DIY 3D Printer
3D-PRINT TECH benaderde Formfutura of wij filamenten konden sponsoren en adviseren voor hun DIY 3D printer project. De gekozen materialen zijn ReForm rPET en ReForm rTitan.
3D-PRINT TECH bouwt momenteel zijn eigen 3d printer. Hun doel is om waar mogelijk 3D-geprinte onderdelen te gebruiken. De 3D-geprinte onderdelen worden geprint op een Ultimaker 2 Go met verwarmd bed.
Alle beugels, motorsteunen, behuizingen en hoekbeugels worden 3d geprint.
Tijdens het ontwerpproces realiseerde 3D-PRINT TECH zich dat ze geen normaal PLA konden gebruiken voor de mechanische onderdelen en op zoek moesten naar sterkere en slagvaste materialen. De onderdelen moeten sterk en temperatuurbestendig zijn, omdat ze in de buurt van warmtebronnen zoals het hete uiteinde en het verwarmde printbed komen.
Om deze materialen te vinden zocht 3D-PRINT TECH contact met Formfutura voor sponsoring en advies. De aanbevolen en gekozen filamenten voor dit project zijn ReForm rPET en ReForm rTitan. Beide materialen samen bieden alle mechanische en thermische eigenschappen die nodig zijn voor het 3D-printen van de mechanische onderdelen.
3D-PRINT TECH heeft specifiek gekozen voor ReForm filament omdat het een gerecycled filament assortiment is, gemaakt van reststromen van de extrusieprocessen van respectievelijk HDglass en TitanX filamenten. 3D-PRINT TECH vond het idee om het DIY 3D printerproject uit te voeren met ReForm filamenten erg leuk, omdat het filament wordt gemaakt van geüpcyclede extrusieafvalstromen, goedkoper is dan filamenten van zuivere kwaliteit en een lagere koolstofvoetafdruk heeft dan filamenten van zuivere kwaliteit. Hoewel het gerecycleerde ReForm filament goedkoper is, heeft Formfutura zeker niet ingeleverd op kwaliteit.
ReForm filamenten worden geleverd op dikke kartonnen spoelen die sterker zijn dan sommige plastic spoelen die op de markt verkrijgbaar zijn.
ReForm rTitan is het sterkste van de twee materialen en ReForm rPet is iets flexibeler.
ReForm rPET wordt gebruikt voor de delen die de lineaire staven vastklemmen, omdat rPET buigt in plaats van breekt. De ReForm rPET kan een beetje “draderig” zijn als de retractie-instellingen niet zijn ingeschakeld. Na het verhogen van de terugtreklengte was de draderigheid aanvaardbaar. Bij het afdrukken van meerdere onderdelen op het platform kunnen er slierten ontstaan wanneer de printkop van het ene onderdeel naar het andere beweegt. The little wisps of filament between two parts can be easily removed though with a little knife.
De ervaring met rTitan is dat het filament een geweldige interlayer adhesion heeft, beter dan de meeste merken ABS waar 3D-PRINT TECH eerder mee heeft gewerkt.
ReForm rTitan is een engineering materiaal dat een speciale samenstelling is met 4 andere polymeren dan ABS en impact modifiers, vandaar deze geweldige eigenschappen. Het trekt ook veel minder krom dan normaal ABS, in de meeste gevallen trekt het helemaal niet krom.
Er zijn veel onderdelen die al geprint zijn, maar nog niet op het frame gemonteerd, omdat ze nog wat kleine aanpassingen nodig hebben.
Nu alle bodemonderdelen geprint en gemonteerd zijn, was het volgende doel van 3D-PRINT TECH de montage van het printbedportaal.
Het printbed is een van de moeilijkere onderdelen van de printer, omdat het vrij groot en zwaar is. Dit betekent dat de lineaire staven vrij ver uit elkaar moeten liggen en perfect parallel moeten lopen om een stabiel bewegingsplatform te garanderen. De eerste door 3D-PRINT TECH geprinte onderdelen waren de lineaire lagerhouders, die aan de onderkant van het printbed worden bevestigd en de lagers vasthouden die langs de lineaire stangen bewegen.
Deze onderdelen moeten zeer nauw aansluiten, waardoor de toleranties zo klein waren dat de meeste ReForm rPET prints scheurden na het plaatsen van het lager. Daarom koos 3D-PRINT TECH voor Python Flex filament, omdat de flexibele eigenschappen van Python Flex het filament rond het onderdeel laten “buigen” en het perfect op zijn plaats houden.
De geprinte onderdelen worden bevestigd op de metalen plaat onder het verwarmde bed van de 3D-printer, die behoorlijk heet wordt. Met een hittebestendigheid van 138°C heeft Python Flex een uitzonderlijke weerstand tegen hitte en zorgt ervoor dat de onderdelen die aan het verwarmde bed zijn bevestigd niet zacht worden of vervormen.
3D-PRINT TECH heeft dit onderdeel zo ontworpen dat de tanden van de riem in de tanden van de terugkerende riem grijpen.
Het afgebeelde onderdeel is geprint met ReForm rPet filament. The part pictured was printed with ReForm rPet filament.
3D-PRINT TECH verklaarde dat zij hun filamentprofiel voor de Python Flex nog niet perfect op punt hebben staan, maar dat dit flexibele reserveonderdeel de klus perfect zal klaren. Ondertussen wordt het afdrukprofiel geoptimaliseerd.
De motorsteun werd ook geprint met ReForm rPet.
Behalve misschien wat gemiste extrusielijnen is de oppervlakteafwerking van dit onderdeel geweldig, het heeft een mooie textuur die de individuele laaglijnen verbergt. De lagen vloeien eigenlijk in elkaar over.
De huidige staat van de 3D-printer
Voor alle onderdelen die dicht bij het verwarmde bed liggen heeft 3D-PRINT TECH gekozen om ze te 3D-printen met ReForm rTitan vanwege de grote thermische weerstand van TitanX.
ReForm rTitan (of TitanX) hield verbazingwekkende 3D-PRINT TECH met zijn printkwaliteit en nul kromming, zelfs bij het printen van grote onderdelen.
Voor sommige onderdelen is de sterkte van het filament en de geprinte onderdelen erg belangrijk, omdat de schroefdraad zelftaps is.
Er is nogal wat koppel nodig om de schroef voor de eerste keer in te brengen, PLA en/of PETG zou bijvoorbeeld barsten of delamineren. Hier zijn de sterk verbeterde mechanische eigenschappen van TitanX meer dan welkom. Onderstaande foto laat zien dat de 3D-geprinte onderdelen met ReForm rTitan de torsie perfect aankonden.
Dit brengt ons bij het laatste onderdeel dat werd geprint om het 3D printer project te voltooien.
Dit onderdeel werd eigenlijk niet 3D-geprint met ReForm rTitan, maar 3D-PRINT TECH selecteerde Formfutura’s Python flex filament.
3D-PRINT TECH koos voor het flexibele filament omdat dit een beetje beweging van de lineaire staafjes toelaat.
De kleinste afwijking in het frame zorgt ervoor dat ze een beetje bewegen en als ze niet mogen bewegen, loopt de hele as vast.
Het grote voordeel van Python Flex filament is dat het niet op lage snelheid geprint hoeft te worden, zoals de meeste flexibele materialen. Python Flex kan worden afgedrukt met normale druksnelheid.
Nu is de hele printer eindelijk compleet!
Het eindresultaat
De printer blijkt extreem goed en nauwkeurig af te drukken. De afdrukkwaliteit is geweldig, zelfs zonder gedeeltelijke koelventilator.
Zoals op de foto hieronder te zien is, zijn de lagen vrij consistent, maar er zijn wat rinkelende artefacten doordat de riem niet goed gespannen is.
Het filament dat 3D-PRINT TECH gebruikte was Formfutura’s Easyfil PLA Orange. 3D-PRINT TECH had deze spoel al twee jaar liggen en hij print nog steeds geweldig ….:-).
Model: dingiverse, Kleine gieter van Shmeeed
Conclusie van 3D-PRINT TECH
Dit is mijn eindconclusie van dit project, Formfutura’s ReForm rPET (HDglass) en ReForm rTitan (TitanX) filament zijn geweldige engineering materialen. Ik heb vooral TitanX gebruikt, omdat naar mijn ervaring de hechting van de binnenlaag en de algemene sterkte beter zijn dan die van PETG.
Ik was verbaasd over de hoeveelheid filament die dit project verbruikte, ik gebruikte anderhalve spoel ReForm rTitan en driekwart van een spoel ReForm rPET.
Dit had de helft kunnen zijn, omdat ik de meeste onderdelen twee keer moest printen om de vereiste toleranties te halen.