Erste Schritte. 3D-Druckkopf FDM Original Anleitung

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1 Erste Schritte 3D-Druckkopf FDM 1.75 Original Anleitung Stand:

2 Hersteller: STEPCRAFT GmbH & Co. KG Kalkofen Iserlohn Deutschland Telefon: +49 (0) Telefax: +49 (0) info@stepcraft-systems.com Internet-Adresse: Bitte lesen Sie diese Anleitung vor der ersten Inbetriebnahme Ihres Druckkopfes zunächst komplett durch und nehmen diesen erst dann in Betrieb, wenn Sie sicher sind, dass Sie alles verstanden haben. Vor jeder Inbetriebnahme ist das Gerät auf technisch einwandfreie Funktion und technisch einwandfreien Zustand zu prüfen.

3 INHALTSVERZEICHNIS 1 ALLGEMEINE HINWEISE Ablauf des FDM 3D Druckens Druck-Software Repetier-Host Installation des Stepcraft Repetier-Host D-Datei in den Stepcraft Repetier-Host laden D-Datei in G-Codes umrechnen Druckkopf/ Drucktisch vorbereiten Druckkopf montieren Filament einführen Drucktisch montieren Steuersoftware WinPC-NC einrichten Allgemeine Einstellungen Referenzfahrt Arbeitsdatei laden Nullpunktbestimmung Werkstück ausdrucken Startschwierigkeiten Pause-Funktion Fertiges Werkstück Pflege und Wartung

4 1 ALLGEMEINE HINWEISE Dieses Handbuch dient dazu, Sie mit Ihrem 3D Druckkopf vertraut zu machen und Ihnen alle notwendigen Informationen zu vermitteln, die Sie benötigen, um schnell zu brauchbaren Ergebnissen zu gelangen. Sie werden am Ende dieser Anleitung Ihr erstes 3D-gedrucktes Werkstück hergestellt haben. Diese Anleitung gilt für den 3D-Druckkopf in Verbindung mit unseren Desktop CNC-/3D-Systemen STEPCRAFT 300, STEPCRAFT 420 und STEPCRAFT 600 gleichermaßen, im Folgenden kurz STEPCRAFT genannt. Bitte lesen Sie dieses Handbuch vor der ersten Inbetriebnahme Ihres Gerätes komplett durch. Um Verletzungsrisiken zu minimieren und/oder Sachbeschädigungen zu vermeiden, nehmen Sie das Gerät und die dazugehörige Steuerung bitte erst dann in Betrieb, wenn Sie sicher sind, dass Sie diese Anleitung komplett verstanden haben! Sollten Fragen auftreten, kontaktieren Sie uns bitte. Unsere Kontaktdaten finden Sie auf der zweiten Seite dieser Anleitung. Eine sehr gute zusätzliche Anleitung stellt das Buch des VTH Verlages, 3D-Druck-Praxis dar. 2 ABLAUF DES FDM 3D DRUCKENS Die Herstellung 3D gedruckter Teile mit unserem FDM (engl. Fused Deposition Modeling) 3D- Druckkopf lässt sich in vier Teilabschnitte einteilen: 1. Das Modell muss zunächst in digitaler Form zur Verfügung stehen. Sie können sich von diversen Online Plattformen wie z.b. Thingiverse, Archive3D, Trimble3DGalerie, usw. diverse Musterdateien herunterladen. Auf der beiliegenden CD finden Sie in dem Ordner Musterdateien eine 3D Datei (Muster.STL), die wir parallel zu dieser Anleitung drucken wollen. Um eigene Ideen umzusetzen, gibt es ebenfalls viele kostenlose Programme, wie z.b. FreeCAD, ViaCAD, 123D, Art of Illusion, Sketchup, Blender oder Openscad. Am Ende steht immer Ihr Modell als STL-Datei. Diese Datei kann dann weiter bearbeitet werden. 2. Wir verwenden unsere Drucksoftware Stepcraft Repetier-Host. Dieses Programm gehört zum Lieferumfang unseres Druckkopfes und vereint alle nötigen Einzelprogramme in einer ansprechenden und leicht zu bedienenden Oberfläche. Das Programm rechnet die STL-Datei unter Berücksichtigung der vorinstallierten Maschinen und Druckkopfparameter in WinPC-NC taugliche G-Codes um. Am Ende erhalten Sie eine NC-Datei. 3. Der Druckkopf wird auf der Maschine befestigt, der Drucktisch wird mit Hilfe der Niederhalter locker auf den Arbeitstisch gespannt. Nun wird nach der Referenzfahrt die Arbeitsdatei geladen und der Werkstück-Nullpunkt gesucht und gespeichert. 4. Vor jedem Druck muss die Düse vollständig mit Filament gefüllt werden. Dies erreichen Sie durch den manuellen Vorschub der 4. Achse (Filament-Vorschub). Die Achse wird solange verfahren, bis der Filament-Faden aus der Düse austritt und sauber nach unten gleitet. Nun wird die manuelle Fahrtkontrolle geschlossen, der heraushängende Faden entfernt und der Ausdruck gestartet. 4

5 3 DRUCK-SOFTWARE REPETIER-HOST 3.1 INSTALLATION DES STEPCRAFT REPETIER-HOST Auf der beiliegenden CD finden Sie die Installationsdatei setupstepcraftrepetierhost_0_95f.exe. Bitte starten Sie diese Installation und folgen Sie danach den Anweisungen D-DATEI IN DEN STEPCRAFT REPETIER-HOST LADEN In der Auswahlleiste am linken, oberen Bildschirmrand finden Sie den Lade-Button. Durch Anklicken können Sie die 3D-Werkstückdatei öffnen. Unsere Musterdatei finden Sie auf der CD im Ordner Musterdateien. Laden Sie bitte die Datei S_1. Das Muster wird nun automatisch auf dem Drucktisch platziert. 5

6 Mit den seitlichen Funktionstasten können Sie die Ansicht drehen und zoomen D-DATEI IN G-CODES UMRECHNEN Wählen Sie nun die Reiterkarte Slicer und starten Sie die Berechnung der G-Codes durch Drücken auf Slice mit Slic3r. Das Programm berechnet nun die G-Codes für die Druck-Arbeitsdatei. 6

7 Nach ein paar Sekunden sollte die Anzeige automatisch auf den Reiter G-Code-Editor umgesprungen sein. Jetzt werden die einzelnen Filament-Bahnen angezeigt. Speichern Sie nun die G-Code-Datei mit Namen S_1 in einem beliebigen Verzeichnis auf Ihrer Festplatte. Die Aufbereitung der Druckdaten ist hiermit abgeschlossen. 4 DRUCKKOPF/ DRUCKTISCH VORBEREITEN 4.1 DRUCKKOPF MONTIEREN Der Druckkopf wird mit den beiden LED nach vorne in den 43 mm Spannhals des STEPCRAFT 3D- Maschinensystems ganz eingesteckt und leicht gespannt. Das Steuergerät kann wahlweise neben der Maschine oder hinter der Maschine positioniert werden. Je nach Position muss der Filament-Rollen- Halter auf dem Steuergerät um 90 gedreht montiert werden. Montierter Druckkopf mit Druckdüse Der Filament-Rollenhalter ist hier für die hintere Position ausgelegt. 7

8 4.2 FILAMENT EINFÜHREN Ziehen Sie den Filament-Zuleitungsschlauch mitsamt der Filament-Zuleitung nach oben aus dem Druckkopf. Führen Sie nun das Filament durch den Schlauch, so dass es auf der anderen Seite an der Filament-Zuleitung heraus kommt. Stecken Sie das Filament nun zwischen Filament-Andruckrolle und Motorantriebsritzel und drehen am Motor-Handrad das Filament nach unten in die Düsenleitung. Sollte sich das Filament nicht dazwischen stecken lassen, lösen Sie die Vorspannung der Filament- Andruckrolle. Stellen Sie nun (gemäß 5.3 der Betriebsanleitung) die korrekte Vorspannung der Andruckrolle ein. Stecken Sie zum Schluss die Filament-Zuleitung wieder in den Druckkopf. 4.3 DRUCKTISCH MONTIEREN Entfernen Sie die Schutzfolie von beiden Seiten des Drucktisches. Legen Sie den Drucktisch mittig auf Ihren Maschinentisch und fixieren ihn entweder mit dünnem Doppelklebeband oder, wie gezeigt, mit den Werkstückniederhaltern. 5 STEUERSOFTWARE WINPC-NC EINRICHTEN Ab der Version ist das WinPC-NC USB (Stepcraft Version) für den 3D Druck geeignet. Falls Sie noch eine ältere Version haben, können Sie ein kostenloses Update direkt beim Hersteller der Software ( bekommen. Sie finden diese Nummer unter Hilfe-Über WinPC-NC. 8

9 5.1 ALLGEMEINE EINSTELLUNGEN Für den 3D-Druck müssen diverse Einstellungen vorgenommen werden. Schalten Sie dafür bitte die Maschine ein und starten dann die Software. Nach erfolgreicher Verbindung mit dem USB Modul können Sie in dem Reiter Parameter ein Maschinensetup laden. Sie finden diese Setup-Datei auf der beiliegenden CD im Ordner WinPC-NC Parameter ( WinPC- NC_Parameter_ 3D-Druck_ ). Bitte verwenden Sie die für Ihre Maschinengröße passende Datei: 300, 420, 600SF, 600MFoder 600. Bitte sichern Sie vorher das aktuelle Maschinen-Setup Ihrer Maschine auf Ihrer Festplatte, damit Sie später wieder auf die alten Einstellungen zurückgreifen können. Es wird bald ein Update des WinPC-NC geben, in dem eine komfortable Profilverwaltung integriert ist. Für eine Aktivierung bzw. Übernahme der Funktionen muss das WinPC-NC neu gestartet werden! 5.2 REFERENZFAHRT Starten Sie nun eine Referenzfahrt, damit der Steuerungs-Computer bzw. das WinPC-NC den Maschinennullpunkt findet. 9

10 5.3 ARBEITSDATEI LADEN Laden Sie jetzt Ihre Arbeitsdatei über den Menüpunkt Datei- Öffnen. Für unser Druckbeispiel öffnen Sie bitte Ihre G-Code-Datei S_ NULLPUNKTBESTIMMUNG Der Werkstück-Nullpunkt liegt programmtechnisch im Zentrum des Werkstücks. Diese Voreinstellung können Sie im Parameter-Menü-Sonstige nach Belieben ändern (Nullpunkt in Datei). Fahren Sie die Druckdüse manuell, ungefähr mittig über den Drucktisch. Fahren Sie die Z-Achse jetzt langsam soweit nach unten, dass die Druckdüse ca. 1 mm über dem Drucktisch zum Stehen kommt. Legen Sie nun einen Streifen normales Blatt Papier (80 g) auf den Drucktisch unter die Düse. Fahren Sie jetzt, Schritt für Schritt, die Z-Achse nach unten, bewegen Sie dabei den Papierstreifen solange hin und her, bis die Druckdüse den Papierstreifen berührt. Fahren Sie jetzt 0,3 mm die Z-Achse nach oben. Speichern Sie diese Position als Nullpunkt XYZ. Die Z-Achse fährt jetzt automatisch 75 mm nach oben auf den Sicherheitsabstand. Die Werkstücknullpunkt-Bestimmung ist nun abgeschlossen. Sie können diese Werkstück-Parameter im Reiter Parameter sichern. Es wird eine Parameterdatei erzeugt, die den Werkstücknullpunkt passend zu der hochgeladenen Arbeitsdatei speichert. 10

11 6 WERKSTÜCK AUSDRUCKEN Vergewissern Sie sich, dass alle Kabel korrekt angeschlossen sind. Schalten Sie nun das 3D-Druck- Steuergerät an und warten Sie, bis die blaue LED erlischt und die rote LED die Betriebsbereitschaft signalisiert. Das Steuergerät ist auf 180 C voreingestellt. Diese Temperatur ist für die Verwendung von PLA Filament passend (Drucktemperatur von PLA liegt zwischen 170 C und 190 C). Vor jedem Ausdruck muss die Druckdüse vollständig mit Filament gefüllt sein (entlüftet). Öffnen Sie dafür die Funktion Manuell-Fahren und bewegen den Filament-Vorschub (4. Achse, Taste C+) solange, bis das Filament aus der Druckdüse herausgedrückt wird. (Bewegen Sie den Filament- Vorschub nur bei erreichter Düsentemperatur). Beenden Sie die Funktion Manuell Fahren. Entfernen Sie jetzt noch den herausgedrückten Filament- Faden und drücken Sie auf Start. Die Maschine beginnt jetzt mit dem Ausdruck. 6.1 STARTSCHWIERIGKEITEN Zu Beginn, vor jedem Ausdruck, wird erst eine Umrandung Loop um das Werkstück gedruckt. Diese Loops dienen ebenfalls der Entlüftung der Düse. Mit unseren Einstellungen werden 3 Loops gedruckt. Manchmal kann es vorkommen, z.b. wenn der Abstand zum Drucktisch nicht 100%ig stimmt oder die Druckdüse etwas verschmutzt ist, dass der Filament-Faden nicht sofort auf dem Drucktisch haftet. Hier kann von Hand etwas nachgeholfen werden. Achten Sie darauf, dass kein Filamentfaden im Inneren der Umrandung liegt oder gespannt ist. Nach dem Drucken der Loops erfolgt automatisch der Ausdruck des Werkstücks. 11

12 6.2 PAUSE-FUNKTION Für unseren Probedruck ist diese Funktion nicht erforderlich, aber es besteht die Möglichkeit, den Druckvorgang zu unterbrechen. Bei dieser Pause fährt der Druckkopf/die Maschine in die Parkposition. Das kann z.b. für folgende Vorgänge nötig sein: 1. Filament-Wechsel (Farbwechsel) 2. Einlegen von Inlays (z.b. Carbon-Verstärkungen, Vierkant-Muttern, ) 3. Bauteilüberprüfung/ Maßüberprüfung Um nach der Pause weiter zu drucken, muss zuerst die Druckdüse entlüftet werden. Dafür sind im Pause-Fenster die Steuertasten für den Filament-Vorschub eingebaut. Diese werden ebenfalls für einen Filament-Wechsel benötigt. Nach dem Entlüften entfernen Sie den herausgedrückten Filament- Faden und drücken auf Weiter. Wenn der Ausdruck beendet werden soll, drücken Sie die Taste Abbruch. 6.3 FERTIGES WERKSTÜCK Wenn der Ausdruck fertig ist, fährt die Maschine in die Parkposition. Bitte lassen Sie das Werkstück noch ca. 2 Minuten abkühlen. Sie können das Werkstück mit Hilfe eines Cuttermesser von dem Drucktisch lösen, in dem Sie flach unter das Werkstück hebeln. Fertiges Werkstück 7 PFLEGE UND WARTUNG Wischen Sie gelegentlich mit einem Lappen über die heiße Düse und entfernen Sie so eventuelle Filament-Rückstände. Seien Sie hierbei besonders vorsichtig: Verbrennungsgefahr! Überprüfen Sie gelegentlich die kugelgelagerten Filament-Rollen-Halter. Die beiden Rollen müssen sich leicht drehen lassen. Schauen Sie regelmäßig unter den Filament-Zuführungsdeckel und säubern Sie diesen Bereich. Halten Sie den gesamten Druckkopf und die Maschinenumgebung sauber. Fremdkörper, die in den Düsenbereich gelangen, können diesen verstopfen. In einem solchen Fall hilft nur der Austausch der Druckdüse Copyright STEPCRAFT 12