedenen Programmiersprachen programmieren

 

 

Gruß

Gerd

[ingo46 5]

16 hours ago, zerspaner_gerd said:

Wie wirst du es Programmieren?

wenn ich mich richtig erinnere kann man es doch mit verschiedenen Programmiersprachen programmieren

 

Für den ESP C++, für den aufgesetzen Webserver php (ich kann noch Perl - würde dann aber zumindest einen Raspberry Zero voraussetzen)

 

Als Umgebung kann man sehr gut die Ardunino-IDE nehmen.

 

Ingo

 

[ingo46 5]

Eigentlich wollte ich über den Weiterbau der Filtereinheit berichten (ich schreibe immer über das, was ich am Vortag gemacht habe). Nur ist mein Filter erst heute angekommen - und dann hat es noch gestern geregnet - deshalb habe ich umdisponiert und erstmal alle Seitenteile der Abdeckung hergestellt. Filter erst nächste Woche! Gezeichnet war die Abdeckung schon lange, somit brauchte ich nur Fräsdateien erstellen (alle Linien werden gemäß des Fräserdurchmesser automatisch versetzt). Beim Fräsen schaue ich dann nur noch zu.

 

Jeden Tag beschäftige ich mich ca. 2 Stunden mit diesem Projekt. Da noch Zeit war, habe ich auch alles zusammen gebaut. Da 3 mm Kunststoffplatte vielleicht doch ein wenig dünn sind, habe ich auf einige Kante 3 mm Holzleisten mit Sekundenkleber zur Stabilisierung aufgeklebt.

 

Und so sieht das Ergebnis aus:

 

[ingo46 5]

17 hours ago, zerspaner_gerd said:

Ich sehe keinen unterschied, außer der Farbe oder übersehe ich was.

Wennst du den Haken setzt bei "Druckraum aufgeheizt" wird die Bauraum Temp. angezeigt

 

...ich habe es gefunden - vielleicht sollte ich mich mal nach einer neuer Brille umsehen!!!

 

[ingo46 5]

Mal ein  kurzes Kosten-Fazit.

 

Bisher habe ich ausgegeben:

 

3 mm Kunststoffplatte 0,75 m3             -> 25 €

Holzleisten 3 mm                                     ->   2 € 

400 gr PETG Filament                              -> 10 €

100 Schrauben M3 x 10                           ->   6 €

Lüfter                                                          ->   6 €

Filter (HEPA + Kohle)                                -> 15 €

 

[zerspaner_gerd 383]

On 9/16/2021 at 6:25 PM, ingo46 said:

Für den ESP C++,

 

Ok schade

Ich habe mal MicroPython Board mit MicroPython beschrieben um meinen Durchflussmesser der an meiner Wakü für meinen UM2 umbau hängt zu überwachen.

Da bin ich an PWM und I2C-Bus (konnte lesen, aber nichts schreiben) gescheitert.

(Habe kein Standard Ultimaker Board falls du dich wunderst)

Geschafft hatte ich es dann trotzdem nur halt etwas anders

 

On 9/16/2021 at 6:41 PM, ingo46 said:

Und so sieht das Ergebnis aus:

 

10 hours ago, ingo46 said:

Mal ein  kurzes Kosten-Fazit.

 

War ja ein schneller Umbau, hätte nicht gedacht das du da so schnell was umsetzen tust

Und wie viel Std. hast du da reingesteckt

 

Gruß

Gerd

[ingo46 5]

12 hours ago, zerspaner_gerd said:

Ich habe mal MicroPython....

 

Das Problem, finde ich, dass Python eine Interpreter-Sprache ist und ich somit schon mal einen Raspberry Zero brauche. Kostet ca. 20 € - eine Arduino gibt es ab 3 €. Dafür muss aber immer compiliert werden.

 

12 hours ago, zerspaner_gerd said:

Da bin ich an PWM und I2C-Bus...

 

Dafür gibt es Bibliotheken, damit ist es recht einfach soetwas in den Griff zu bekommen. Ich muss mich nicht mehr mit den Protokollen (viel lesen) beschäftigen.

 

Ich mache mir schon schon Gedanken über die Steuerung. Vom Touchscreen bin ich schon weg. ist einfach zu teuer. Deshalb soll jetzt die Eingabe über WLAN im Browser erfolgen. Für z.B. die WLAN-Verbindung habe ich ein fertiges Modul - dadurch wird der Programmieraufwand auf ein Minimum reduziert.

 

Edited September 18, 2021 by ingo46

[ingo46 5]

12 hours ago, zerspaner_gerd said:

War ja ein schneller Umbau, hätte nicht ....

Und wie viel Std. hast du da reingesteckt

 

ca. 20 h für die Anfertigung aller Zeichnungen (Platten, Verbinder, Filtereinheit)

ca. 5 h Herstellung der Verbindungselemente (mit Korrekturen)

ca. 4 h Fräsen der Platten und Zusammenbau

 

[zerspaner_gerd 383]

On 9/18/2021 at 10:05 AM, ingo46 said:

Das Problem, finde ich, dass Python eine Interpreter-Sprache ist und ich somit schon mal einen Raspberry Zero brauche.

 

Weiß jetzt nicht ob ich das richtig verstehe, aber den ESP kann man auch mit MicroPython bespielen. (Wenn ich das richtig sehe)

Und das Board was ich damals gekauft hatte ist auch nicht viel größer wie das ESP

 

On 9/18/2021 at 10:12 AM, ingo46 said:

ca. 20 h für die Anfertigung aller Zeichnungen (Platten, Verbinder, Filtereinheit)

ca. 5 h Herstellung der Verbindungselemente (mit Korrekturen)

ca. 4 h Fräsen der Platten und Zusammenbau

 

Ist das nur ein Hobby für dich oder schon professionell?

Hätte ich so ein großen umbau geplant hätte ich da Monate gebraucht.

 

[ingo46 5]

20 hours ago, zerspaner_gerd said:

Weiß jetzt nicht ob ich das richtig verstehe, aber den ESP kann man auch mit MicroPython bespielen. (Wenn ich das richtig sehe)

Und das Board was ich damals gekauft hatte ist auch nicht viel größer wie das ESP

 

...das ist richtig, aber durch Laden des Interpreters wird viel Speicherplatz benötigt und die Ausführung des Scipts wird recht langsam. Zeitkritische Anwendungen (lesen/schreiben von kurzen Impulsen bei bestimmten Protokollen) brkommt man nicht hin.

 

20 hours ago, zerspaner_gerd said:

Ist das nur ein Hobby für dich oder schon professionell?

Hätte ich so ein großen umbau geplant hätte ich da Monate gebraucht.

 

Vor mehr als 50 Jahren habe ich mal "Technischer Zeichner im Maschinenbau" gelernt - so richtig mit Transparentpapier und Tusche an einem riesigen Zeichenbrett - mit Abschluss!. Habe aber nur ein Jahr in diesem Beruf gearbeitet.

 

Es ist alles eine Sache der guten und genauen Planung. Ich habe mit Freecad auch bei komplexen Zeichnungen keine Probleme. Den Rest macht der 3D-Drucker oder die CNC-Fräse!

 

3D-Druck sehe ich nicht als Hobby, es ist eben nur ein Werkzeug unter vielen zur Herstellung eines Bauteils.

 

[ingo46 5]

So, nun aber zum Bau der geregelten Filtereinheit. Ich möchte:

 

- Feinstaub entfernen (HEPA-Filter)

- Geruch und toxische Gase verringern (Kohle-Filter)

- konstante Bauraumbedingungen schaffen (geregelte Abluft)

 

Bei einem ca. 5 h Druck in einem Raum mit 10 m3 Rauminhalt, geschlossene Fenster und Türen stieg der Feinstaubgehalt der Luft nicht über 50 mikro-Gramm. Die Werte für HCHO (Familie der Fomaldehyde)  und TVOC (flüchtige organische Verbindungen) blieben unter dem Grenzwert für eine gute Luftqualität, aber erhöten sich.

 

Gemessen wurde mit einem Messgerät für den Hausbereich mit PLA und PETG.

 

[ingo46 5]

So sieht mein "HEPA-Staubsaugerfilter" aus:

 

 

...es muss nur noch eine Anpassung her.

 

Die Grundmaße waren 144 x 190 mm für einen 120 mm Lüfter. Es würde auch die nächste Größe 140 mm noch passen. Damit die Module aufeinander gesteckt werden können, haben sie folgendes Profil:

 

 

...und so sieht das dann gedruckt aus: