Ansteuerung: Raspberry Pi 2 mit Astroprint

Zur Steuerung des Druckers soll kein PC verwendet werden und die verfügbaren Displays sind mir zu klein. Ich bin im Internet über Astroprint gestolpert und nach ersten Versuchen sieht diese Lösung sehr vielversprechend aus. Benötigt wird nur ein Raspberry Pi, vorzugsweise Model 2, da auf dem Kleinstrechner gesliced werden kann und soll. Die Steuerung erfolgt über ein Smartphone, Tablet oder den PC. Ebenfalls ist die Überwachung des Druckfortschritts mit einer Webcam möglich, großartig! Möglich wäre ebenfalls ein 7″ oder 10″ Touch Screen direkt am Drucker aber ein günstiges Tablet sollte ebenfalls seinen Zweck erfüllen. Das einzige was laufen muss ist ein Browser, der Rest passiert auf dem Pi.

Für den Raspberry Pi 2 habe ich kurzerhand ein Gehäuse entworfen, dass einfach zu Drucken ist aber gleichzeitig nicht zu viel Material verbraucht. Evtl. wird das Gehäuse von Innen noch mit Leitfähigen Lack versehen, falls die Elektromagnetische Verträglichkeit so nicht in Ordnung sein sollte, wovon ich vorerst nicht ausgehe. Messungen habe ich mir für später auf die Aufgabenliste geschrieben.
Frisch gedrucktes Gehäuse mit Raspberry Pi 2. Da der Pi 2 übertaktet werden soll, wurden Aluminiumkühlkürper mit 2K Wärmeleitkleber direkt auf die Chips geklebt.

Frisch gedrucktes Gehäuse mit Raspberry Pi 2. Da der Pi 2 übertaktet werden soll, wurden Aluminiumkühlkürper mit 2K Wärmeleitkleber direkt auf die Chips geklebt.

Lüftungsschlitze auf der Rückseite und ein 40mm - 5V Lüfter, direkt an die GPIO Leiste angeschlossen, sorgen für kühle Chips. An der GPIO Leiste sind Pin 4 +5V und Pin 6 Erde.
Lüftungsschlitze auf der Rückseite und ein 40mm – 5V Lüfter, direkt an die GPIO Leiste angeschlossen, sorgen für kühle Chips. An der GPIO Leiste sind Pin 4 +5V und Pin 6 Erde.
Fertig montiert. Die Box wird auf der Bodenplatte des Druckers angeschraubt.
Fertig montiert. Die Box wird auf der Bodenplatte des Druckers angeschraubt.
Ansicht: oben, vorne, links Von Links nach Rechts: µUSB(Stromversorgung), HDMI, 3,5mm Klinke, RJ45, 4xUSB2.0
Ansicht: oben, vorne, links
Von Links nach Rechts: µUSB(Stromversorgung), HDMI, 3,5mm Klinke, RJ45, 4xUSB2.0
Ansicht: oben, hinten, links Anschlüsse von links nach rechts:µSD Slot, µUSB(Stromversorgung, HDMI, 3,5mm Klinke
Ansicht: oben, hinten, links
Anschlüsse von links nach rechts:µSD Slot, µUSB(Stromversorgung, HDMI, 3,5mm Klinke

Alle Anschlüsse sind frei und einfach zu erreichen, die Micro SD Karte ist einfach zu wechseln.Da die GPIO und weitere interne Leisten nicht benötigt werden, wurde für diese keine Öffnung vorgesehen.

Beheiztes Druckbett, 500W, 240VAC

Die ersten CNC Lasergeschnittenen Teile sind eingetroffen, mit dabei: das Druckbett.

 5mm dicke Aluminiumplatte, 410mm Kreisdurchmesser mit drei Befestigungsohren.
5mm dicke Aluminiumplatte, 410mm Kreisdurchmesser mit drei Befestigungsohren.

Das beheizte Druckbett wird an drei Punkten federnd befestigt, mittels DIN 912 M8 Innensechskant Schrauben, DIN 125 Form A Unterlegscheiben und harten Stahlfedern. Die Stahlfedern werden ursprünglich im Pumpenköpf eines Ionenchromatographen verwendet werden, danke an METROHM Deutschland für die Idee und das Material.

Druckbett mit 500 Watt, 250VAC Silikonheizmatte
Druckbett mit 500 Watt, 250VAC Silikonheizmatte, Lineal als Maßstab

Als Heizung wird eine Sillikon Heizmatte verwendet, die 500 Watt Wärmeleistung abgibt und mit 240VAC direkt über ein Sold State Relais angesteuert wird.
Daher ist es zwingend erforderlich alle Metallteile des Druckers zu erden und zur Sicherheit einen Fehlerstrom-Schutzschalter (z.B. Brennenstuhl Personenschutz-Adapter) zu verwenden.

Design: Beheiztes Druckbett

CAD Model eines 410mm Druckbetts
CAD Model eines 410mm Druckbetts

Die Maße eines Delta Druckers sind von der Größe des Druckbettes abhängig. Ich habe mich für ein rundes Druckbett mit 410mm Durchmesser entschieden, hinein passt immerhin ein 279mm*279mm quadratisches, bzw. ein 300mm * 250mm viereckiges Druckbett, was bedeutend größer ist als die üblichen Druckbetten.

Zufälligerweise entspricht die Oberfläche des Druckbettes 1337cm², was ich erfreut feststellte, nachdem ich die Auftragsbestätigung meines CNC Auftragsfertigers bei mir ankam. Ich sehe das einfach als gutes Omen an und habe schon eine Idee wie ich das Druckbett nennen werde. 🙂

Weitere Eckdaten aus der Auftragsbestätigung:

Schnitt: Laser Ind.
Material: Aluminium
Stärke: 5,00 mm
Schnittlänge: 1413 mm
Fläche: 1337 cm²
Volumen: 668 cm³
Gewicht: 2165 g