Spis treści:
In so manchem Büro steht eine große, geheimnisvolle Kopiermaschine – ein Gerät mit mächtigen Fähigkeiten, von dem man zwar weiß, wofür es eingesetzt wird und was es kann, aber nicht so detailliert. 3D-Drucker werden sowohl am Arbeitsplatz als auch zu Hause immer häufiger eingesetzt und sind für jedermann zugänglich. Die Kenntnis der Teile hilft bei Einkauf, Betrieb und Wartung. Lassen Sie uns das Thema heute etwas umfassender angehen als nur mit einem Schlagwort.
3D-Drucker-Motherboard
Das eigentliche Gehirn der ganzen Operation. Desen Aufgabe ist es, Eingaben entgegenzunehmen und die Bewegungen der mechanischen Teile des Druckers zu steuern. Manche Boards sind einfach und nur für allgemeine Aufgaben geeignet. Andere sind komplex und haben eine Konstruktion, die zusätzliche Funktionen und zukünftige Erweiterungen zulässt.
Wie in einem Computer befindet sich auf der Platine ein Prozessor. Das System verfügt über genügend Rechenleistung, um grundlegende motorische Bewegungen, einschließlich Richtung und Beschleunigung, zu berechnen. Ohne einen zuverlässigen Treiber kann der Drucker nicht mit seinem vollen Potenzial arbeiten.
3D-Drucker-Rahmen
Der Rahmen des 3D-Druckers ist in seiner Funktion mit einem Computergehäuse vergleichbar. Beide halten alle mechanischen und elektrischen Komponenten zusammen. Die Rahmen sind in der Regel geschlossen oder offen, obwohl es manchmal auch halbgeschlossene Rahmen gibt, die geschlossene Seiten und eine offene Vorderseite oder Oberseite haben. Es ist ein visueller Anhaltspunkt für die Vorstellungskraft derjenigen, die noch nie einen 3D-Drucker gesehen haben und sich das nicht so recht vorstellen können. Die Aufgabe eines guten geschlossenen Rahmens besteht auch darin, vor Staub und anderen Verunreinigungen zu schützen und die richtige Temperatur im Druckraum aufrechtzuerhalten.
Gängige Bauarten sind:
- Gelenk- und Stangenkonstruktion: am einfachsten und am häufigsten. Die Stäbe oder Stangen werden einfach mit Gelenken zusammengefügt, was eine einfache und kostengünstige Konstruktion darstellt. Die Komponenten liegen frei.
- Laser- und CNC-Schneiden: Eine weitere preiswerte Option, oft aus Sperrholz, Acryl oder Kunststoff. Die Bauteile werden mit einem Laser geschnitten oder auf CNC-Werkzeugmaschinen hergestellt und zu einer Struktur zusammengefügt. Die Montage kann etwas schwieriger sein.
- Metallrahmen, Spritzguss: in der Regel teurer. Metallrahmen, die im Spritzgussverfahren hergestellt werden, eignen sich am besten für gewerbliche/industrielle Anwendungen und für diejenigen unter Ihnen, die auf hohe Qualität Wert legen. Robust, langlebig, wenn auch manchmal schwierig zu konvertieren oder anzupassen.
Endstop, ein Anschlag in einem 3D-Drucker
Endanschläge sind Markierungen entlang dreier Achsen, die den Bereich und die Position jeder mechanischen Komponente festlegen. Die Abtastung der Endanschläge kann mechanisch oder optisch erfolgen.
Stromversorgungsmodul, Stromversorgung im 3D-Drucker
In einem kompakten Gehäuse mit Kabeln und einem Lüfter untergebracht, ist das Netzteil – wie der Name schon sagt – für die Stromversorgung des gesamten Geräts zuständig, d.h. es versorgt das Gerät mit Strom. Ein gebräuchliches englisches Akronym ist PSU (Power Supply Unit). Die Stromversorgung für den 3D-Drucker wird manchmal platzsparend auf dem Rahmen montiert, kann aber auch in einem separaten Controller-Gehäuse untergebracht werden, in dem auch die Komponenten der Benutzeroberfläche untergebracht sind.
Bei der Analyse von Stromversorgungen ist es nützlich, die Bezeichnungen zu verstehen, die mit Spannung oder Strom verbunden sind.
- Die Nennspannung bezieht sich auf die Spannung, die das Netzteil aus der Steckdose aufnehmen kann.
- Die Ausgangsspannung ist die Gleichspannung, die das Netzteil an den Drucker liefern kann.
- Der Ausgangsstrom bezieht sich auf die höchste Amperezahl, die das Netzteil zu einem bestimmten Zeitpunkt an den Drucker liefern kann.
- Die Ausgangsspannung und der Ausgangsstrom ergeben die Gesamtleistung, die bestimmt, wie viel Leistung das Netzteil liefern kann. Unerlässlich, um die Kompatibilität mit dem Hot End unseres 3D-Druckers zu prüfen.
Arbeitsfläche für 3D-Drucker
Hier platziert der Extruder das Filamentmaterial schichtweise, um das 3D-Modell zu erstellen. Die erste Funktion besteht darin, eine ebene Oberfläche für die untere Schicht des Drucks zu schaffen. Die zweite dient als Klebefläche, mit der sich der extrudierte Kunststoff vorübergehend verbindet und den Druck an Ort und Stelle hält, während die nachfolgenden Schichten aufgetragen werden. Die Arbeitsfläche kann beheizt oder unbeheizt sein. Ersteres erleichtert das Anhaften der ersten Schicht und erhöht die Stabilität. Dies verhindert Verformungen und verbessert die Qualität des 3D-Drucks. Bei Arbeitsplatten kann es erforderlich sein, dass der Benutzer eine Schicht Klebstoff oder ein ähnliches Haftmittel aufträgt.
Druckkopf, Extruder, Düse
Der Druckkopf (oder Extruder), der in ein heißes und ein kaltes Ende (hot end, cold end) unterteilt ist, ist für die Verarbeitung des Rohfilaments zuständig. Das kalte Ende ist für die feste Faser zuständig, das heiße Ende für die geschmolzene Substanz.
Das kalte Ende “greift” das Filament von der Spule und bewegt es allmählich zum heißen Ende. Die heiße Spitze, deren Temperatur über dem Schmelzpunkt des Filaments liegt, schmilzt das Filament und legt es durch die Düse auf das Druckerbett. Die Spitze des Extruders, die so genannte Düse, drückt die Fasern heraus. Ein Kühlgebläse tritt auf den Plan: Die Schicht wird gekühlt und ausgehärtet, bevor die nächste Schicht aufgetragen wird. Beschreiben Sie es Freunden, die keine Ahnung vom 3D-Druck haben, mit diesen Worten – Wow-Effekt garantiert.
Benutzeroberfläche des 3D-Druckers
Viele 3D-Drucker verfügen über ein Interface, mit dem Sie die Einstellungen auch ohne Computer steuern können. Die Benutzeroberfläche wird unter anderem für folgende Funktionen verwendet:
- Prüfen und Einstellen von Parametern.
- Starten der Einführung oder Entladung des Filaments.
- Einstellung von Verbindungs- oder Dateiübertragungsoptionen.
- Verwaltung oder Überwachung von Ausdrucken.
- Diagnostik.
Hier gibt es einen regelrechten Marktplatz der Smartphone-ähnlichen Ideen – Benutzeroberflächen bestehen aus einem LCD-Bildschirm und einem Drehknopf, einem Drehknopf allein oder einer Reihe von Tasten zur Bedienung von Funktionen, und einige haben sogar vollfarbige Bildschirme mit Touchscreens.
Zusammenfassung
Ein 3D-Drucker besteht aus einer Vielzahl von Komponenten. Es gibt natürlich noch mehr, und mit all den technischen Spezifikationen müssten wir jedem von ihnen einen eigenen Text widmen. Letztendlich sind 3D-Drucker, auch wenn sie von außen kompliziert aussehen, in ihren Grundzügen relativ einfach zu verstehen. Je mehr Sie über die Funktionsweise der internen Komponenten wissen, desto einfacher wird es für Sie sein, Ihr eigenes Gerät zu reparieren und zu warten.
Wenn Sie Ersatzteile kaufen möchten, sollten Sie alle Optionen im Auge behalten, insbesondere einige kritische Aspekte. Man kann darüber streiten (weil alles wichtig ist), aber die Steuerplatine ist die wichtigste und wenn Sie Geld für ein Teil ausgeben wollen, sollten Sie es zuerst in Betracht ziehen.
Gleich daneben steht die Kompatibilität – achten Sie zweimal darauf, dass alles richtig abgeglichen wurde. Der Vorteil der Inkompatibilität besteht darin, dass man nichts reparieren muss, aber der Nachteil überwiegt – denn nichts funktioniert. Wir sehen uns im nächsten Botland Blog Artikel!
