Kostenlose Konstruktionsdaten: 3D-Hochtemperatur-Drucker selber bauen

Maria Burkanova | 29. März 2019

Für die Verarbeitung von hitzeresistenten Filamenten – für die Fertigung von temperaturbeständigen und besonders belastbaren Bauteilen – ist ein Hochtemperatur-3D-Drucker erforderlich. Gewöhnliche 3D-Drucker können nicht die benötigte Bauraum- und Düsentemperatur produzieren und die meisten auf dem Markt verfügbaren Modelle sind sehr kostspielig.

Hochtemperatur 3D Drucker
Hochtemperatur 3D Drucker

Einige der verschleißfesten Tribofilamente von igus haben besondere mechanische Eigenschaften: Die daraus gefertigten Teile sind hitzebeständig, autoklavierbar, brandhemmend, besonders belastbar und extrem verschleißfest. Allerdings erfordern diese Filamente besonders hohe Verarbeitungstemperaturen – und einen Hochtemperatur-3D-Drucker.

Um unseren Kunden den Zugang zu einem solchen Drucker zu erleichtern, hat unser FDM-Ingenieur Niklas Eutebach einen eigenen Hochtemperatur-Drucker aus kostengünstigen igus Komponenten konstruiert, getestet und die Konstruktionsdaten kostenlos für alle Interessierten zur Verfügung gestellt. “Ein schönes Beispiel für unseren Low-Cost-Design-Gedanken“, so Tom Krause, Leiter Geschäftsbereich Additive Fertigung, zu dem von seinem Team neu entwickelten und gebauten Hochtemperatur-3D-Drucker.

Die Konstruktionsdaten* könnt ihr euch hier downloaden.

Konstruktionsdaten jetzt downloaden*

Kostengünstiger 3D-Hochtemperatur-Drucker mit igus Komponenten zusammengestellt
3D-CAD Daten zum 3D-Hochtemperatur-Drucker liegen zum Download bereit

Eckdaten:

  • Bauraumabmessungen: 160x145x150 mm
  • Außenabmessungen ca. 450x450x500 mm
  • Gewicht ca. 30-40 kg
  • Heizsystem: Druckkopf: 40W Standard Heizkartusche E3D
  • Drucktisch: Sonderanfertigung Mikanit-Heizelement zwischen zwei Stahlplatten,
  • Bauraum: Backofenventilator und Backofenheizspirale (vgl. CAD-Baugruppe).

Aus dem Aufbau gelernt:

  • Druckbettheizung nicht notwendig, da auch über den Bauraum aufgeheizt wird
  • Alle Heizelemente direkt über DUET ansteuern
  • Druckkopf: E3D v6 mit Titan-Heatbreak, Kupferblock, versch. Düsen 0,4-0,6 mm (Hartmetall), gekühlt via Druckluft
  • Druckplatte: Drucktisch aus Stahl, Wechselplatten aus Aluminium, Bauteilhaftung mit verschiedenen Folien (z. B. iglidur RW370 und iglidur J350: PET-Folie)
  • Isolierung Wärmekammer: Glasfaserdämmung an der Außenseite des Bauraums (in der Baugruppe ASM-Bauraum und ASM-Bauraum-Deckel); flexible Silikon-Glasfasermatten in den Schlitzen des Bauraums für die XY-Mechanik
  • Druckparameter: z. B. iglidur RW370: Düsentemperatur 350 °C, Druckbett 200°C, Bauraum 180°C, Düsendurchmesser 0,4 mm, Schichtstärke 0,15 mm, Geschwindigkeit 30 mm/s, mit Raft
  • Wärmeverteilung: Außentemperatur an der Isolierung ca. 80 °C, Gehäuse außen ca. 60°C, Schrittmotoren teilweise über Druckluft gekühlt (bisher nur die X-Achse); Bislang keine Probleme durch Überhitzung
  • Steuerung des Druckers: DUET Ethernet, Heizung wird komplett über DUET geregelt
  • Software: Simplify3D, Bauraumheizung über Makros

Schmierfreie und geräuscharme drylin Linearsysteme

Der von unserem Team gebaute Hochtemperatur-3D-Drucker basiert auf drylin W Schienenführungen und einer dryspin Steilgewindespindel aus Edelstahl in Kombination mit iglidur Spindelmuttern. Im drylin Sortiment finden sich günstige Komponenten, die aus den verschleißfesten iglidur-Kunststoffen bestehen und je nach Anwendungsfall über ausgeprägte Temperatur- und Medienbeständigkeit verfügen. In unserem Online-Shop finden sich ebenfalls weitere hitzebeständige Kunststoff-Bauteile wie Gleitlager, Kugellager, Kabelführungen und Kabel (auch fertig konfektionierte Energieführungssysteme von readychain).

*Bei den hier zur Verfügung gestellten Modellen und Zeichnungen handelt es sich um ein Beispiel für den Einsatz verschiedenster igus Bauteile in einem Hochtempertur-3D-Drucker bzw. in einer Hochtemperatur-Anwendung. Eine rechtlich verbindliche Zusicherung bestimmter Eigenschaften oder der Eignung für einen bestimmten Einsatzzweck kann nicht abgeleitet werden. igus übernimmt keinerlei Haftung für Schäden, die sich aus der Anwendung der Modelle, Zeichnungen und Produkte ergeben. Dementsprechend wird kein Support beim Aufbau dieses 3D-Druckers angeboten, da igus kein Hersteller von 3D-Druckern ist.

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9 Kommentare
Frank Chojinski

Hallo,
gibt es auch einen Dienstleister, der den Bau übernehmen könnte?
Gruß
Frank

    Tom Krause

    Hallo,
    bisher ist uns kein Dienstleister bekannt. Der diesen 3D-Drucker im Service aufbaut. Sie könnten sich an einen Sondermaschinenbauer wenden oder auch beim nächsten Fablab/Hackerspace in Ihrer Umgebung nachfragen.

    Viele Grüße
    Tom Krause
    igus GmbH

      Udo Schlicher

      Hallo Tom,
      ich baue gerade eine CNC mit einer Beckhoff und ich hatte gerade Besuch von eurem Mitarbeiter wegen Teilen für meinen 3D-Drucker. Wenn da Bedarf besteht kann ich gerne helfen.
      Viele Grüße
      Udo

    Udo Schlicher

    Kann ich machen. Komplett?
    Gruß
    Udo

Dirk Zacharias

@Phillip

Bauraumheizung und Heizlüfter findet man aus dem Ersatzteilbereich für Hausgeräte unter den Bauteilnummern 882360604 und 2080220821

Als Spannungsversorgung kommt ein Einbau-Schaltnetzteil 24V / 450 W zum Einsatz sowie ein weiteres 5 V / 15 W zur separaten Versorgung der Elektronik (optional)

Bauraumheizung und Heizlüfter werden hierbei mit Netzspannung versorgt und über ein Halbleiterrelais geschaltet.


Schöne Grüße, Dirk und Niklas

Philipp

Hallo liebes igus-Team,

ich würde den Drucker gerne bauen, ohne groß etwas an der Konstruktion anpassen zu müssen. Können Sie mir also sagen was konkret an Teilen verbaut ist:

Bauraumheizung
Heizlüfter
Spannungsversorgung

Dankeschön!
Beste Grüße

Tom Krause

Hallo @ all,
vielen Dank für die sehr interessanten Fragen. Anbei die Antworten zu den Fragen.
Wir werden den 3D-Drucker das nächste mal auf der FabCon (25.06.19 – 27.06.19) in Erfurt dabei haben, dort kann man den 3D-Drucker auch live in Betrieb sehen.

– Bauraumabmessungen: 160x145x150 mm
– Außenabmessungen ca. 450x450x500 mm
– Gewicht ca. 30-40 kg
– Energiebedarf: Heizelement des Bauraums 1700W; Bauplattform 200 W, Heizelement 40W
– Heizsystem: Druckkopf: 40W Standard Heizkartusche E3D, Drucktisch: Sonderanfertigung Mikanit-Heizelement zwischen zwei Stahlplatten, Bauraum: Backofenventilator und Backofenheizspirale (vgl. CAD-Baugruppe). Aus dem Aufbau gelernt:
o Druckbettheizung nicht notwendig, da auch über den Bauraum aufgeheizt wird
o Alle Heizelemente direkt über DUET ansteuern
– Druckkopf: E3D v6 mit Titan-Heatbreak, Kupferblock, versch. Düsen 0,4-0,6 mm (Hartmetall), gekühlt via Druckluft
– Druckplatte: Drucktisch aus Stahl, Wechselplatten aus Aluminium, Bauteilhaftung mit verschiedenen Folien (z. B. iglidur RW370 und iglidur J350: PET-Folie)
– Isolierung Wärmekammer: Glasfaserdämmung an der Außenseite des Bauraums (in der Baugruppe ASM-Bauraum und ASM-Bauraum-Deckel); flexible Silikon-Glasfasermatten in den Schlitzen des Bauraums für die XY-Mechanik
– Druckparameter: z. B. iglidur RW370: Düsentemperatur 350 °C, Druckbett 200°C, Bauraum 180°C, Düsendurchmesser 0,4 mm, Schichtstärke 0,15 mm, Geschwindigkeit 30 mm/s, mit Raft
– Wärmeverteilung: Außentemperatur an der Isolierung ca. 80 °C, Gehäuse außen ca. 60°C, Schrittmotoren teilweise über Druckluft gekühlt (bisher nur die X-Achse); Bislang keine Probleme durch Überhitzung
– Steuerung des Druckers: DUET Ethernet, Heizung wird komplett über DUET geregelt
– Software: Simplify3D, Bauraumheizung über Makros

Viele Grüße

Niklas Eutebach und Tom Krause

igus GmbH

Alexander

Hallo liebes igus-Team,

ich habe gleich noch folgende Fragen, die bei der ersten Durchsicht der CAD-Daten aufgekommen sind:
- Wie wird die Wärmekammer an den Achsdruchlässen der X- und Y-Achsen isoliert? In der momentanen Konstruktion sind, soweit ich erkennen konnte, keine Dichtungselement vorgesehen...
- Wie ist die die Wärmeverteilung in dem aktuellen Konstruktions-Setup? Wie verhalten sich die Schrittmotoren, wenn die hohe Temperatur der Kammer ungehindert durch die Achsdurchlässe an die Motoren gelangen kann? Wie lange ist ein störungsfreier Druck möglich?
- In den STEP-Daten bzw. in den angehängten Files konnte ich keine Bauteile-Liste finden, oder habe ich da etwas übersehen?
- Welcher Druckkopf wurde verwendet und wie wird dessen Kühlung gewährleistet?
- Welches Druckbett-Setup kommt zum Einsatz?

Über eine baldige Rückmeldung würde ich mich freuen.

Mit bestem Gruß
Alexander

Alexander

Hallo liebe igus-Team,

zunächst einmal: Herzlichen Glückwunsch zum Drucker und ein großes Dankeschön für die Zurverfügungstellung der Bauunterlagen.
Es wäre großartig, wenn es an dieser Stelle etwas mehr wesentlichen Rahmen-Informationen zum Drucker selbst geben würde, bevor man sich durch die Zeichnungsdaten wühlt.
So wären auf einen Blick z.B. folgende Informationen für einen Leser hilfreich:
- Technische Eckdaten, wie z.B. Bauraum-Größe, Aussenabmessungen, Energiebedarf
- Verwendeter Druck-Kopf
- Informationen zur verwendeten Buildplate
- verwendetes Heizsystem
- Informationen zur Steuerung (Hardware und Software)
- Praxiserfahrungen, Bilder oder Videos über den praktischen Einsatz des Druckers
- Druckteilemuster

Ich bin gespannt von Euch zu hören.

In diesem Sinne
Horrido

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Artikel Schlagwörter:

3D-Druck DIY

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