DIY 3D Printer – 230Volt Dauerdruckbett

Mit dem RUMBA Board hat man nur die Möglichkeit beheizte Druckbetten mit 12 oder 24VDC direkt anzusteuern.  Strom sollte dabei ca. 10Ampere nicht überschreiten. Das ergibt wahlweise 120W oder 240W Heizleistung.  Größere Druckbetten haben in der Regel dann 230VAC Versorgungsspannung, wie auch mein Druckbett. Damit man das Druckbett mit dem RUMBA Board schalten kann bedarf es einer externen Ansteuerung. Ein konventionelles Relais fällt aufgrund der Ströme und Schalthäufigkeit flach. Am Besten eignet sich ein SOLID STATE RELAIS, kurz SSR. Sehr populär sind die SSR von SHARP. Hier das Datenblatt vom SHARP SSR S216S02 das bei mir Verwendung findet.

sprut.de hat zum Thema SSR eine gute Übersicht. Ergänzend hinzuzufügen wären Punkte zur Snubber Erweiterung. Die Spannungsfestigkeit der Bauteile. Widerstände haben oft 250V, daher ist eine Serienschaltung aus mehreren Widerständen sinnvoll. Aus der Serienschaltung ergibt sich auch eine erhöhte Belastbarkeit. Drahtwiderstände sind nicht geeignet.  Ebenso verhält es sich mit dem Kondensator. Es müssen mindestens X2 Typen verwendet werden die die geforderte Impulsleistung an der Stelle vertragen. Mehr zur zur Klassifizierung der Entstörkondensatoren findet sich auf Wikipedia.

Überschlagsrechnung auf Kapitel 25.1: Snubber auf faq elektronik kompendium

Bilder vom Aufbau:

DIY 3D Printer – Frame

Zusammenbau und Montage der Aluprofile. 20x40mm als Grundrahmen, 20x80mm für die Kugelumlaufspindel der Z-Achse, 20x20mm als Verbindungen zwischen dem vorderem und hinterem Rahmen.

Das DDB (Dauer DruckBett) ist noch ohne Befestigung an der Z-Achse provisorisch Aufgestellt.

Die Befestigung der Spindel ist noch nicht fertig, es wird noch eine Adaption mit 10mm Aluplatten (80x80mm)  zwischen Gestell und Fest- und Loslager angebaut. Aufgrund der nicht kompatiblen Lochbilder der Bauteile notwendig.

DIY 3D Printer – full graphic smart controller

 RUMBA Board mit full graphic smart controller.  Eine sehr gute Anleitung habe ich hier gefunden: RUMBA mit Merlin

Es ging fast Reibungslos. Auf dem RUMBA Board sind die Markierungen für den Pin 1 und Pin 1 auf dem Flachbandkabel nicht identisch. Die beiden Stecker sind um 180° verdreht aufzustecken.

Weiterhin gab es bei Win10 diverse Probleme mit der Installation der Lib für das LC-Display.  WIN10 hat teilweise Dateien als unsicher angesehen und diese nicht freigeben. Die Daten mussten von Hand freigeschaltet werden.

Auf einem anderen System hatte AVIRA ein paar Dateien von der ARDUNIO Software als nicht sicher angesehen und diese ebenfalls gesperrt.

RUMBA_4

Ansonsten gestaltete sich der Zusammenbau und vor allem die Inbetriebnahme sehr einfach. Ebenso wie die Konfiguration der Parameter. Im Titelbild waren die zwei Temperatursensoren schon in Funktion.

DIY 3D Printer – Modifikation 2 zum RUMBA Board

Um die DRV8825 nicht mehr über die Versorgungsklemmen vom RUMBA Board zu betreiben bedarf es noch drei Schritte.

  • Kondensator 100 µF / 63 Volt (oder höhere Spannungsfestigkeit)*
  • Anschlusslitze für externe Versorgungsplatine
  • Pin für die Spannungsversorgung abknipsen

*  IT schreibt im Datenblatt des DRV8825 das es ein HIGH ESR  Elko sein kann/soll. Somit kann man jeden Standard Elko verbauen. Damit arbeitet man gegen die Induktionsspannung die beim Bremsen ersteht.

Wichtig! Der PIN Versorgungsspannung MUSS abgeknipst werden, ansonsten verbindet man die ggf. höhere Spannung der Schrittmotoren mit der Betriebsspannung des RUMBA Boards und zerstört dieses!

Weitere Vorteil das die Versorgungsspannung von der Betriebsspannung des Board ist, dass man die Spannung der Schrittmotoren unabhängig von den Heizspannungen verändern kann.

 

DIY 3D Printer – Modifikation 1 zum RUMBA Board

Für eine bessere Dynamic bei der Achsbewegung und für mehr Betriebssicherheit ist diese kleine Modifikation.

Im Datenblatt zum DRV8825 wird an der Spannungsversorgung mindestens ein 100 µF Elko verlangt. Auf dem RUMBA Board sind diese zwischen den Pfostenverbindern auch verbaut. Jedoch nur mit einer Spannungsfestigkeit von 35 Volt.  Wenn man die Schrittmotoren für eine verbesserte Dynamic mit einer höheren Spannung als 12Volt fahren will, z.b. die 24Volt die auf dem RUMBA Board möglich sind, dann wird es eng mit den 35Volt Kondensatoren.

Im Internet finden sich genügend explodierte DRV8825 oder  A4988 Treiber. Die Spannung die beim Bremsen der Schrittmotoren entsteht sollte „irgendwo Platz finden“. Die Spannung beim Bremsen kann deutlich höher als die Betriebsspannung werden.  Aufgrund der Tatsache habe ich mich für zwei Modifkationen entschieden.

Modifikation 1: Spannungsversorgung der Schrittmotoren von extern (Beitrag hier).

Modifikation 2: DRV8825 Board Umbauen (extra Beitrag).

DRV8825_mod_001

Nur ein paar wenige Bauteile werden benötigt. Sicherung und passender Halter, LED mit Vorwiderstand für die Sicherungskontrolle  und -anzeige und Gleichzeitig als Bleeder für den Kondensator, Klemme und kleine Platine. Da ich die Spannung der Schrittmotorplatine möglichst hoch auslegen möchte, 24-30 Volt sollte der der Kondensator eine Spannungsfestigkeit von  mindestens 63Volt haben. Ich hatte eine 100Volt 470µF zu Hand.