PRotos

Der PRotos ist ein Derivat des Open-Source 3d-Druckers RepRap Mendel bzw. Prusa. Er wird als Bausatz von der German RepRap Foundation vertrieben.

Vor Kurzem habe ich mir einen dieser Bausätze bestellt und werde hier von meinen Erfahrungen damit berichten.

Als Vorgeschmack ein kleines CAD-Teil, erstellt mit FreeCAD:

Es handelt sich um einen Aufsteller für meine Tastatur, der abgebrochen ist - er wird als erster Druckversuch herhalten müssen.

Nach ca 30 Stunden Aufbau und Kalibrierung läuft er jetzt - und das garnicht schlecht! Zum Aufbau: Größtenteils recht unproblematisch auch wenn die Anleitung an einigen Stellen sehr dürftig ist. Was auffällt: Die gelieferten Schrauben sind eher günstig, das merkt man insbesondere an den M8 Muttern die bereits Flugrost ansetzten (was aber unproblematisch ist) sowie an den M3 und ganz besonders den Madenschrauben für die Pulleys. Deren Innensechskant sind nämlich eine ganze Nummer zu groß, wodurch der Schlüssel sehr gerne durchrutscht - ein ordentliches befestigen der Pulleys ist fast unmöglich (und sie müssen ständig wieder angezogen werden….)

Auch Problematisch war die Montage der Endanschläge, da hab ich besonders für die Y-Achse ne ganze Weile gebraucht bis ich einen „ansprechenden“ Platz gefunden habe.

Nächstes Problemchen: die Schrauben stehen aus dem Druckbett raus (das wird sich hoffentlich ändern wenn ich ein Upgrade auf die beheizte Platte vornehm) - hier muss man beim Drucken aufpassen, dass man nicht mit der Düse drüberschrammt.

Auch ist mir ein Thermistor geplatzt, weil er nicht richtig saß. Da Thermistor und Heizung nicht besonders teuer sind (1,99€ bzw. 1,49€) empfiehlt es sich, eventuell Ersatzteile mitzubestellen.

Es läuft wirklich gut, sehr saubere und genaue Drucke sind möglich. Der Aufsteller von oben ist bereits gedruckt, auch wenn er sich vom CAD-Design her nur bedingt eignet - hier muss ich wohl noch nacharbeiten. Das Problem ist nämlich, dass der Drucker natürlich keine Schrägen drucken kann. Er muss also „Runden“ - und das kann man selbst wohl besser. Trotzdem: Er passt und hält in der Tastatur :)

Das größte Problem beim Drucken ist, dass sich das Bauteil verformt und schlimmstenfalls sogar vom Druckbett ablöst. Das Problem ist dabei, dass sich der Kunststoff beim Abkühlen zusammenzieht. Es handelt sich zwar nur um Millimeter bzw. Bruchteile von Millimetern, das Problem liegt aber darin, dass die unteren Schichten schon abgekühlt sind, wenn die neue Schicht „aufgeklebt“ wird. Kühlt nun die neue Schicht ab, zieht sie sich leicht zusammen und biegt damit logischerweise die Ecken der unteren Schicht nach oben. Damit ist natürlich die haftende Fläche am Bett kleiner und zudem ist das Werkstück der Düse „im Weg“ - diese reißt es möglicherweise ab, wenn sie nächsten mal darüberfährt. Die Stärke der Verformung ist natürlich vom Material abhängig - PLA ist hier weniger kritisch, bei ABS ist die Verformung sehr stark.

Meiner Erfahrung nach ist der wichtigste Faktor an dieser Stelle die Höhe der Düse über dem Druckbett. Hier machen schon 10-tel Millimeter große Unterschiede aus. Die ideale Einstellung der Höhe ist gefunden, wenn nebeneinanderliegende Kunststoff“würste“ sich flächig berühren - und auch aneinanderhaften - aber noch nicht überschneiden. Der nächste Punkt ist das Druckbett selbst. Es muss absolut sauber und Fettfrei sein. Auch die Oberfläche des Druckbetts ist ein großer Faktor. Kepton- bzw. PET-Band ist recht gut geeignet, angeblich (sh. einschlägige Foren) noch besser ist ein bestimmtes blaues Kreppband, ScotchBlue Painter's Tape von 3M. Weiterhin helfen kann ein beheiztes Druckbett (steht bereits auf meiner „TODO-Liste“). Hat man noch keines, kann man sich auch ein Stückweit mit einem Fön behelfen.

Sehr gute Erfahrungen habe ich desweiteren mit einem Raft bzw. Brim gemacht. Dabei handelt es sich um einen Rand rund um das Werkstück, der nur 1 Layer hoch ist. Erzeugen kann man soetwas z.B. mit http://www.thingiverse.com/thing:16728 oder mit den entsprechenden Einstellungen von Slic3r. Dieser Rand verformt sich nicht, da er nur 1 Schicht hoch ist (sh. Erklärung oben) und wirkt somit recht effektiv als Verankerung am Druckbett. Wenn es ganz schlimm kommt und das Werkstück beginnt, sich abzulösen, kann man diesen Rand auch verwenden, um das Werkstück z.B. mit Klebestreifen während des Drucks am Druckbett zu befestigen.

Auch die Konstruktion kann so ausgelegt werden, dass die Verformung vermindert wird. Insbesondere sollte darauf geachtet werden, dass keine zu großen Flächen zu hoch werden - statt eines Quaders mit den Maßen 10x80x20, der sich relativ sicher stark verformen wird, bietet es sich häufig an, Aussparungen einzukonstruieren.

Zuletzt ist natürlich auch die Temperatur entscheidend. Ist sie zu niedrig, wird die Druckqualität sehr schlecht und die einzelnen Schichten haften nicht zusammen, ist sie zu hoch, wird die Verformung verstärkt.

Die Verformung hat sich inzwischen erledigt, da der Drucker nun auch eine PCB-Heizplatte hat. Seit ich nun mit einer Heizbetttemperatur von 60˚C das PLA drucke, sind Ablösungen kein Thema mehr.

Damit die Düse nicht verstopft, sollte man das Filament abwischen, bevor gedruckt wird. Wenn es mal „zu spät“ ist, hilft ab und zu ein zurückschieben des Filaments und nochmal extrudieren. Wenn nicht, kann man das Filament entnehmen, die Düse abmontieren und in den Backofen stellen (nur das Metall!), dann läuft der Rest raus. Zum „automatischen“ Abwischen und zur Filamentführung habe ich mir folgendes Bauteil konstruiert: http://www.thingiverse.com/thing:31274 Es hat eine Aussparung, in die ich ein Schwammtuch gesetzt habe, dass ich vor dem Druck anfeuchte. Die Führung hat den weiteren Vorteil, dass das Filament nicht mehr seitlich aus den Zähnen der Förderschraube rutschen kann.

Sollte man regelmäßig beim Start Probleme mit dem Auswurf haben, hat sich bei mir bewährt, anfangs die Temperatur 10˚C höher zu stellen, und noch einige Minuten zu warten, auch wenn der Drucker bereits die passende Temperatur meldet. Dann einige Millimeter Filament extrudieren (evtl. vorher zurückschieben, sh. oben) und anschließend wieder zurück auf Normaltemperatur. So funktioniert es bei mir schon seit mehreren Wochen recht gut, während ich Anfangs jeden Tag dieses Problem hatte.

Grundsätzlich ist das Problem geringer, wenn man vor dem Abschalten des Druckers das Filament einige Millimeter zurückschiebt.

Neben der Temperatureinstellung konnte ich massive Qualitätsverbesserungen feststellen - gerade was sehr kleine formen angeht - seit ich mir einen weiteren Lüfter montiert habe, der direkt auf das Druckbett bläst. Dadurch, dass die unteren Schichten jetzt schneller abgekühlt werden, steigt die Qualität deutlich. (http://www.thingiverse.com/thing:31277)

Seit einiger Zeit drucke ich auch mit einer Schichtdicke von 0.3 mm (das ist für eine 0.5er Düse so ziemlich das Minimum). Großen Einfluss auf die Qualität hat vor allem auch der Slicer. Während ich Anfangs sehr gute Erfahrungen mit Slic3r gemacht habe, haben mich die neueren Versionen enttäuscht. Auch habe ich große Probleme beim slicen von hohlen und runden Formen festgestellt. Deshalb mache ich gerade (Mai 2013) versuche mit Skeinforge. Das ist zwar aufwendiger zu kalibrieren, dafür sind die ersten Ergebnisse sehr vielversprechend.

Seit Mitte 2013 nutze ich nur noch SFACT, das zwar schon seit einiger Zeit wohl nicht mehr allzu aktiv weiterentwickelt wird, aber bei mir ausgezeichnete Ergebnisse liefert. Es handelt sich dabei um einen Fork von Skeinforge, bei dem einige Einstellungen vereinfacht bzw. einige Berechnungen automatisiert wurden. Inzwischen bin ich deshalb auch in der Lage, Überhänge mit Supportmaterial zu Drucken.

Seit kurz nach Weihnachten 2012 hat mein Drucker nun ein neues „Zuhause“: