Projekt 3D-Drucker – Die Software und der erste 3D-Druck

Dieser Artikel ist Teil 11 von 14 aus der Projekt-Serie DIY 3D-Drucker

Nun ist es geschafft, der 3D-Drucker ist aufgebaut und wartet nur darauf in Betrieb genommen zu werden. Das Ganze sollte relativ einfach von der Hand gehen. Drucker mit Strom versorgen, per USB an den PC anschließen, Software drauf – und los geht’s. Mal schauen, ob sich die Theorie auch genauso in die Praxis umsetzen lässt.

Schritt 1 – Drucker mit Strom versorgen und kalibrieren

Das klappt schon ganz gut. Die Steuerelektronik initialisiert und das Display zeigt den aktuellen Status des Druckers.

Auf dem Display werden erst mal die Ist- und Solltemperatur des Heizbetts und der Extruder-Düse sowie die Lüfter-Geschwindigkeit und die eingestellte Druckgeschwindigkeit angezeigt.

Als nächstes muss die Druckplatte kalibriert und präzise auf die korrekte Höhe eingestellt werden. Dazu wird die Platte an allen vier Ecken in relativ zur Druckdüse vermessen und eingestellt. Der genaue Prozess wird in einem separaten Artikel beschrieben.

Nachdem alle Einstellungen gemacht sind, kommen wir zum Thema Software.

Schritt 2 – Die Software

Für den ersten Test kommt die Software „Cura“ zum Einsatz. Dankenswerter Weise ist diese Software OpenSource und wird auf GitHub zur freien Verfügung bereitgestellt. Hier der Link: https://github.com/Ultimaker/Cura

Immer wieder ist es eine Freude, dass Community-Software einfach die Beste ist! Ein Hoch auf alle Communities, die auf GitHub hervorragende Software für Jedermann entwickeln! „Liebe Software-User, wenn ihr könnt, dann beteiligt Euch an solchen Projekten!“

Die zum Zeitpunkt der Veröffentlichung des Artikels aktuellste Version von Cura ist 2.5.0.

Ruck-zuck ist die Software heruntergeladen uns installiert. Da das Thema „Ansteuerung von Hardware“ der CNC-Fräsmaschine noch nicht allzu lange her ist, sollte der Umgang mit entsprechender Software eines 3D-Druckers kein Problem sein. Fürs erste soll es der Druck eines fertigen 3D-Modells sein. Das Modellieren eigener 3D-Modelle benötigt noch Zeit und Erfahrung. Dazu wird auch eine andere Software verwendet. Cura ist keine 3D-Modellierungssoftware sondern ein G-Code-Interpreter für den Transport der 3D-Modell-Daten in Richtung Drucker.

Hier ein Screenshot von Cura bei der Arbeit:

Ein wenig Zeit benötigt es schon, bis man sich durch alle Funktionalitäten uns Einstellungen durchgewurstelt hat. Anfangs kam auch keine Verbindung zum Drucker über USB zustande, was doch sehr verwundert hat. Die Lösung ergaben zwei kleine Pytonscript-Dateien, welche in einem Forum zu finden waren. Falls noch jemand ein Problem mit Cura 2.x und der USB-Verbindung haben sollte, dann gibt es hier die beiden Dateien zur Lösung.

Download: USBPrinting

Zip-Datei mit 2 angepassten Python Dateien, welche die erforderlichen Änderungen enthalten. Um die Änderungen zu aktivieren, müssen diese nach „C:\Program Files\Cura 2.5\plugins\USBPrinting“ (Pfad anpassen!) kopiert und die Original-Dateien ersetzt werden. Danach ist ein Cura Neustart erforderlich.

Die Änderungen im Einzelnen (zu erkennen an „#xx“):

Datei: USBPrinterOutputDeviceManager.py
– In der Windows-Registry wird nach USB-Geräten gesucht, die ein „USBSER“ im Namen haben (Zeile 267).

Datei: USBPrinterOutputDevice.py
– Das Testen mit der Programmer-Software ab Zeile 300 führt zum sofortigen Abbruch aller folgenden Versuche, die Serielle Schnittstelle zu öffnen. Daher auskommentiert.

An dieser Stelle: Danke für den Tipp an den Forenuser Drucki.

Problem gelöst, es geht weiter…

Schritt 3 – Das erste 3D-Modell

Für den ersten Testdruck wurde ein Zahnrad ausgewählt. Als 3D-Modell in Cura sieht das dann so aus:

Gespannt, ob der erste Druck funktionieren würde, kam es also zum finalen Klick auf „Über USB drucken“ und siehe da, der Drucker heizt zuerst die Druckplatte und danach die Extruderdüse auf. Im Test mit PLA-Kunststoff ist die Druckplatte auf 55°C und die Druckdüse auf 195°C eingestellt.

Erfolgserlebnis? Fehlgeschlagen!

Der erste Druck hat nicht wirklich funktioniert. Der Kunststoff wurde nach dem Austritt aus der Düse frei herumgewirbelt. Der Grund: Die Druckplatte war einfach nicht gut genug kalibriert. Lösung: Neu kalibrieren.

Test 2: Druckplatte neu kalibriert und siehe da, es funktioniert! Nach ca. einer Stunde war ein Zahnrad geboren! Für den ersten 3D-Druck bin ich mit dem Ergebnis und der Druckqualität sehr zufrieden. PLA-Kunststoff ist im abgekühlten Zustand ein harter, stabiler Kunststoff.

Bild: Die ersten Minuten des ersten 3D-Drucks
Bild: Einige Zeit später… Es lässt sich erkennen, was hier gedruckt wird.
Bild: An den Führungsschienen ist zu erkennen, dass dem Drucker etwas Maschinenfett gespendet wurde. Die Drucklautstärke und die Präzision werden es danken.

Schritt 4: Ergebnispräsentation

Hier das Ergebnis. Ein schickes, stabiles Zahnrad:

Demnächst geht es weiter, der nächste Druck ist bereits in Arbeit.

Folgende Themen wollen in weiteren Artikeln noch genauer betrachtet werden:

  • Kalibrieren des Druckbetts
  • Optimieren des Druckers mit ein paar Hardware-Hacks
  • Optimierung der Druckplatte (Haftung von Kunststoff)
  • Einarbeitung in das Selbst-Modellieren von 3D-Objekten

Bis bald!

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