3D Drucker mit Filament-Erkennung – ein smart-hotend Konzept macht das möglich

Die Zeiten, als nur Enthusiasten zu Hause auf selbstgebauten „repraps“ 3-dimensional druckten, sind vorbei. Für relativ kleines Geld ab ca. 500 Euro kann man sich schon einen 3D Drucker leisten.

Leider muß man doch sich einiges Wissen aneignen, um mit der pfiffigen Maschine zu brauchbaren Resultaten zukommen.

Es gibt viel einzustellen in den mehr als 20 verschiedenen Druck-Settings:

• Layerstärke, Geschwindigkeit, Retract !
• Filling %, Perimeter Anzahl, Spurbreite etc.

Zur Bewältigung dieser Parameter-Einstellungen ist intensives Einarbeiten in die Materie nötig oder man begnügt sich mit Verarbeitungsprofilen, welche die Anbieter der Drucker mitliefern. Jedoch tauchen die ersten Fragen auf, wenn man ein kompliziertes Objekt mit einem etwas exotischeren Material ausdrucken möchte.

Welche Temperatur muß ich einstellen? Ich möchte doch nur eine dünnwandige Vase drucken und sie soll möglichst schnell fertig werden.
Hier ist schon etwas Erfahrung gefragt und diese sich zu erarbeiten, das dauert.

Nach einem Vorschlag von Kai Parthy (Laywood) aus Köln, langjähriger Entwickler von Filamenten und Hardware für3D Drucker, lassen sich 3D-Printer viel komfortabler gestalten, wenn man nur das Druck-Kopf-Design an die heutigen techn. Möglichkeiten anpassen würde.

Viele Druckköpfe, also dort, wo das Filament in der Art einer beweglichen Heißklebepistole, aufgeschmolzen wird, sind nämlich noch, technisch gesehen, von gestern.
In Ihnen können oftmals nicht alle im Handel verfügbaren Materialien zu guten Druckergebnissen aufgeschmolzen werden, mal verstopft das hotend, oder die heiße Schmelze wird pulsierend gefördert, was wiederum am Druckobjekt nicht gut ausssieht.

Anwenderfreundlicher, quasi plug and print, gerade für Beginner, was heißt das im Detail?

1. Der Drucker erkennt, welches Filament Du in den Drucker steckst,
2. alle dann wichtigen Druck Settings wie optimale Temperatur, Druckkopfgeschwindigkeit, Materialfluss etc. errechnet die Software,
3. es ist auch egal welches Filament verwendet wird: ob ABS, PLA, PET, oder solche mit natürlichen Füllstoffen (Holz, Seide, Kalkmehl) gefüllt,
4. sogar die gewünschte Oberflächen Beschaffenheit ließe sich einstellen, zB. glatt, rauh, karstig
5. die Software vermeidet Einstellungen, die zu Verstopfungen in der Düse führen können
6. und erkennt auch, ob Dein Material durch schlechte Lagerung zuviel Feuchtigkeit aufgenommen hat.
7. auch für Filamente der Zukunft geeignet:)

Filamente Erkennen, wie geht das?

Der Druckkopf in Verbindung mit der Software arbeitet wie ein kleines thermisches Analyse-Labor, welches die Schmelze des Filament-Kunststoffes hinsichtlich seiner Viskosität im geschmolzenen Zustand charakterisiert.

Hauptbestandteil ist die Erkennung des aktuellen physikalischen Druckes innerhalb der Schmelzekammer per Kraft-Mess-Sensor im Zusammenwirken mit mehreren Heiz- und Kühlzonen entlang des Filament-Kanales.

Die gemessenen Werte werden in einer Datenbank innerhalb der Druckersoftware (oder im Slicing- Programm) mit vorgegebenen Daten verglichen und zu optimalen Druck-Parametern umgerechnet. Die Datenbank kann durch Daten der Filamenthersteller aktualisiert werden, aber auch die Daten, die Dein Drucker über ein neues Filament herausgefunden hat, kann er der Community zur Verfügung stellen.

Mein Ziel?

Auf den Punkt gebracht, würde ich gern die gegenwärtige Technik der Druckköpfe auf ein höheres Level heben wollen. Die im verborgenen arbeitenden Entwickler der Reprap-Szene haben dafür viele Ideen gesammelt, doch die Hersteller bauen hotends, wie vor hundert Jahren und erleiden dabei auch schonmal Schiffbruch, wie kürzlich Makerbot.

Ich suche für diese Idee Partner, die den Enthusiasmus mitbringen, das 3D Drucken wirklich zu vereinfachen. Diese Idee benötigt eine ganze Stange Geld, welches entweder nur große Printer- Hersteller haben oder aber 3D-Software Firmen, die gegenwärtig den 3D-Druck intensiv fördern. Große Namen sind hier: Adobe, Autodesk auch Google und viele mehr.

Diese Firmen, die also kein Geld an Druckern verdienen, könnten die Entwicklung eines smart-hotends finanzieren und danach open source stellen, damit auch die kleinen Garagendrucker-Hersteller die Technik in ihre Drucker einbauen können.
Wenn 3D-Drucken einfacher wird, rentiert sich das später auch für den generösen Software-Hersteller. Natürlich ist auch eine Schwarm-Finanzierung denkbar.

Weitere Informationen und technische Details gibts HIER.