X und Y Achse: Wieso Riemen?
Hallo!
Immer wenn ich bei einem Druck vor dem Drucker sitze überlege ich was man verbessern könnte, neben den Gedanken Kunstoffteile gegen Metall auszutauschen um die Wiederholgenauigkeit zu erhöhen kam mir eben die Frage in den Sinn:
Wieso Riemen für X und Y und nicht wie bei der Z-Achse Wellen für eine höhere Wiederholgenauigkeit? Oder macht eine Welle bei der Geschwindigkeit Probleme?
Schönen Abend .. Robin
Signatur? Wo wir hinfahren brauchen wir keine .. Signatur!
RE: X und Y Achse: Wieso Riemen?
Hallo,
ich glaube dafür gibt es eine ganze Reihe von Gründen:
Aus Sicht Prusa - die haben den Fokus auf niederen Herstellkosten (also auch eingesetztes Material) - ist ein Riemen sehr viel günstiger als eine Welle mit Trapezgewinde oder ähnlichem.
Aus physikalischer Sicht:
die z-Achse muss nur sehr langsame Bewegungen machen - das sieht bei X- und Y-Achse ganz anders aus. Schließlich willst Du ja für einen Druck nicht Jahre vor dem Drucker sitzen. X- und Y- haben doch erstaunliche mögliche Geschwindigkeiten für Eilgang und auch für Druck. Wenn Du das jetzt mit Spindeln machst (was ja durchaus üblich ist - siehe Werkzeugmaschinen) brauchst Du Antriebe mit recht hohen möglichen Drehzahlen - so ein Stepper wie er im Prusa verbaut ist, schafft lediglich ein paar Umdrehungen pro Sekunde. Somit wären also die erreichbaren Geschwindigkeiten doch recht gering. Dagegen könnten wir mit größeren Steigungen auf der Spindel arbeiten, oder mit Getrieben. Dann würden die Antriebe stärker werden müssen - das wirkt sich auf die Leistungstreiber aus usw. usf.
Der Weg über den Riemen ist aber garn nicht so schlecht, wenn die Massen die zu bewegen sind nicht zu groß werden, sind diese Riemen erstaunlich steif, soll heißen die Dehnungen infolge Beschleunigung / Verzögerung halten sich durchaus in Größen die man vernachlässigen kann. Hier gibt es vermutlich viele Dinge die man vorher am Prusa angreifen kann, bevor man sich an die Riemen heran wagt. Ich habe jedenfalls noch keinen Mod mit Wellen an der X und Y Achse gesehen.
lg, Clemens
Mini, i3 MK2.5S, i3 MK4, CClone (Eigenbau)
RE: X und Y Achse: Wieso Riemen?
@robin-peltner
Ich schließe mich dem Clemens an. Die Maßhaltigkeit und die Toleranzfelder, welche beim 3D-Druck erreicht werden können erfordern keine hochpräzisen und robuste Spindelantriebe. Die GT2 Gurte haben sich gut bewährt und sind diesbzgl. vollkommen ausreichend. Bei einem guten justierten 3D-Drucker erreicht man Genauigkeiten im Bereich von +-0.05mm. Bei meiner CNC-Fräse habe ich Kugelumlaufspindeln verbaut, aber damit fräse ich auch gelegentlich Passungen. Die bewegten Massen sind wesentlich höher, die Fräsgeschwindigkeit wesentlich geringer als die Druckgeschwindigkeit, ebenso die Eilgangbewegungen. Der Aufbau der Spindeln inkl. Kupplungen und Antriebe ist wesentlich aufwändiger und teurer als ein Riementrieb.
Ich würde mich im Bereich des 3D-Druckes immer für einen qualitativ hochwertigen Gurtantrieb (Gates) für die X/Y Achsen entscheiden. Was man allerdings beim i3 verbessern könnte, wäre z.B. ein 32-bit Druckerboard, sowie die Nachfolger es teilweise verbaut haben. Damit könnte man mehr Laufruhe (höhere Mikrosteps) und höhere Vorschübe ohne Timingprobleme erzielen. Außerdem würde ich das Homing bzw. Referenzfahren wieder auf Endschalter verlegen und nicht den Trinamic Treibern überlassen. Dem Extruder und dem hotend könnte man mehr Temperatur und Fördervolumen schenken, und noch einige Dinge, die das Drucken leichter machen und das Anwendungsspektrum erweitern.
Statt zu klagen, dass wir nicht alles haben, was wir wollen, sollten wir lieber dankbar sein, dass wir nicht alles bekommen, was wir verdienen.
RE: X und Y Achse: Wieso Riemen?
Immer wenn ich bei einem Druck vor dem Drucker sitze überlege ich was man verbessern könnte ...
Schon lustig - wir leiden irgendwie alle an der gleichen Krankheit - ich kann auch "Fernsehen" vor dem laufend Drucker! Und es wird mir gar nicht fad (was das einem Psychologen wohl sagen würde ...)
lg, Clemens
Mini, i3 MK2.5S, i3 MK4, CClone (Eigenbau)
RE: X und Y Achse: Wieso Riemen?
Vielen Dank für die Antworten 🙂 Der Austausch von Ideen hilft ja doch. Bei einem "Direct-Drive" wäre auch die Masse viel höher .. okay, also Riemen, Vorteile - geringe bewegte Masse (auch das Gewicht vom Riemen selber) - günstig - schnell. Akzeptiert.
Ja, man hat halt vor dem Drucker Zeit um über sich, den Drucker und die Welt nachzudenken ...
Dann noch guten Druck .. Robin
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RE: X und Y Achse: Wieso Riemen?
@robin-peltner
Ideen sind immer gut und die besten hat man meistens wenn man den Drucker bei der Arbeit beobachtet. So kam es, dass ich neben vielen Änderungen dem Drucker erst vor Kurzem neue Gleitlager spendiert habe. Im Moment werden gerade einige Teile der MMU2 neu gedruckt. Das vorher verwendete Material PC von Polymaker hat den Geist aufgegeben und ist brüchig geworden. Bei der Gelegenheit wurden einige Teile optimiert.
Nachdem ich einige Änderungen an der FW vorgenommen habe (Stromanpassungen und Geschwindigkeiten), bin ich gespannt was sich an der Maßhaltigkeit geändert hat. Diese Nacht darf der Drucker mal ohne mich durcharbeiten.
Schöne Grüße,
Karl
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