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  • MPPCNCFC - Oder der 3D-gedruckte Versuch einer CNC Styroporschneidemaschine

    3D-Drucker


    MPPCNCFC - Bauteiledruck für eine CNC-Styroporschneidemaschine

    Peter Rausch



    Nachdem mir der Aufbau eines 3D-Druckers aus einem Billigbausatz eigentlich als Laie erstaunlich flott von der Hand ging, kam schon nach kurzer Zeit der Wunsch auf, auch den Schneidevorgang von Hartschaum und EPP der CNC-Steuerung anzuvertrauen. Bis dato hatte ich so etwas immer mit der Schwerkraft und dem Schneidbogen bewerkstelligt.

    Nach einigen Recherchen im Netz und auch bei RCN, kristallisierte sich ein grober Plan heraus:

    1. Die Maschine sollte aus zwei unabhängigen Seitenführungen bestehen, um mit verschieden langen Schneidbögen arbeiten zu können.
    2. Es sollten Schneidbögen zum Einsatz kommen, die von sich aus den Draht straff halten, ohne Kraft, außer dem Eigengewicht des Bogens, auf die Führungen zu leiten.
    3. Es sollten rechteckige Aluprofile mit Bundlagern als Führungen zum Einsatz kommen.

    5. Die Rollenlager sollen einstellbar sein, aber nicht einen dauernden Druck durch Federkraft auf das Aluminium ausüben um Verschleiß zu minimieren.
    6. Die Maschine sollte weitgehend anpassbar sein an vorhandene Elektronik bei mir oder bei Nachbauern und auch in der Größe.
    7. Alles sollte so budgetschonend wie möglich erstellt werden, deshalb der Verzicht auf Trapezgewindespindeln und Verwendung von ganz normalen M8 Edelstahlgewindestangen mit Messingmuttern.

    Nach einigen Wochen technischer Zeichnung und nebenbei dem Erlernen eines 3D CAD-Programms, war es dann soweit: Alle Teile der Maschine wurden in PLA gedruckt und zusammengebaut. Falls 2-teilig, untereinander mit CA geklebt. Die M8-Gewindestäbe bekamen passende Lagersitze und Gewinde auf der Drehbank. Die Steppermotore und die Elektronik waren in der Zwischenzeit aus China eingetroffen und die Software freigeschaltet.
    Die Entscheidung fiel auf die Software "DEV CNC, DEV Fuse Foam, DEV Wing Foam, ff." vom "Profili" Autor. Die Einrichtung der Steuerung geht damit quasi "von alleine". Nachdem die Software die Steuerplatine erkannt hat, spielt "DEVcnc" automatisch den richtigen Treiber auf. Eine Liste der möglichen Hardwarekonfigurationen findet man auf der dortigen HP.
    Die Wahl fiel auf den Arduino Mega und das Ramps 1.4 Board. Diese Kombi arbeitet auch erfolgreich in meinem 3D-Drucker, so dass zur Not bei einem Ausfall ein Reservebaustein zur Verfügung stünde. Als Netzteil ist ein 12 Volt, 5 Ampere, Schaltnetzteil verbaut. Da die Steppertreiber auf ca 1 Ampere Motorstrom justiert sind, reicht dies aus. Die Stepper werden im Betrieb nicht warm.

    Der erste Schnitt in schwarzem EPP funktionierte wie erhofft. Keine komplette Fläche aber schon ein Profilausschnitt:
    Für einen Erstschnitt, mit einer ungetesteten Temperatureinstellung, war ich sehr zufrieden mit dem Ergebnis.

    Als Schneidtrafo wird ein altes 48 Volt Netzteil mit 4 Ampere Kupfertrafo eingesetzt. Das Netzteil wurde mit einer Strom- und Spannungsanzeige aufgerüstet und wird eingangsseitig mittels Dimmer für induktive Lasten geregelt. Ich stelle je nach Schneidgut die durch Tests ermittelte Stromstärke ein.

    Nach dem ersten "Longrun" in Form von 10 Hallen-Combat-Fliegern, habe ich mich entschlossen MPPCNCFC allen Modellbauern frei zur Verfügung zu stellen und die Zeichnungen wurden bei Thingiverse zum Nachbau veröffentlicht. Interessierte finden sie dort.

    MPPCNCFC steht im Übrigen für MostlyPrintedPartsComputerNumericalControlFoamCutter. Die gesamte Hardware hat mich, bei günstigem Einkauf, rund 120 Euro gekostet. Die Software wurde für ca. 340 Euro als Bundle erworben. Bei DEV CAD-Produkten sollte man sich für die Version mit dem USB Dongle entscheiden, sonst ist die Software nur auf einem Rechner nutzbar! Man könnte die Maschine also nicht mal eben einem Kollegen ausleihen ohne den Rechner mitzugeben. Als bislang einziger Nachteil ist zu vermerken: Die Software ist nur in Englisch oder Italienisch erhältlich.

    Die Maschine selbst zeigt, auch über zwei Jahre nach der Inbetriebnahme, trotz dem verwendeten PLA-Material, das bei Alterung gerne zum Verspröden neigt, bislang keine nennenswerten Verschleißerscheinungen. Auch nicht auf den Aluminiumteilen. Dies ist für mich der Beweis, dass die Grundideen des Projektes stimmig waren. Viel Spaß beim Nachbau!
    Kommentare 3 Kommentare
    1. Avatar von KingKnecht
      KingKnecht -
      Prima Projekt! Wäre es vielleicht möglich ein Video auf z.B. Youtube zu veröffentlichen damit man das Ding mal in Aktion sehen kann?

      Grüße,
      Sven
    1. Avatar von ruvy
      ruvy -
      Zitat Zitat von KingKnecht Beitrag anzeigen
      Prima Projekt! Wäre es vielleicht möglich ein Video auf z.B. Youtube zu veröffentlichen damit man das Ding mal in Aktion sehen kann?

      Grüße,
      Sven
      Wenn Du auf den Link zu Thingiverse im Artikel klickst, hast du mehr Bilder und Videos ;-)
    1. Avatar von Kyrill
      Kyrill -
      Weitere Infos vielleicht auch hier: http://www.rc-network.de/forum/showt...t-durchgestylt.
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