Prototyping Werkstatt

3D-Drucker

Mit 3D-Druckern kann man tolle Sachen machen, aber manchmal brauchen sie auch etwas Liebe, Wartung, oder einfach nur korrekte Bedienung.

Auf diesen Seiten wirst du bald eine Einweisung in die Benutzung, Informationen zur Abrechnung und eventuellen Reparaturen finden.

(Windfisch)

3D-Drucker

3D-Druck-Einweisung

Baustelle

Diese Einweisung ist noch nicht fertig und deshalb eine Baustelle.

Meta-Kram

Vorschlag: Jede Einweisung hat einen ähnlich gestrickten Meta-Block, um auf den ersten Blick klar zu machen:

Wer darf benutzen, was kann passieren?

Nur eingewiesene Benutzer dürfen die Drucker selbstständig verwenden, um Verletzungen und Schäden zu vermeiden.

Die Düse des Extruders und das Druckbett werden sehr heiß, es besteht Verbrennungsgefahr.

Unsachgemäßer G-Code kann dafür sorgen, dass die Motoren des Druckers ungebremst gegen Hindernisse fahren und sie so beschädigen. Bitte achtet immer darauf, nur gcode, der auch für den entsprechenden Drucker erzeugt wurde, zu verwenden!

Keinen Schaber, Messer oder Ähnliches verwenden, um Objekte vom Druckbett zu entfernen, da das selbiges zerkratzen kann.

Wer darf einweisen und wie?

Das ist nur ein Vorschlag und deshalb durchgestrichen:

Jeder, der selbst eine Einweisung erhalten hat, darf andere einweisen. Dazu einmal durch die Einweisung gehen und den Anwärter unter Aufsicht einen Testdruck drucken lassen. Dann $Bürokratie (TODO) ausfüllen und fertig.

Kosten und Abrechnung

"Normales" Filament kostet circa 20 Euro pro Kilo. Es gibt noch kein Abrechnungssystem, bitte daher eigenverantwortlich für Fairness sorgen. (TODO)

Einweisung

Auch wenn das 3D-Drucken unter den Begriff “Rapid Prototyping” fällt, kann ein Druck je nach Größe und Präzision gut mehrere Stunden dauern. Deshalb ist es um so frustrierender, wenn man nach Stunden hbemerkt, dass der Druck nicht geklappt hat. Damit alles gut klappt, lies daher dieses Dokument gut durch.

3D-Modelle

Modelle sollten im .STL-Format (Einheit: Millimeter) vorliegen. Man kann sich entweder seine eigenen Modelle erzeugen (z.B. mit Blender, OpenSCAD, FreeCAD, SketchUp o.Ä.), oder diese von Seiten wie https://www.thingiverse.com/ herunterladen.

Slicer

Mit einem 3D-Modell, also einer Liste von Punkten und Dreiecken im 3D-Raum, kann ein Drucker noch nichts anfangen. Wir brauchen also erst einen Slicer, um das 3D-Modell in eine Liste von Anweisungen (Bewegungen und Temperaturwechsel) für den Drucker umzuwandeln: Den G-Code.

Hier gibt es zwei große Alternativen: PrusaSlicer oder Cura. Da einer der im ZAM vorhandenen Drucker ein Prusa ist, empfiehlt es sich, den PrusaSlicer mit dem dafür passenden Profil zu verwenden.

TODO: Installation und Setup Prusaslicer

Supports

Da der Drucker nach und nach Materialschichten aufeinander ablegt und nicht "in die dünne Luft" drucken kann, können manche Modelle garnicht oder nur mit Stützstrukturen ("Supports") gedruckt werden:

image-1639333854174.png

(Mit etwas Erfahrung ist ein Ausreizen der Limits über das Bild hinaus möglich, doch für Anfänger empfehlen wir ein vorsichtiges Herantasten.)

Ob der Slicer Supports erzeugen soll oder nicht, kannst du bei PrusaSlicer in der rechten Leiste einstellen.

Ebenso kann man dort den Grad des Infills (Wie hohl oder gefüllt soll das Innere des Modells werden) einstellen.

Filament

Da verschiedene Filamente mit verschiedenen Temperaturen gedruckt werden, stelle bitte das gewünschte Filament in der rechten Leiste ein (oder klicke aufs Zahnrad, um die Einstellungen selbst zu setzen), und stelle sicher, dass das Filament sich auch wirklich im Drucker befindet.

Falsches Filament kann zu fehlgeschlagenen Drucken oder sogar zum Verstopfen der Druckdüse führen.

Qualitätseinstellung

Ebenfalls in der rechten Leiste können verschiedene Qualitätsstufen ausgewählt werden. Sie unterscheiden sich hauptsächlich in der Schichthöhe, wobei eine geringere Schichthöhe eine weniger stark ausgeprägte und feinere Rillenstruktur verursacht, dafür aber auch die Druckzeit verlängert.

Grundsätzlich empfiehlt es sich, die Schichthöhe zwischen 1/4 und 3/4 des Düsendurchmessers (meist 0.4mm) zu halten.

Auswahl des Druckers

In der Leiste muss noch der richtige Drucker ausgewählt werden. Im ZAM stehen aktuell folgende Drucker:

Mit einem Klick auf "Slice now" und "Export G-Code" kann der entsprechende G-Code dann auf eine der SD-Karten abgespeichert werden.

Drucken

Stellt noch einmal sicher, dass ihr vor dem richtigen Drucker steht und das richtige Filament eingespannt ist. Wenn sichtbarer Dreck oder Staub auf dem Druckbett ist, wischt es mit einem Papiertuch kurz ab. Wenn außen an der Extruderdüse Rückstände sind, wischt die nach dem Aufheizen auch ab (Vorsicht, heiß!).

Schaltet den Drucker an (Schalter ist meist hinten rechts), schiebt die SD-Karte hinein und wählt eure Datei aus.

Der Drucker wird automatisch mit dem Vorheizen beginnen und seine Motoren in die Begrenzungsschalter fahren. Nach einigen Minuten beginnt der Druck. Am besten wartet ihr die ersten paar Schichten ab, da hier noch am ehesten etwas schief gehen könnte.

Druck abnehmen

TODO: Haben die Drucker flexible oder kratzresistente Betten?

Nach dem Drucken den Drucker bitte wieder abschalten, Druckbett und Düse von Rückständen befreien und diese im Mülleimer entsorgen.

Checkliste

Fortgeschrittenes

Wechsel der Druckdüse

TODO

Wechsel des Filaments

TODO

Lizenz des Dokumentes

Verbreiten und Bearbeiten dieser Inhalte ist ausdrücklich erwünscht, du musst (in der Regel) nur

Dieses Dokument „Benutzer-Einweisung 3D-Drucker“ des ZAM und weiterer Autoren ist, bis auf besonders gekennzeichnete Stellen, lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung – Weitergabe unter gleichen Bedingungen 3.0 Unported Lizenz. Um eine Kopie dieser Lizenz zu sehen, besuchen Sie http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/.

Dieses Dokument basiert auf FAU FabLab et al.: Einweisung 3D-Drucker, https://github.com/fau-fablab/3d-druckereinweisung, Lizenz CC-BY-SA 3.0, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/.

3D-Drucker

Links zum Thema 3D Druck

Software

Design

Die Liste bitte erweitern und mit Infos anreichern

 

Dinge

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Lasercutter

Mit dem Lasercutter (im ZAM ein Zing 6030 mit 30W Leistung) kann Kunstoff, Holz, Pappe und Papier graviert und geschnitten werden. Metall kann damit nicht bearbeitet werden. Die Arbeitsfläche ist 30x60cm.

Lasercutter

Lasercutter Einweisung - Zing

Diese Zusammenfassung der wichtigsten Punkte für Sicherheit von Mensch und Maschine basiert auf der Einweisung des FAU FabLabs. Details und ausführliche Erklärungen finden sich dort.

Gefahren und Wichtiges

Das HappyLab in Wien ist wegen eines unbeaufsichtigt laufenden Lasercutters einmal ausgebrannt.

Nutzung

  1. Entwurf als SVG-Datei vorbereiten
    Schnitte als rote Linien
    Gravuren als schwarze Flächen und Linien oder als Schwarz-Weiß-Grafiken einbetten
  2. SVG-Datei in VisiCut laden, Materialeinstellungen und Dicke auswählen
  3. Material in Lasercutter einlegen, Fokus einstellen
    Focus-Knopf, Federpendel über Material absenken, mit Pfeiltasten (Hoch/Runter) so einstellen, dass das Pendel auf der Materialoberseite gerade so aufliegt
    Mit RESET-Knopf bestätigen
  4. In VisiCut, z.B. mithilfe des Kamerabild, die Zeichnung platzieren
  5. Auftrag von VisiCut an Lasercutter senden, warten bis Auftrag erfolgreich gesendet wurde
    Tonsignal des Lasercutters und Meldung in VisiCut bestätigen Übertragung
  6. Glasdeckel sachte schließen, Lüftung anschalten
  7. Auftrag mit START-Knopf starten
  8. Lasercutter bis zum Auftragsende beobachten, bei Feuer eingreifen
  9. Werkstück entnehmen und Abschnitte entfernen

Materialien

Damit Materialien sicher für Mensch und Maschine sind, dürfen diese beim Erhitzen, Verbrennen oder Verdampfen nicht zu toxischen oder ätzenden Stoffen werden und sollte außerdem nicht "spritzen". Wenn Material auf die Linse spritzt wird diese leicht beschädigt (und Ersatz ist teuer).

✅ Erlaubte Materialien

❌ Verbotene Materialien

Erteilen von Einweisungen

Das Erteilen von Einweisungen bedarf viel Erfahrung am Gerät und Klarheit bei der Vermittlung der Inhalte. Deshalb gibt sind nur folgende Personen einweisungsberechtigt:

Quellen und Lizenz

Die hier veröffentlichten Inhalte stehen unter der CC-BY-SA 3.0 Lizenz.

Einige Textpassagen und Formulierungen wurden aus der Lasercutter-Einweisung des FAU FabLabs entnommen, welche ebenfalls unter CC-BY-SA lizensiert ist.

Lasercutter

Technische Details

Lasercutter: Zing 6030 mit 30W, Herstelleranleitung, wurde Vertrieben durch cameolaser.de

Lüftung: vacuAir UML-340

VisiCut

Link: visicut.org/

Git Repo mit ZAM-spezifischen VisiCut Einstellungen: https://github.com/zam-haus/visicut-settings
Der zam Nutzer auf dem Lasercutter-Rechner kann dort hin pushen. Darauf achten, das nur gewollte Änderungen commited und gespushed werden.

Lasercutter

Demokärtchen

Die Demokärtchen für den Lasercutter sollen zeigen, wie die Laserergebnisse mit den jeweiligen Materialien und Einstellungen aussehen werden.

Einerseits bieten sie eine Hilfe für jeden, der Lasern will: Sie zeigen, wie rote Schnittlinien, grüne Markier-Linien und Gravuren aussehen.

Andererseits kann man an ihnen gut seine Materialeinstellungen testen, wenn man ein neues Material hinzufügt. Bitte tragt in dem Fall den richtigen Materialnamen ein und stellt das Kärtchen zu den anderen, damit der nächste auch etwas davon hat.

Wenn du selbst ein Demokärtchen lasern willst, folge bitte dieser Anleitung:

  1. Öffne die Datei laserdemo.svg in Inkscape
  2. Trage das verwendete Material ein. Bitte benutze dafür den gleichen Namen, wie er auch in den Visicut-Materialeinstellungen angezeigt wird, und ggf. die Dicke.
    visicut1.png
  3. Trage "Normale Gravur" oder "3D-Gravur" ein, je nachdem ob du das "schneide rot, graviere Rest, ..."- oder "schneide rot, 3D-graviere Rest, ..."-Mapping verwenden willst.
    visicut2.png
  4. Nachdem du beides eingetragen hast, schicke die Datei wie üblich an Visicut über "Erweiterungen" -> "Lasercut path" -> "Open in Visicut". Wichtig: öffne nicht die SVG-Datei direkt in Visicut. Das führt zu subtilen Fehlern, wie unleserlicher Schrift.
  5. Lasere das Kärtchen und stelle es zum entsprechenden Material.
Lasercutter

Log

6.1.2023 - Kamera

Haben versucht die Kamera zu kalibrieren. Zunächst die Kamera mit Heißkleber fixiert. Dann die Marker gedruckt. Wir haben guvcview verwendet. Leider war die Ausleuchtung zu ungleichmäßig, so dass der Bereich um einige Marker zu hell und um andere zu dunkel war. Haben erstmal aufgegeben. -> Einschätzung: Es braucht eine Leuchtstarke Lampe die deutlich über dem Laser hängt und den Innenbereich gleichmäßig ausleuchtet.
Morty

Lasercutter

Wartung

Wartung vom 06. Juli 2023

Anwesend:

Offizieller Servicebericht vom 06. Juli 2023

Zustand vom Laser

Allgemeine Empfehlungen:

Reinigungsplan

Monatlich

alle halbe Jahre

Lasercutter

Best Practice

Sammlung von Erfahrungswerten und praktischen Hinweise für gängige Bastelprojekte

Ideen und Vorlagen

Workflow zum Lasercutten

Empfohlenes Vorgehen:

Materialkosten

Preisliste Stand 15. Januar 2024

Preisliste Stand 2024-01-15

Steckverbindungen und Burn-Korrektur

Erfahrungswerte Burn-Korrektur: Bitte neuestes Datum oben

Datum
Gerät
Material + Dicke
Burn-Korrektur
Eigetragen von
2024-01-19
Zing 6030
HDF 3mm
0.06
Markus Dutschke

Hintegrund

Beim Erstellen von Rechteck-Steckverbindungen wie auf Pyboxes verwendet (ineinander greifende Rechtecke) müssen folgende Effete beachtet werden, um eine Passgenauigkeit zu erzielen, welche weit genug zum zusammenführen und eng genug für einen stabilen Halt ist:

Der Einfachheit halber, fassen wir diese Effekte als Burn-Korrektur zusammen. Es ist am sinnvollsten diese empirisch zu ermitteln. Da auch andere Effekte als die Laserausdehnung eine Rolle spielen, muss diese nicht für alle Materialtypen und Dicken gleich sein.

Definition der Burn-Korrektur

Bei der Definition der Burn-Korrektur lassen wir die anderen Effekte außer Acht und betrachten nur die physische Ausdehnung des Laserstrahl. Die Burn-Korrektur entspricht hierbei dem Radius des Laserstrahls.

Nehmen wir für die folgenden Beispiele eine Burn-Korrektur von 0.06mm an.

Unterschied zwischen positivem und negativem Ausschnitt:
Möchte ich also ein Quadrat von 6mm Kantenlänge ausschneiden, muss ich dieses 6.12mm groß designen, da beim ausschneiden an beiden Rändern der Radius des Laserstrahls von 0.06mm zusätzlich abgetragen wird. Möchte ich hingegen eine quadratische Aussparung von 6mm Kantenlänge erzeugen, so muss ich dieses als 5.88mm großes Quadrat anlegen, da der Radius des Lasers zusätzlich abgetragen wird.

Abmessung Burn-Korrektur:
Hier nocheinmal die typischen Bemaßungenbei einer Rechteck-Steckverbindung

240201_burnKorrektur.png

Download als .svg: 240201_burnKorrektur.svg

Verbindung von Lasergecutteten Teilen

Rechteck Steckverbindung

Standardverbindung. Zur vollen Stabilität noch kleben

Kleben

Einschmelzgewinde

Schriftzüge auf Acryl

Lasercutter

Lasercutter Einweisung - Trotec Speedy

Diese Zusammenfassung der wichtigsten Punkte für Sicherheit von Mensch und Maschine basiert auf der Einweisung des FAU FabLabs. Details und ausführliche Erklärungen finden sich dort.

Gefahren und Wichtiges

Das HappyLab in Wien ist wegen eines unbeaufsichtigt laufenden Lasercutters einmal ausgebrannt.

Nutzung

Die Schritte sollten noch etwas ausgedünnt und auf das wesentliche reduziert werden. Auch muss jeweils klar sein was am Rechner/im Browser und was am Laser gemacht werden soll. Bestenfalls sollte erst alles am Rechner und dann alles am Laser erklärt werden.

  1. Vektordaten für Schnitte als SVG-Datei vorbereiten
    Schnitte als rote Linien (RGB Farbe #FF0000) - Linienbreite wird ignoriert
    Markierungen (Vektor-Gravur) als grüne Linien (RGB Farbe #00FF00) - Linienbreite wird ignoriert
  2. Bilder für Gravuren als PNG oder JPG bereitstellen - diese werden von Ruby automatisch in Graustufen konvertiert
  3. Trotec Nutzungskarte für die Anmeldung holen (es können mehrere Nutzer gleichzeitig auch von verschiedenen Rechnern eingeloggt sein. Diese müssen aber alle unterschiedliche Zugangsdaten nutzen - daher die Karten)
  4. Im Google Chrome Browser (NICHT Firefox) die folgende Adresse öffen:
    https://lasercutter-trotec.im.zam.haus:2402
    Es erscheint ggf. eine Sicherheitswarnung
    01_Risiko.png
    Diese Meldung bitte ignorieren (erst "Erweitert" Button anklicken, dann "Weiter zu lasercutter-trotec.im.zam.haus")
  5. In den Anmeldebildschirm die Zugangsdaten der Trotec Nutzungskarte eintragen und auf "Anmelden" klicken
  6. Die Ruby Software ist in vier Bereiche eingeteilt: Manage, Design, Prepare und Produce
    Bitte von der Startseite "Manage" zum Bereich "Prepare" wechseln
    04_Wechsel.png
  7. SVG Datei per Drag&Drop in den Arbeitsbereich ziehen:
    05_Dragdrop.png
  8. Die eingefügte Grafik hat in Ruby die "Anfasser" mit den Abmessungen der ursprünglichen Dokumenten-Größe (hier 210x297 mm - also DIN A4), nicht der Grafik-Größe (hier 30x30 mm) 
    06_Dokument.png
    Die Arbeitsfläche lässt sich mit der rechten Maustaste verschieben und mit dem Scrollrad zoomen.
  9. Grafikbereich anpassen
    07_Edit.png Edit-Button (im Rahmen der Eingefügten Grafik) anklicken, dann Grafik auswählen und "An Design anpassen" Button in der Menüzeile anklicken
    08_Anpassen.png
    Hier können nun auch die Farb-Zuordnungen geändert/korrigiert werden. Anschließend "Job Aktualisieren" Button klicken:
    09_Aktualisieren.png
  10. Kontrollieren, ob die Größe passt - ggf. durch manuelle Eingabe korrigieren:
    10_Kontrolle.png
  11. Laser einschalten:
    Dazu am Gerät den Schlüsselschalter nach rechts auf "Power" drehen. Der Deckel muss während der Laser "hochfährt" geschlossen bleiben. Nach Abschluss wechselt die Anzeige von "Gerät nicht bereit" zu "Queue ist leer" bzw. einer Liste der Jobs in der Queue (Warteschlange) wechselt. 
  12. Jetzt kann man sowohl den Laser-Kopf, als auch den Tisch mit den Bedientasten am Laser verfahren.
    13_Panel.png
    Die Tasten links verfahren den Tisch rauf und runter, und die mittigen Tasten den Laserkopf.
    Zum Fokussieren fährt man nun den Kopf an eine geeignete Position des Werkstücks (angezeigt durch den roten Laserpunkt) und drückt zur Aktivierung des Autofokus die beiden linken Tasten (hoch UND runter) kurz gleichzeitig.
  13. Jetzt kann in Ruby das Design passend zum Werkstück platzieren - entweder über die Position des Lasers - die in Ruby durch das [+] Symbol auf der Arbeitsfläche dargestellt wird (die Grafik rastet mit den Anfassern und dem Zentrum darauf ein).
    14_Platzierung.png
    Für Foto-Gravuren zieht man einfach das Bild in den Ruby Arbeitsbereich, skaliert es bis es den Anforderungen entspricht, und platziert anschließend die Grafik wie oben für Vektorgrafiken erklärt. Auch Bilder rasten mit den Anfassern oder dem Zentrum am Marker für die aktuelle Laser-Position ein.