3D-Drucker: Ordbot Hadron von reprapdiscount.com (1/2)

Heute darf ich über ein Projekt berichten auf das ich mich richtig gefreut habe. Elvira von RepRapDiscount.com hat mir einen interessanten Bausatz zur Verfügung gestellt, der im Ergebnis einen richtig guten 3D-Drucker verspricht. Ob dem wirklich so ist, wie schwer es ist den Bausatz zu komplettieren und was dafür evtl. noch nötig und nicht im Bausatz enthalten ist.

Informationen zum Drucker

Beim gelieferten Bausatz soll am nach etwas Arbeit ein Ordbot Hadron herauskommen. Der Hadron ist der größere der beiden Ordbots und hat eine Bauraum von ca. 200x200x120mm. Die Höhe variiert dabei je nachdem wie das Druckbett gebaut und welches Hotend bzw. welcher Extruder verwendet wird. Die Ordbots entstammen der Buildlog Community und sind Open-Hardware-Projekte. Auf der Website sind alle Beschreibungen, Pläne und Teilelisten zu finden, sodass der Hadron auch aus Einzelteilen gebaut werden kann. Außerdem gibt es noch weitere Händler die Bausätze verkaufen. Mehr Infos dazu auf der Website.

Der Hadron ist ein 3D-Drucker mit klassisch karthesischem Antrieb, es gibt also 3 gerade Achsen (X, Y und Z) die den Bauram beschreiben – sie sind identisch mit den Antriebsachsen des Druckkopfs. Als Linearführungen für die Achsen kommen Makerslides zum Einsatz, die in der GeekWerkstatt schon bei der Fräse verwendet werden. Der Antrieb erfolgt wie bei den meisten 3D-Druckern dieser Klasse über Nema-17-Schrittmotoren, die Kraftübertragung über GT2-Zahnriemen. Als Besonderheit im Vergleich zu allen anderen Druckern die ich bisher gebaut habe: Es kommt kein einziges von anderen Druckern gedrucktes Teil zum Einsatz. Sämtliche Bauteile die nicht Standard-Schrauben oder -Winkel sind wurden aus Aluminum gefräst und geben dem Drucker nicht nur ein professionelles Antlitz sondern auch hohe Stabilität – aber dazu später mehr.

Lieferumfang

Eingetroffen ist der Ordbot in einer großen Kiste. Entgegen klassischen Bausätzen trifft dieser in sehr hohem Vorfertigungsgrad beim Besteller ein. Sämtliche Achsen und große Teiles des Gestells sind vormontiert. Selbst die Motoren, die beim kleineren der beiden Bausatzoptionen (nur mechanische Plattform) bereits integriert sind, sind an die Achsen montiert und die Zahnriemen bereits eingebaut – die müssen später lediglich gespannt werden. Bei der größeren der beiden Varianten die auch Gegenstand dieses Tests ist, ist zusätzlich noch ein komplettes Elektronikset integriert. Dieser schließt neben der eigentlichen Ramps-1.4-kompatiblen Elektronik auch mechanische sowie magnnetische Endstopschalter (Hall-Sensor), Verkabelung und einen Smart-Controller ein.

Das alles macht diesen Bausatz zu einem weitestgehenden Komplettbausatz. Zwei wichtige Dinge müssen zusätzlich noch ausgewählt und angeschafft werden: Ein passendes Netzteil (12V oder 24V – dazu später mehr) und natürlich ein passender Extruder. Das ist jedoch beides in Ordnung. Da RepRapDiscount in die ganze Welt liefert wäre ein überall passendes Netzteil wohl ebenso ein Problem wie ein für alle und jeden Einsatzzweck geeigneter Extruder. Beides wird daher im Rahmen dieses Berichts nur am Rande erwähnt werden – auf diese Punkte gehe ich an anderer Stelle nochmal ein.

Preis

Der Ordbot Hadron ist wie bereits erwähnt in zwei Ausführungen erhältlich. Beide können im Shop bei RepRapDiscount.com bestellt werden. Der Basisbausatz inkl. Motoren und Zahnriemen kostet zum Zeitpunkt der Veröffentlichung dieses Artikels $499 USD, das Komplettpaket mit Elektronik kommt auf $699 USD. Zusätzlich zu den Versandkosten aus China von rund $70 USD ist noch die deutsche Einfuhrumsatzsteuer und die Zollgebühren zu berücksichtigen. Neben anderen Produkten von RepRapDiscount ist der Basisbausatz auch in Deutschland kaufbar: fabber-parts.de führt ihn aktuell für 399€.

Wie bereits erwähnt fehlen im Lieferumfang selbst beim großen Bausatz noch Extruder und Netzteil – für beide Zusammen sind je nach Ausführung ca. 100-180€ zu kalkulieren.

Im zweiten Teil gibt’s dann neben Vorschlägen für Extruder und Netzteil auch weitere Bilder aus der Bauphase, Tipps zum Aufbau und Videos zum Ordbot Hadron.

Erste Arbeiten an der Vergrößerung der CNC-Fräse (Shapeoko)

Wie bereits im letzten Beitrag angekündigt ist für den Bau des nächsten 3D-Druckers in der GeekWerkstatt erstmal die Vergrößerung der CNC-Fräse von nöten. Das war ein ohnehin geplantes Projekt, da die Fräse in ihrer originalen Form nur für kleine Teile taugt und mein Bedarf zu einem großen Teil eher im mittleren bis größeren Bereich liegt.

Glücklicherweise gibt es bereits einige erfolgreich umgesetzte Vergrößerungen der Shapeoko-Fräse und mit Makerslide Europe mittlerweile einen zumindest in Europa ansässigen Lieferanten der nebst den verwendeten Makerslide-Profilen auch einiges an praktischen Zubehör führt. Das senkt die Versandkosten im Vergleich zur Bestellung aus den USA (woher der ursprüngliche Shapeoko-Bausatz stammte) erheblich und erspart Theater mit dem Zoll. Die UK-Umsatzsteuer fällt natürlich genauso an und wird bei der Bestellung direkt bezahlt. Catalin, der Betreiber des Shops ist freundlich und hilfsbereit auch beim Zusammenstellen von Spezialwünschen, braucht aber manchmal auch etwas länger – man sollte also Geduld mitbringen. Meine Bestellung vom Februar wurde Anfang des Monats geliefert – noch Fragen? ;-)

Der Einfachheit halber und weil nicht so ganz klar ist ob die Stabilität der Konstruktion nach der Vergrößerung noch hoch genug ist, habe ich mich dazu entschlossen die 100cm langen Makerslides am Stück zu verwenden ohne sie zu zersägen. Das ergibt zwar eine recht große Fräse die es so groß evtl. gar nicht gebraucht hätte, ermöglicht es mir aber die Funktionsprofile ggf. später anderweitig einzusetzen, sollte die Vergrößerung zu keinem guten Ergebnis führen. So zumindest der Plan. Aber da es erstens immer anders kommt als man zweitens denkt sind nun zwei der Profile um zirka drei Zentimeter kürzer. Grund dafür ist meine fehlende Erfahrung bzw. meine fehlende Konzentration beim Gewindeschneiden. Beim anfertigen der Kernlochgewinde in die Profile ging bei den ersten 3 Gewinden alles gut – zu gut. Weil alles so gut lief, gings immer schneller und beim vierten Loch zu schnell. Ehe ich mich versah brach der Gewindebohrer an der ungünstigsten Stelle – nämlich im Loch. Keine Chance ihn mehr herauszubekommen. Auf größere Experimente (anbohren, etc.) wollte ich verzichten und habe mich dann kurzerhand dazu entschlossen die X-Achse, also die Breite der Fräse um 3cm zu kürzen. Kein wirklicher Beinbruch, allerdings ist nun eben der Vorteil der ungekürzten Makerslides in Originallänge dahin.

Shapeoko big sizeAm Ende alles geschafft. Profile sind gekürzt und da ich beim bestellen des Maschinegewindebohrers glücklicherweise direkt zwei bestellt habe, konnte das Gewindeschneiden danach auch weitergehen. Insgesamt 16 M5-Kernlochgewinde sind jetzt geschnitten und der neue Aufbau testhalber zusammengeschraubt. Zum Vergleich habe ich fürs Bild die jetzige Fräse mal mit aufs Foto gepackt. Die perfekt geschnittenen Stahlplatten für die Verbindung zu den flach liegenden 20×40-Profilen gab’s auch bei Makerslide Europe – ebenso die neuen Seitenteile für den X-Schlitten und baugleich nochmal zwei für die neue Z-Achse. Neben der Vergrößerung sind auf dem Bild auch schon die zwei Profile für die X-Achse zu sehen – die wird in Zukunft für bessere Stabilität aufgedoppelt. Die neuen Seitenteile unterstützen das glücklicherweise – so bleibt zusätzliche Bohrerei in das doch recht dicke Stahlblech erspart.

Als nächstes werde ich nun wieder alles zerlegen und die Stahlplatten lackieren. Was noch aussteht ist etwas recherche bzgl. der Zahnriemenposition. Die neuen Stahlplatten bieten die Möglichkeit sie entweder außen zu führen wie ich das jetzt bei der kleinen Version schon mache (im Original laufen die innerhalb der Profile) oder aber auf den Profilen aufliegen. Beide Montagemöglichkeiten sind hier vorgesehen. Aufliegend hat natürlich den Vorteil weniger Schwingungsanfällig zu sein, allerdings liegt das Zahnrad dann nur an einer Stelle auf. Bei der außenliegenden Variante “umschlingt” der Zahnriemen das Zahnrad zur Hälfte und hat damit deutlich mehr “greifende Zähne”.