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dealmen

3D Drucker und CNC Fräse

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Im Prinzip ja, aber ...

Die x,y,z Achsen sind für einen Fräsbetrieb für gewöhnlich nicht satbil genug. dieUltimaker z.B..

Es fehlt die Ansteuerelektronik für die Spindel und auch die passende Firmware.

Die Frage ist welches Fräsdatenformat man verwenden will/muss. das kann zusätzliche Firmwareänderungen nach sich ziehen - kann weil man könnte auch die Ausgabe der Fräsdaten anpassen bzw. die Fräsdaten konvertieren.

Man braucht einen anderen Tisch zum Befestigen der zu fräsenden Objekte als zum Aufnehmen des geschmolzenen Filaments.

Fräsen ist ne staubige Angelegenheit, offene Antriebe/Umlaufspindels usw. sind da nicht wirklich geeignet für zuverlässigen Betrieb.

Wenn man ein Gerät neu designed kann man auf den "Dualbetrieb" hindesignen, ein nachträglicher Umbau ist nur selten - in Abhängigkeit vom Gerät und den Materialien - sinnvoll.

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Hi Brumbaer,

danke für die Infos.

Da ich mit einen 3d-Drucker liebäugle und mir diesen aber selber bauen möchte,

wären die Voraussetzungen für ein Multigerät evtl. leichter umzusetzen.

Wenn das Chassie stabil genug wäre, und alles staubdicht, sollte es deiner Meinung funktionieren?

Wenn die Motoren incl. Treiber per Sammelstecker zusammen gefasst wären, und 2 Steuerungen verwendet würden, könnte ich je nach Bedarf fräsen oder drucken.

Was meinst du?

Gibt es eine Seite wo ich mir Bauanleitungen bzw, Infos besorgen kann?

Oder hat schon jemand einen Multidrucker gebaut? Der mich evtl unterstützen könnte?

Oder macht es Sinn, eine CNC Fräse zu bauen und diese auf 3D-Drucker umzufunktionieren?

VG

DM

 

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Hallo dealmen,

das geht. Ich würde eine Fräsmaschine bauen da sie die größeren Anforderungen an Kraft und Stabilität stellt und die Arbeitsbedingungen schwieriger sind. Man muss nur dafür sorgen, dass die Fräs-Spindel durch einen "FDM-Kopf" ersetzt werden und ein entsprechender Tisch auf den Fräs-Tisch gespannt/geschraubt werden kann. Es gibt auch Fräsmaschinen-Designs ohne "Tisch", da müsste man den Tisch fürs 3D Drucken entsprechend in den Rahmen setzen/schrauben.

X,Y,Z Hardware und Motoren wären identisch und müssten entsprechend nur einmal vorhanden sein. Je nach dem ob du die Firmware selbst schreibst oder ein fertiges System nehmen musst, kann es allerdings einfacher sein die Elektronik doppelt zu haben.

Im Netz gibt es Beschreibungen für CNC Eigenbauten - googeln.

Conrad behauptet, dass es irgendwann einen Fräskopf für ihren 3D Drucker geben wird. Ob das schon der Fall ist, bzw. wann es der Fall sein wird, weiß ich nicht.

MfG

Stephan

 

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Hallo dealmen,

schaue dir mal die Fräse von Stepcraft an und gehe mal dort ins Forum, da bekommst Du einen Eindruck davon,

wie so eine "duale" Maschine aussehen könnte. Die haben einen Druckkopf für ihre Fräse.

Hans-Peter

 

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Es gibt da eine interessante seite zum thema eigenbau-fräsen. Such mal nach käse-fräse.de....

Hab leider selbst so ein ding gebaut und im keller und kann nur davon abraten...

Verfahrgeschwindigkeiten und vorschubgeschwindigkeiten sind anders, die antriebe deto, du brauchst spindeln anstatt riemen und musst die kräfte beim fräsen berücksichtigen etc.

Wenn du trotzdem selbst bauen willst, musst du dich gut informieren, stabil bauen und gute komponenten nehmen - kommt auch auf mehrere hundert bis tausend euro...

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Hallo Hans-Peter,

genau so etwas hätte ich mir vorgestellt, kennst du auch Seiten für Baupläne, wo ich mir Anregungen holen kann?

Hallo Drayson,

für eine Käsefräse wäre mir das Geld zu schade ;-)

Mir schwebt schon was robustes mit Kugelspindelantrieb usw vor.

Da mir für den Bau eine TNA 300 und eine FB4 zur Verfügung stehen, sollte es schon was vernünftiges werden.

Pläne sollen nur für Anregungen sein, warum soll man das Rad immer wieder neu erfinden, wenn andere schon

Erfahrungen gemacht haben.

VG

Dm

 

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:-) freut mich zu hören, dass es "was richtiges" werden soll.

Pläne gibt es eigentlich recht gute, auch robust und für metallbearbeitung geeignet. Bei mir war's ne wette, die mir die Käsefräse einbrachte (" das schaffst du nie... Wetten doch..)...

Viel Erfolg mit deinem Vorhaben!!!

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Hallo dealmen,

meiner Meinung nach sollte man entweder eine Fräse oder einen Drucker bauen, ansonsten hat man zum Schluss dann weder eine gute Fräse noch einen guten Drucker.

Hans-Peter

 

 

Trifft den Nagel auf den Kopf. Die Anforderungen sind entgegen gesetzt.

3D Drucker: Druckkopf möglichst leicht, geringe bewegte Massen, möglichst schnell

Fräse: Stabilität, Masse um Vibrationen zu dämpfen, möglichst viel Kraft, langsame Vorschübe, Druckkopf möglichst stabil und verwindungssteif

Wenn man das unter einen Hut bringen will kommt nen fauler Kompromiss dabei raus. Hinzu kommt, dass ne Fräse jede Menge Späne macht und du die denke ich nicht in deinem 3D Druck haben möchtest. Sprich du musst das Ding anschliessend bestens reinigen... Dachte anfangs ich würde zusätzlich ne CNC-Fräse brauchen. Habe aber inzwischen festgestellt, dass nen 3D-Drucker viel vielseitiger ist, Plastik viel stabiler als gedacht und längst nicht überall gefräste Teile erforderlich sind. Warte darauf, dass hier demnächst das Fablab aufmacht. Die Fräse da ist viel besser und größer als es mein Eigenbau je gewesen wäre und ich verdrecke meine Werkstatt damit nicht.

 

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Hallo Gemeinde,

vielen Dank für eure Infos!

Wer hat den mit den Stepcraft Produkt schon Erfahrung?

Die haben ja anscheinend beides gut unter einen Hut bekommen.

@Duesentrieb

Warum sorry für die Frage, ist es denn schlecht wenn eine Fräse druckt?

Wird das Ergebnis bei einen Druck wenn es langsamer geht schlechter?

Rein vom logischen sollte bei einer stabilen Fräse das Druckergebnis sauberner bzw genauer sein

als bei einem 3D Drucker.

Oder liege ich da falsch.

Sorry aber bin bei den 3D Drucker ein absoluter Neuling

VG

DM

 

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Hab ich mir seinerzeit auch angesehn. Konzept ist nett, nur wieder ein kompromiss...

Für eine sinnvolle Fräse fehlt masse, die das ganze stabil und schwingungsarm macht.

Ich bin mittlerweile zum schluss gekommen, dass die paar Frästeile pro Jahr die Anschaffung, Betrieb und Wartung nicht rechtfertigen. Fertigen lassen ist da meist bei weitem günstiger - und vor allem problemlos.

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Snip

Die Anforderungen sind entgegen gesetzt.

 

3D Drucker: Druckkopf möglichst leicht, geringe bewegte Massen, möglichst schnell

 

Fräse: Stabilität, Masse um Vibrationen zu dämpfen, möglichst viel Kraft, langsame Vorschübe, Druckkopf möglichst stabil und verwindungssteif.

 

Das der Druckkopf leicht sein soll usw. Hat nichts mit 3D Druck zu tun, sondern mit dem billigen Design von 3D Druckern.

Hätten 3D Drucker den Aufbau einer Fräse, würde das Gewicht des Druckkopes keine Rolle spielen.

Ebenso ist möglichst schnell nur bedingt richtig, wenn man bedenkt, dass die Empfehlungen für guten Druck beim UM2 eher bei 30 bis 50mm/s liegen, eine Fräse Plexiglas aber mit 600mm/s schneidet.

Hätten 3D Drucker einen stabilen Aufbau, wäre die Gefahr von Ringing deutlich geringer.

3D Drucker sind vom Antrieb her Fräsen für Arme und in jeder Beziehung weniger leistungsfähig als Fräsen.

Ein Drucker mit der Mechanik einer Fräse wäre bestimmt ein besseres Gerät als ein Standard Drucker.

Ein guter Fräsantrieb benötigt weniger Wartung als die offenen auf Kosten getrimmten 3D Drucker Antriebe.

Was allerdings gegen die Kombination spricht ist die Sauerei - nicht nur Staub und Späne sondern auch eventuell benötigte Kühlflüssigkeit.

Draysons Einwand bezüglich der Anschaffungskosten einer Fräse sind richtig. Allerdings hat die Fräse im eigen Haus natürlich auch unbezahlbare Vorteile, wie die sofortige Verfügbarkeit oder neue Ideen und Möglichkeiten, die sich erst mit der Beschäftigung mit der Materie und der Verfügbarkeit erschliessen wie z.B. das Fräsen von Platinen.

Die eigene Fräse hat aber auch Nachteile, wie das zusätzliche Wissen, dass man sich aneignen muss und dass man sich um Maschinenprobleme selbst kümmern muss.

Meine 3D Drucker haben meine Fräse nicht ersetzt, sie können weder Platinen fräsen, noch transparente Gegenständer erzeugen, die es mit der Anmutung von Acrylglas aufnehmen können. Und obwohl Woodfill ein Start ist, ist etwas aus echtem Holz immer noch eine andere Sache.

Ich habe mir schon mehr als einmal gewünscht, dass meine 3D Drucker, wie meine Fräse gebaut wären.

Aber ich würde vermutlich Fräse und Drucker getrennt halten.

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Ein anderer Punkt, den du bedenken solltest: Wie schnell lässt sich das Gerät von Fräse auf Drucker (und umgekehrt umrüsten)? Meiner Erfahrung mit Kombigeräten nach nutzt man im Endeffekt doch nur eine Funktion, wenn es zu mühsam/kompliziert/langwierig ist, auf die andere Funktion umzustellen.

 

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Danke Gemeinde für die vielen Posts!

nun noch eine Frage, warum arbeitet eine Fräse anders wie ein 3D Drucker,

bzgl. der Firmware?

Wie groß ist der Aufwand des Umprogramieren der Firmware?

Ich gehe mal aus das man von der Firmware ein Backup ziehen kann.

Somit sollte je nach dem was benötigt wird ein Restore genügen.

Bitte berichtigt mich wenn ich falsch denke.

VG

DM

 

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Der Drucker baut auf und folgt so nur dem Pfad, den er tatsächlich aufbauen muss. Eine Fräse muss aus einem vorhandenen Volumenkörper alles wegnehmen, was da ist und daher nicht nur den eigentlichen Konturen folgen, sondern ganze Schichten von Material abtragen. Denke das ist der Hauptunterschied..

 

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Naja, Firmware ist auch Software. CAD Daten sind ja im Grunde aber die gleichen, klar unterscheide im Format, aber ich meine innerhalb des Formats, z.B. .stl oder .stp. Da werden nur Begrenzungen angegeben, also nicht direkt die Pfade. Dies müssen extra errechnet werden, im Ultimaker-Fall macht das ja Cura.

Die Fräse muss aber zusätzlich noch wissen, wie gross der Klotz ist, aus dem Sie den Körper freilegen muss. Das sagt ein Normales CAD-Format ja nicht, da es dort nicht relevant ist. Also ist der"Treiber" der Maschine oder auch ein Übersetzungsprogramm à la Cura gefragt.

 

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Bzgl pfaderstellung gibts genug möglichkeiten - z.b. Cut2D oder Cut3D. Die machen das selbe wie cura nur für fräsen.

Eigentlich kommts nur drauf an, welche gcode-befehle die FW kennt bzw. Wie du das Teil ansteuerst.

Meine käsefräse hängt an nem alten Pentium mit Mach3...

Ev kann man darin auch ein Druckprofil erstellen und damit den z.b. Cura-code abfahren...

Anyway - just my 2cents :-)

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Das Folgende ist eine Vereinfachung:

Für uns relevant sind zwei Teile der Firmware

- Ansteuerung der XYZ-Motoren, der Heizspirale und der Drehspindel plus eventuelle Sensoren

- Schnittstelle zur Anwendungssoftware

Man bekommt die Firmware nur für ein System (oder eine Familie von Systemen). Bestimmte Parameter sind vorgegeben, andere lassen sich ändern. Z.B. wird die Motorsteuerung nur mit einer bestimmten Elektronik an bestimmten Pins funktionieren, aber die Steigung der Spindeln und die Anzahl der Stepperschritte lässt sich einstellen.

Üblicherweise wird eine Firmware für 3D Drucker die Drehzahl für eine Frässpindel nicht steuern können, da keine passende Elektronik von der Firmware unterstützt wird. Analog wird sich die Firmware für eine Fräse mit einem Druckkopf schwer tun.

Hier kann man trotzdem möglicherweise ohne Firmwareänderung auskommen, wenn man die Frässpindelsteuerung so auslegt, dass sie das "Heizsignal" in ein entsprechendes Signal für die Frässpindel bzw. das Drehzahlsignal in ein Heizsignal umsetzt.

Natürlich muss man dafür Sorge tragen, dass dann bei den Druck/Fräsdaten angepasste "Temperatur/Drehzahlwerte" übertragen werden und dass auch eventuelle Kontrollmechansimen, wie die Temperatur/Drehzahlüberwachung, ausgeschaltet oder mit entsprechenden Signalen versorgt werden.

Der Fräs/3D Drucker Controller wird entweder mit kompletten Dateien versorgt oder bekommt einzelne Befehle übertragen. Bei letzterer Methode werden die Befehle aus den selben Dateien erzeugt, die bei erstere Methode übertragen werden, also unterscheiden sich beide Methoden für unsere Betrachtungen nicht.

3D-Drucker verwenden für gewöhnlich einen g-code - einen, weil es maschinenspezifische Befehle gibt und maschinenspezifische Start und Endcodes verwendet werden - bei Fräsen gibt es mehrere "Sprachen" u.a. g-code.

Je nachdem welche Datenformate deine Anwendungsprogramme erzeugen, muss du entweder die Firmware so anpassen, dass sie alle Formate unterstützt oder aber Konvertierungsprogramme verwenden, die aus den vorliegenden Daten für den Controller verwendbare Daten machen.

Je nach Anspruch, Fähigkeiten und auf dem Markt verfügbaren Lösungen, kann es deshalb einfacher sein, zwei getrennte Ansteuerungen zu verwenden und je nach Anwendung die Elektronik/Motoren umzustöpseln, als sich mit Firmwareanpassungen, Daten Konvertern und Signalumsetzern zu beschäftigen.

 

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Hallo dealmen,

bei der Stepcraft ist z.B. die Z-Achse ein Problem, da diese jetzt im Vergleich zum Ultimaker zu kurz ist. Somit kannst Du nur recht "flache" Teile drucken. Ansonsten finde ich die Stepcraft als Fräse für den Modellbau ganz ok, vor allem, wenn man einen hochwertigen Fräsmotor statt einer Proxxon oder Dremel einsetzt. Die Ansteuerung der Stepcraft erfolgt durch ein Programm auf einem PC, der per USB an der Druckfräse angeschlossen ist.

Ich bleibe dabei, eine Fräse zum Fräsen und ein Drucker zum Drucken...

Hans-Peter

 

 

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Meiner Meinung nach ist es sehr schwierig (um nicht zu sagen unmöglich - vieles ist möglich ;) ), eine CNC Fräse und einen 3D Drucker miteinander zu verheiraten.

Theoretisch ist es kein Problem - die Maschinen funktionieren sehr ähnlich, und es gibt Steuerelektroniken welche sowohl für 3D Drucker als auch CNC Fräsen genutzt werden können (siehe Smoothieboard).

ABER:

Eine CNC Frässpindel dreht sich mit sehr hoher Geschwindigkeit und hat dabei relativ viel Gewicht. Dabei entstehen grosse Kräfte. Die Halterung (bzw. der sich bewegende Arm) muss diese Kräfte aufnehmen können. Er muss also ziemlich massiv und vor allem schwer aufgebaut sein.

Beim 3D Drucker entstehen am Druckkopf keine relevanten Kräfte (nur etwas Wärme), ABER wegen der Arbeitsweise des Druckers ("zerlege das Objekt in viele dünne Schichten und male diese mit einem dünnen Stift aus") muss sich der Kopf möglichst schnell bewegen können. Je leichter der Druckkopf, desto einfacher und schneller kann er sich bewegen.

Diese zwei Gegensätze beissen sich. Es gibt vielleicht einen Kompromiss irgend wo in der Mitte - aber das Ergebnis wird wohl für beide Maschinen nicht besonders optimal sein.

Du würdest auf jeden Fall eine "minimale" Frässpindel nehmen müssen. Die kleinste, leichteste und schwächste. Und dein 3D Drucker wird vermutlich mit diversen Feinigkeiten zu Kämpfen haben, an welchen viele Leute seit einigen Jahren tüfteln.

Ich würde dir eher dazu raten, zwei Maschinen aufzubauen - aber dafür beide richtig.

 

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