Fabrikator Mini aka Tiniyboy Test und Tips Triks Tuning

Süßer Budged-3d-Drucker, der einiges an Nacharbeit benötigt. Dann ist er aber gut.

 

+Günstig                                -Verarbeitung
+Klein                                    -kleiner Bauraum
+Leise                                   -einiges an Arbeit nötig, damit er gut läuft
+Gute Qualität                       -Einfädeln des Filaments schwierig

 

Firmware und .stl- Datei des Lüfterkanals findet ihr hier

Für unter $ 200 verkauft die Firma HobbyKing den Fabrikator Mini. Ein winziger Drucker mit einem Bauraum von 80x80x80mm. Das Gerät kommt in einem schicken Plexiglasgehäuse mit oranger Tönung oder in Transparent daher.

Der Aufbau des Druckers offenbart einige interessante Details, die ich so bisher noch nicht gesehen habe: Die Zahnriemen bilden ein geniales Flaschenzugsystem, was entfernt an die CoreXY-Lösung erinnert. Dadurch haben selbst die winzigen Steppermotoren, die verbaut sind ausreichend Kraft, die Bauplattform (X-Achse) und das Hotend (Y-Achse) zuverlässig und präzise zu bewegen.

Lediglich der Materialvorschub am Bowdenextruder wird über einen Steppermotor NEMA 17 herkömmlicher Größe realisiert.

Das Verbaute Board heißt MKS Base 1.3 und ist mit Marlin-Firmware für RAMS kompatibel.

http://reprap.org/wiki/MKS_BASE_1.0

Toll: es bietet Anschüsse für Heizbett, zweiten Extruder und Display. Wir haben also die Möglichkeit uns mit Erweiterungen auszutoben. Die Steppertreiber sind fest auf der Platine verlötet und mit einem Kühlkörper versehen.

Auspacken & Losdrucken? Naja…

Auspacken und anschließen ist schnell erledigt, lediglich der Schlauch des Bowdenextruder muss noch angeschraubt werden und schon kann man die Nullposition des Druckbetts einstellen und loslegen.

Der Hersteller empfiehlt RepetierHost für den Betrieb des Druckers. Ich persönlich mag ja Cura sehr gerne Folglich habe ich Cura zum ansteuern des Fabrikator Mini genutzt.

Tip Cura: RepetierHost nach Anleitung installieren, dann sind alle Treiber da und den Drucker per USB verbinden. Anschließend Cura installieren. Bei der Installation von Cura „weitere“ Drucker wählen und dann ein RepRap Modell, z.B Prusa. Anschließend im Dialog „Maschine-> Geräteeinstellungen“ das Druckbett auf 80x80x80 festlegen, beheiztes Druckbett deaktivieren. Dialog „Experte-> Expertenmodus“ aktivieren. Tab „Fortgeschritten“ Düsengröße (Nozzle) auf 0.4mm Festlegen.
Zuletzt noch: Datei-> Voreinstellungen Druckfenstertyp auf „Pronterface UI“ stellen.

 

Mir war schnell klar, dass ich den Drucker gerne ohne Rechner betreiben möchte, ihm also ein Display verpassen und von SD-Karte drucken. Weiter unten erkläre ich, wies geht.

Drucken: da wird schnell klar, dass man doch noch etwas Arbeit in das Gerät stecken muss, bis man schöne Ergebnisse erzielt. Bei mir haben sich nach kürzester Zeit schrauben am Druckbett gelöst, was einiges an Demontage erforderte um sie wieder festziehen zu können.

Die Motoren werden unglaublich heiß. Die Potis auf dem Board scheinen maximal aufgedreht zu sein, das ganze Gerät riecht nach heißer Elektronik. Der Motor, der für den Vorschub des Filaments zuständig ist, wird nach kurzer Zeit so heiß, dass das PLA weich wird und sich nicht mehr fördern lässt. Die übrigen Motoren haben kein Problem mit der Hitze (nicht anfassen, man kann sich wirklich die Finge verbrennen), dafür aber die Treiber. Die armen Dinger werden so heiß, dass sie anfangen Stepps zu verlieren und der ganze Druck wird schief.

Bastelbude

Hier kommen die Basteltipps, mit denen man aus dem Fabrikator Mini einen genialen kleinen Schreibtischdrucker machen könnt. Wichtig: macht nix, was ihr euch nicht zutraut! Wenn ihr an den Anschlussklemmen rumfummelt Netzstecker ziehen! Wenn ihr was kaputt macht seid ihr selber schuld! Meine Anleitung wurde nach bestem Wissen und Gewissen erstellt, bin nicht unfehlbar, blabla…

Folgendes Braucht euer kleiner auf jeden Fall: Einen Gehäuselüfter, der die Steuerungselektronik kühlt (insbesondere die Treiber).

Eventuell müsst ihr noch den Strom der Steppertreiber begrenzen. Das ist eine Fummelarbeit. Wenn ihr glück habt funktioniert euer Drucker mit den Einstellungen, mit denen er ausgeliefert wurde. Bei mir, wie gesagt wurde er zu heiß.

Eine Aktive Kühlung, die euer Druckergebnis stark verbessert. Die aktive Kühlung bläst einen Luftstrom direkt an die Stelle, an der der flüssige Kunststoff abgelegt wird und härtet ihn schnell aus. So kann sich das Bauteil nicht verziehen, oder der Schwerkraft nachgeben. Überhänge, Brücken, etc alles kein Problem mehr.

Und wers Mag: ein Display. Kaufen und anstecken. Das Board ist dafür vorbereitet. Leider habe ich kein Displaygehäuse gefunden, dass auf dem Fabrikator Mini druckbar währe.

Da sein Ihr gefragt. Wer entwürft ein Displaygehäuse, dass auf 80x80x80mm druckbar ist? Vielleicht mehrteilig zum Zsammenstecken?

Für die aktive Kühlung und den Displaybetrieb braucht ihr eine Frimware, die das kann. Ich habe eine Frimware entsprechend angepasst.

 

Gehäuselüfter diese Umbaumaßname ist einfach und effektiv: Besorgt euch einen 140mm PC-Gehäuselüfter (12V).

Es gibt auf thingiverse diese Lüfterhalterung. Ihr könnt es euch aber auch einfach machen und den Lüfter so wie ich montieren. Der Lüfter kommt auf die selben Klemmen am mainboard wie die Hotendkühlung. Er wird angesteuert, wenn das Hotend warm wird und geht auch wieder aus, wenn es abkühlt. Da die Motoren in der Regel nicht laufen, wenn das Hotend kalt ist wird der Gehäuselüfter nur aktiviert, wenn er auch gebraucht wird. Praktisch.

 

Hat euer Lüfter neben Rot und Schwarz ein drittes Kabel, könnt ihr dies getrost ignorieren. Es wird nicht benötigt und auch nicht aufgeklemmt.

Schaut euch auf thingiverse um. Unter dem Suchbegriff Tinyboy oder Fabrikator Mini findet ihr weitere interessante Lösungen.

Potis einstellen: wenn der Filamentmotor nach 10 min so heiß ist, dass sich das Filament in alle Richtungen kräuselt aber nicht mehr durch den Schlauch geschoben wird, kommt ihr nicht umhin die Potis für die Strombegrenzung nachzuregeln. Sie befinden sich auf dem Mainboard neben den jeweiligen Kühlkörpern der Steppertreiber. E0 ist der für euren Filamentvorschub, E1 ist nicht belegt. Das andere sind die Achsen: Y Hotend, X Druckbett, Z Höhe. Wenn ihr schon dabei seid, solltet ihr gleich alle Potis nachregeln. Dann wird der Kasten nicht mehr so heiß und stinkt auch nicht mehr so.

Man kann die Potis profimäßig mit Voltmeter einstellen, wie dieser nette Herr hier
https://www.youtube.com/watch?v=9CvlbRkWHh4

Oder ihr macht es so wie ich: mit Gefühl, Gehör und ein paar deftigen Flüchen:

Ihr müsst zusehen, dass sich die Achse, die ihr gerade einstellen wollt bewegt. Für X und Y bietet es sich an einen Druck zu starten. Die Z-Achse lasst ihr einfach von unten nach oben fahren (im Display Prepare->move Axis->1mm->Z; am Rechner einfach G0 Z80 eingeben). Damit sich der Extrudervorschub regelmäßig bewegt müsst ihr das Hotend auf 200°C aufheizen (Display: Control->Temperature->Nozzle: 210°C, am Rechner stehen euch in Cura oder RepetierHost entsprechende Knöpfe zur Verfügung) und dann Extrudieren (Prepare->Move Axis->1mm->Extruder und einfach mal n ordentliches Stück vordrehen).

Wenn der Fabrikator gelauften ist, solltet ihr ihn ne halbe Stunde abkühlen lassen, bevor ihr mit dem einregeln der Potis beginnt. Heiße Motoren, insbesondere heiße Steppertreiber verfälschen das Ergebnis.

Dreht mit einem kleinen Schraubenzieher die Potis nach rechts, bis die entsprechende Achse stehen bleibt. Und und langsam und vorsichtig zurück nach links, bis sie wieder anläuft. Gebt ein kleines bisschen dazu und ihr habt den Sweetspot gefunden, an dem der Motor genug Strom bekommt um sauber zu laufen, aber nicht so viel, dass er in einer Supernova zu verglühen droht. (Die Potis an meinem Fabrikator Mini werden seltsamer weise größer, wenn man sie links herum dreht. Ich gehe davon aus dass das bei allen Boards so ist. Wenn nicht lasst es mich wissen.)

Wie schon erwähnt ist dieser Vorgang für den Filamentvorschub sehr wichtig, da das Filament von der großen Hitze weich wird und nicht mehr gefördert werden kann.

Achtet auf die Gehäuselüftung. Habt ihr die nicht integriert, zeigen die Motoren nach einer gewissen Druckzeit Aussetzer. Hab ihr die Lüftung eingebaut und es gibt trotzdem Aussetzer, müsst ihr den entsprechenden Poti etwas weiter öffnen.

 

Aktive Kühlung: Ich habe einen Lüfterkanal designt, der auf dem Fabrikator Mini druckbar ist und einen Radiallüfter 50x50x15, 12V aufnehmen kann. Radiallüfter erzeugen einen deutlich stärkeren Luftstrom als die klassischen Ventilatoren und kühlen euren Druck entsprechend effektiver. Der Luftkanal kann leicht montieren werden.

  

 

Der Kanal passt diagonal auf das Druckbett des Fabrikator. Bei Cura müsst ihr in den Experteneinstellungen den Skirt deaktivieren oder die Distanz zum Objekt verkleinern. Dann passt es. Mein Tip ist: druckt einen Kanal quick & dirty mit supports. Wenn ihr das geschafft und die aktive Kühlung montiert habt könnt ihr in Ruhe einen zweiten, hochwertigen Kühlkanal drucken. Nun braucht ihr keine Supports mehr. Die aktive Kühlung kann ihre Stärken voll ausspielen.

 

Ihr müsst zwei dünne Kabel in den vorhandenen Kabelbaum mit dazulegen. Dazu müsst ihr die Kabelbinder aufschneiden (nicht die Kabel verletzten) und durch neue ersetzen, wenn ihr die neuen Kabel eingebracht habt.

Der Lüfter wird an die Klemmen für das Heizbett angeschlossen. Das ist etwas fummelig, da der Motor der Z-Achse im Weg ist aber mit etwas Geduld bekommt man das hin. Jetzt wird nur noch der Lüfter mit den Kabeln verlötet (Lötstellen unbedingt mit Isoband oder Schrumpfschlauch isolieren) und die Montage ist beendet. Wer nicht Löten kann oder keinen Lötkolben hat, kann sich mich Lüsterklemmen behelfen und die irgendwo am Kabelbaum baumeln lassen. Schön ist das aber nicht…

Was jetzt noch fehlt ich die meine Firmware, die das Kommando Lüfter an/aus an den Lüfter sendet.
Siehe nächstes Kapitel.

Lüfter testen: wenn ihr den Lüfter verdrahtet und die Firmware aufgespielt habt könnt ihr den Lüfter testen. Habt ihr ein Display angeschlossen gibt es unter dem Menüpunkt „Controll->Tempereature->Fan Speed“ die Lüftersteuerung. Wählt den Menüpunkt, dreht die Lüftersteuerung voll auf (255) und drückt den Drehknopf. Habt ihr alles richtig gemacht springt der Lüfter jetzt an.

Wenn ihr kein Display angeschlossen habt und Cura oder ein anderes Interface am Computer nutzt könnt ihr (wenn der Drucker korrekt über USB angeschlossen ist) von Hand das Kommando M106 und M107 an den Drucker senden um den Lüfter an- und ab zu schalten.

Display und SD support meine Firmware ist auf RepRapDiscount Full Graphic Smart Controller ausgelegt.

http://reprap.org/wiki/RepRapDiscount_Full_Graphic_Smart_Controller

Einfach anstecken: zack, feddich. Aber nur wenn ihr meine Firmware schon installiert habt.

Ein SD-Slot ist vorhanden, er akzeptiert aber nur SD-Karten bis 2GB (reicht ewig). Damit könnt ihr am Rechner in Cura die Datei erstellen, auf Karte speichern und den Drucker ohne Verbindung zum Rechner ackern lassen. Tip: Marlin Firmware verschluckt sich an Umlauten. Verzichtet einfach auf Sonderzeichen im Dateinamen. Das erspart euch viel Zeit bei der Fehlersuche.

Firmware installieren ich habe eine Firmware für Tinyboy angepasst. Sie kann den Full Graphic Smart Controller von RepRap discount ansteuern und das Lüfterkommando an die Klemmen für das Heizbett ausgeben.

Um eine Firmware auf eurem Drucker zu installieren benötigt ihr die Arduino software.

Installiert die zu eurem Betriebssystem passende Version auf eurem Rechner und startet sie. Wählt unter Werkzeuge-> Board die Option wo Mega 2560 drin vorkommt.

Ladet meine Firmware runter und entpackt sie. Öffnet den Ordner Marlin und dort die Datei „Marlin.ino“ oder einfach nur „Marlin“ in der Arduino Software.

Ihr benötigt noch eine spezielle Bibliothek, die ich nicht direkt dazu packen kann. U8glib heißt das Teil und hat irgendetwas mit der Darstellung der Zeichen im Display zu tun… mehr weiß ich auch nicht darüber.

Ladet die Datei hier https://code.google.com/archive/p/u8glib/downloads

Und fügt sie über Sketch->Bibliothek einbinden eurer Firmware hinzu.

Jetzt müsst ihr euren Drucker per USB mit dem Rechner verbinden und könnt ihr die Firmware auf den Drucker aufspielen.

Drückt dazu den Knopf „Upload“. Wenn ihr (und ich) alles richtig gemacht habt kompiliert Arduino die Firmware und läd sie direkt auf den Drucker. Auf dem Mainboard des Druckers könnt ihr munter blinkende LEDs beobachten.

Wenn Arduino sagt „Upload done“ ist euer Drucker bereit. Er kann nun das Lüfterkommando (M106/ M107) interpretieren, den Full Graphics Controller von RepRap Discount ansteuern und von der SD-Karte drucken, die am Display eingesteckt werden kann.

Die Firmware und den Kühlkanal findet ihr hier

 

Ich hoffe, ich hab an alles gedacht… wenn nicht, lasst es mich wissen, ich baue es dann in den Artikel ein.

fd@3dk.berlin

Infos und Tipps zum Fabrikator mini findet ihr übrigens auch hier

http://www.elproducts.com/fabrikator-mini.html

 

viele Grüße

Florian

 

PS. Schaut euch genau an, wo ihr den Drucker kauft. Wenn es ein Direktimport aus China ist, kann es sein, dass ihr noch Kohle an den Zoll abdrücken müsst.