Mein 3D-Drucker kann jetzt auch Alu ;-)

Hier könnt Ihr alles was mit dem Fräsen zusammenhängt diskutieren.
mhier
Developer
Developer
Beiträge: 335
Registriert: Fr 11. Sep 2015, 11:37
Hat sich bedankt: 29 Mal
Danksagung erhalten: 43 Mal

Mein 3D-Drucker kann jetzt auch Alu ;-)

Beitrag #1 von mhier » Fr 19. Jun 2020, 11:36

IMG_20200619_111722.jpg


Mehr oder weniger der erste Versuch, in mehreren Anläufen. Dafür, und dafür dass ich einen eigentlich ungeeigneten Fräser sowie mutmaßlich ungünstiges Baumarkt-Alu benutzt habe, ist das Ergebnis eigentlich ganz gut geworden :-)

Ich habe das Modell mit OpenSCAD erstellt, als STL in Fusion 360 (ist ja kostenlos für privat) importiert und dann mit "adaptive clearing" geschruppt und "parallel" geschlichtet. Die Löcher hab ich am Ende mit händischem G-Code vorgebohrt und mit der Hand erweitert (und klassisch mit der Hand ein M4-Gewinde geschnitten).

Fräser ist ein 3mm 12-Schneider (sic!) unbekannter Herkunft (ich denke mal, das ist eigentlich ein Schlichtfräser). Gefräst habe ich bei ca. 12000 rpm (Einstellung am Dremel) mit 1500 mm/min. Die Zustellung musste entsprechend klein sein, 0.01mm ging ziemlich gut, 0.03 mm war schon definitiv zu viel beim Schruppen (Fräser hat sich sofort zugesetzt). 0.02mm beim Schlichten ging auch noch.

Jetzt hab ich mir erstmal vernünftige Fräser bestellt (Sorotec), ich hoffe, das geht dann noch besser.

Die größte Limitierung scheint mir am Ende der Dremel zu sein, der einfach seine Drehzahl nicht halten kann. Damit sind die tollsten errechneten Schnittparameter hinfällig, weil das System dann einfach instabil wird (Einbruch der Drehzahl führt zu schlechterem Schnittverhalten, das erhöht das erforderliche Drehmoment, was wiederum zu einem weiteren Einbrechen der Drehzahl führt). Vielleicht bessert sich das aber auch mit besseren Fräsern, dann kann ich die Drehzahl erhöhen ohne arg hohe Vorschübe zu brauchen.

Am mühsamsten war aber irgendwie das Bohren der Löcher. Das habe ich nicht verstanden. Der Dremel kommt da quasi gar nicht rein, ich brauche extrem niedrige "Vorschübe" (5 oder 10 mm/min) bei maximaler Drehzahl (die dann massiv einbricht, teils bis zum Stillstand). Mit der Hand (kleiner Bosch Akkuschrauber 12V) ging's aber mühelos, ich hab sogar zuerst nicht mal gemerkt, dass ich noch vom Schrauben die Drehmoment-Begrenzung drin hatte. Hat da jemand ne Idee, was ich falsch machen könnte?
Du hast keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.

Benutzeravatar
AtlonXP
Prof. Dr. des 3D-Drucks
Prof. Dr. des 3D-Drucks
Beiträge: 1915
Registriert: So 15. Nov 2015, 20:55
Hat sich bedankt: 514 Mal
Danksagung erhalten: 351 Mal

Re: Mein 3D-Drucker kann jetzt auch Alu ;-)

Beitrag #2 von AtlonXP » Mi 24. Jun 2020, 18:41

Hallo mhier,
schön dich wieder hier mal zu lesen. :-)

mhier hat geschrieben:Hat da jemand ne Idee, was ich falsch machen könnte?


Du hast hier einige deiner Probleme dargestellt über verschieden Themen verteilt.

Mein China Fräsle hat auch Probleme beim Bohren.
Wenn man ins Volle bohrt, ist das immer eine höhere Belastung.
An meinem Fräsle geht die Z Achse neben naus…
Das bedeutet, die Z Achse steht nicht mehr rechtwinkelig zum Werkstück.
Der Bohrer will also schief ins Werkstück eintauchen.
Vielleicht ist das bei dir auch so…?

Mein Spindelmotor ist nichts Besonderes, läuft aber mit 24V und ist wesentlich kräftiger wie ein Drehmel.
Er macht so um die 1000 U/min.


Wenn du Kugelumlaufspindeln verbauen würdest, dann wäre vermutlich eine neue / andere Maschine wirtschaftlicher.

Bei dem fast Lastfreien Gravieren ist das bei meinem Fräsle gut gelöst.
Es hat einfache Trapezspindeln. Doppelter Gewindegang mit einer Steigung von 4 mm.
Das Gewindespiel wird über eine Art Kontermutter behoben. (Ebenfalls aus Messing)

Diese Mutter steht mit Hilfe einer geringen Federkraft unter Spannung!
Somit besteht beim Gravieren kein Spiel.
Bei dem Fräsen unter Belastung sieht das dann anders aus.
Auch bei dem China Fräsle liegt der Schwerpunkt auf Belastung.
Hier muss ich noch an allen Ecken und Enden nachbessern.

Ein Fräsen mit Zahnriemen wird nie gut genug funzen.
Leider hat dieses System immer ein Wechselspiel und kann gummiartig nachfedern.
Man sieht das sehr gut, auf der vorderen Umlenkrolle der Y- Achse.
Egal wie fest man den Riemen spannen kann.

Unsere RFX000 Klasse hat leider auch klapprige Riemenspanner,
die bei stärkerem Spannen nachgeben,
so dass der Riemen auf dem Ritzel nach oben weg, wandern möchte.

Ich nenne das aber gut so, sonst würde es noch mehr gebrochen Motorwellen geben.
Und noch was zu den gebrochenen Motor Wellen.
Ich empfehle die ACC im Druckbetrieb auf 1000 mm/s² zu stellen.

Unsere Community steht im Standard auf 1500 mm/s² im Druckbetrieb.
Mir tut das schon weh, wenn ich sehe wie der Drucker im Zick Zack druckt.
Ja hier geht es um Masse mal Beschleunigung!

Die Feedrate für move, steht bei mir bedenkenlos auf 200 mm/s.
Ich glaube sogar, dass ich hier unsere FW aufgemacht habe.

Bisher ist mir noch keine Motorwelle gebrochen.

Hier noch mein Fräsle:

viewtopic.php?p=24467#p24467

LG AtlonXP

mhier
Developer
Developer
Beiträge: 335
Registriert: Fr 11. Sep 2015, 11:37
Hat sich bedankt: 29 Mal
Danksagung erhalten: 43 Mal

Re: Mein 3D-Drucker kann jetzt auch Alu ;-)

Beitrag #3 von mhier » Mi 24. Jun 2020, 22:30

AtlonXP hat geschrieben:Hallo mhier,
schön dich wieder hier mal zu lesen. :-)

mhier hat geschrieben:Hat da jemand ne Idee, was ich falsch machen könnte?


Du hast hier einige deiner Probleme dargestellt über verschieden Themen verteilt.

Mein China Fräsle hat auch Probleme beim Bohren.
Wenn man ins Volle bohrt, ist das immer eine höhere Belastung.
An meinem Fräsle geht die Z Achse neben naus…
Das bedeutet, die Z Achse steht nicht mehr rechtwinkelig zum Werkstück.
Der Bohrer will also schief ins Werkstück eintauchen.
Vielleicht ist das bei dir auch so…?


Ich glaube, das ist so ziemlich die einzige Richtung, in der der RF1000 eher stabiler ist als "richtige" Fräsen. Ich habe ja zwei Führungsschienen, die sind beidseitig des Fräsmotors verbaut. Das kann quasi nicht kippen in der Richtung. Auch der Tisch ist zwar nicht super optimal, weil nur mit den beiden Kugelumlaufspindeln geführt, aber der Druckpunkt ist ziemlich exakt gleichauf mit den Spindeln. Dadurch gibt es kaum Hebelarm.


Mein Spindelmotor ist nichts Besonderes, läuft aber mit 24V und ist wesentlich kräftiger wie ein Drehmel.
Er macht so um die 1000 U/min.

Wirklich nur 1000 U/min? Nicht eine Null mehr? Das ist ganz schön langsam. Die meisten haben so 5000-250000 U/min regelbar.


Wenn du Kugelumlaufspindeln verbauen würdest, dann wäre vermutlich eine neue / andere Maschine wirtschaftlicher.

Eigentlich nicht. Kugelumlaufspindeln sind nicht soo teuer, da komm ich mit 300-400 EUR weg. Vorausgesetzt, ich schaffe es, die nötigen Teile für den Umbau selbst zu fräsen. :-)


[Unsere RFX000 Klasse hat leider auch klapprige Riemenspanner,
die bei stärkerem Spannen nachgeben,


Ja genau, das begrenzt die Genauigkeit auch ziemlich.


Ich empfehle die ACC im Druckbetrieb auf 1000 mm/s² zu stellen.


Ich glaube, ich habe das sogar so oder so ähnlich eingestellt, weil sich sonst teils die Bauteile vom Heizbett gelöst hatten. Die gebrochenen Wellen sind aber beide male nach langer Stillstand-Zeit (Wochen bis Monate) und dann ein paar Drucken aufgetreten. Ich vermute, die lange, sehr einseitige Belastung ist besonders schlecht. Es würde helfen, vorher die Riemel zu entspannen, aber da müsste man ja vorher dran denken... ;-)

Die Feedrate für move, steht bei mir bedenkenlos auf 200 mm/s.
Ich glaube sogar, dass ich hier unsere FW aufgemacht habe.

Unsere Community FW zumindest hat 150mm/s als Maximum ;-)


Hier noch mein Fräsle:

viewtopic.php?p=24467#p24467


Ok, die liegt preislich unter den Kugelumlaufspindeln, aber ich glaube, mit Kugelumlaufspindeln komm ich dann doch weiter... :-)

Benutzeravatar
AtlonXP
Prof. Dr. des 3D-Drucks
Prof. Dr. des 3D-Drucks
Beiträge: 1915
Registriert: So 15. Nov 2015, 20:55
Hat sich bedankt: 514 Mal
Danksagung erhalten: 351 Mal

Re: Mein 3D-Drucker kann jetzt auch Alu ;-)

Beitrag #4 von AtlonXP » Do 25. Jun 2020, 16:08

mhier hat geschrieben:Auch der Tisch ist zwar nicht super optimal, weil nur mit den beiden Kugelumlaufspindeln geführt, aber der Druckpunkt ist ziemlich exakt gleichauf mit den Spindeln. Dadurch gibt es kaum Hebelarm.

An meinem Fräsle ist es der Hebelarm und der Rahmen samt Führungen!

Vielleicht macht das Wobbeln der Z- Achse doch mehr Probleme als vermutet?
Immerhin könnte hier das Wobbeln so um 0,03 mm um den tatsächlichen Mittelpunkt eiern,
bei einer Bohrlochtiefe von 5mm…

Vielleicht kann man auch blanke Stellen im Bohrloch oder auch am Bohrer sehen, wenn der Bohrer seitlich anfängt zu reiben?

mhier hat geschrieben:Wirklich nur 1000 U/min? Nicht eine Null mehr? Das ist ganz schön langsam. Die meisten haben so 5000-250000 U/min regelbar.


Ich muss mich da auf eine pauschale Angabe der Firmware verlassen.
Ich glaube es könnte hinhauen.
Das heulen des Drehmels ist wesentlich höher in der Frequenz.
mhier hat geschrieben:Unsere Community FW zumindest hat 150mm/s als Maximum.


Früher hatte die 200 mm/s und das hat die bei mir auch wieder bekommen.
Ob es tatsächlich schneller ist, kann ich nicht beurteilen.
Bisher sind mir keine Schrittverluste auffällig gewesen.

Den Jerk empfehle ich so weit wie möglich zu senken.
Da hat unsere Community FW auf jeden Fall noch Verbesserungspotential.
Im Druckmodus sieht man verrundete und verschliffene Kannten.
Das geht bei mir besser!

LG AtlonXP

mhier
Developer
Developer
Beiträge: 335
Registriert: Fr 11. Sep 2015, 11:37
Hat sich bedankt: 29 Mal
Danksagung erhalten: 43 Mal

Re: Mein 3D-Drucker kann jetzt auch Alu ;-)

Beitrag #5 von mhier » Do 25. Jun 2020, 18:10

Um ehrlich zu sein, Freihand wackele ich bedeutend mehr als der RF1000, und da ging es völlig problemlos. Ich vemute eher, dass der Dremel bei niedrigeren Drehzahlen einfach kein Dremoment schafft. Und bei hohen Drehzahlen müsste man recht schnell eintauchen, um vernünftige Schnittparameter zu haben, aber dafür ist alles dann doch wieder nicht stabil genug, oder ich hab mich zumindest nicht getraut.

Benutzeravatar
AtlonXP
Prof. Dr. des 3D-Drucks
Prof. Dr. des 3D-Drucks
Beiträge: 1915
Registriert: So 15. Nov 2015, 20:55
Hat sich bedankt: 514 Mal
Danksagung erhalten: 351 Mal

Re: Mein 3D-Drucker kann jetzt auch Alu ;-)

Beitrag #6 von AtlonXP » Do 25. Jun 2020, 18:46

Bekommst du richtige Schnittspäne?

Bei mir (das Erste Mal), 1000 Umdrehungen 0,2 mm Zustellung bei 5 mm Materialstärke;
Vorschub Feed Rate 5 (was immer das auch heißen mag), mit einem 6mm 5 Schneiden Fräser… :mrgreen:
Bei mir ist ein ER11 Spannfutter verbaut.
Es wurde mit Pedrolium gekühlt und geschmiert.

Jaa… es gab echte ALU Späne bis….
Fräser hakt und blockiert. :woohoo:

Ergebnis, es gab auch Brocken unter dem Tisch (Tischführung). :dash:
Die selbst gedruckten, neuen Halter aus ABS, halten einfach besser. :developer:

Seit dem backe ich aber auch kleinere Brötchen… :scham:

Ich denke, wir müssen froh sein, wenn es einfach auch nur langsam geht. :popcorn:

LG AtlonXP

zero K
Profi 3D-Drucker
Profi 3D-Drucker
Beiträge: 485
Registriert: Mi 6. Dez 2017, 13:17
Hat sich bedankt: 20 Mal
Danksagung erhalten: 132 Mal

Re: Mein 3D-Drucker kann jetzt auch Alu ;-)

Beitrag #7 von zero K » Do 25. Jun 2020, 21:03

Ja, man möchte wissen was geht, aber man überlastet oder gar schädigt ein Gerät das man unter Umständen in mühsamer Kleinarbeit zu einem Vernünftigen, zuverlässigen Drucker eingerichtet hat.

Conrad hat wohl ein wenig Erfahrung sammeln können.
Ich glaube, es hat einen Grund, weshalb Conrad am RF2000 v2 die Fräsfunktionalität nicht bewirbt und nur vergessen hat sie aus der Firmware zu streichen.
Mit einem Rappeldremel etwas Elektrokupfer von der Platine zu kratzen oder zu gravieren ist auch etwas anderes als Stranguss- oder Strangpressprofile spanend zu bearbeiten - und dann noch 5 mm Materialstärke.

Man erzeugt mit den hohen Drehfrequenzen des Werkzeugs eigentlich auch keine Späne sondern Staub, der sich sich den Weg direkt in die Führungselemente sucht um dort für Reibung zu sorgen.

Gruß zero K

Ach ja - und dann meckern wenn der Drucker nich´ druckt.

mhier
Developer
Developer
Beiträge: 335
Registriert: Fr 11. Sep 2015, 11:37
Hat sich bedankt: 29 Mal
Danksagung erhalten: 43 Mal

Re: Mein 3D-Drucker kann jetzt auch Alu ;-)

Beitrag #8 von mhier » Do 25. Jun 2020, 22:06

Naja, ich hab mich nach meinen ersten, naiven Versuchen und nem abgebrochenen Fräser etwas tiefer eingelesen. Man muss schon die richtigen Schnittparameter benutzen, sonst geht es nicht. Den Fehler, den viele machen, ist langsamen Vorschub wählen. Dann bekommt man eben keine richtigen Späne, es bilden sich ggf. Aufbauschneiden und der Fräser setzt sich zu.

Der erste Fräser, den ich leider schnell abgebrochen hatte, war tatsächlich für Alu gedacht. Der, den ich dann genommen hatte, wohl eher nicht. Ich habe dann den ersten Versuch wirklich mit der Hand gemacht. Also in Y Stepper abgeschaltet und den Tisch mit der Hand bewegt. Einfach, um mal ein Gefühl zu bekommen. Dann habe ich mich Stück für Stück rangetastet. Am Ende war ich bei Schnittparametern, die halbwegs Sinn machen.

Ich kann nur jedem Empfehlen, der in der Richtung was probieren will (egal mit welcher Maschine): Niedrige Feedrate ist Mist. Auch die Drehzahl muss halbwegs stimmen. Sonst können sich Aufbauschneiden bilden und im besten Fall bricht nur der Fräser. Immer die Schnittdaten ausrechnen und sich daran halten. Die Stellschraube, die man hat, ist die Zustellung und ggf. die Schnitttiefe. Ich verwende wie gesagt erstmal eine Zustellung von 0.01mm. Nein, da ist keine 0 zu viel. Natürlich gibt das nur sehr dünne Späne, aber sie sind zumindest z.T. ca. 1mm lang, ich denke, das ist OK für den Anfang. Zumindest ist es nicht nur Staub. Bei der geringen Zustellung kann ich dann übrigens problemlos die vollen 5mm schneiden, die mein Werkstück hatte.

Achja, was auch helfen würde, wäre härteres Alu zu verwenden. Im Baumarkt bekommt man immer nur recht weiches Alu. Das neigt dazu, den Fräser zuzusetzen, und dann schneidet der nicht mehr. Ich hatte bisher auch nix anderes, aber jetzt habe ich mir mal Rohmaterial bestellt aus Legierungen, die besser zum Fräsen geeignet sind. Vielleicht klappt's dann auch mit den neuen Alu-Fräsern mit größeren Zustellungen... Mit der Drehzahl werde ich definitiv auch noch höher gehen, das dürfte eher ein saubers Ergebnis liefern - wenn dabei die Kräfte nicht zu groß werden.

Alles in allem bin ich eher positiv überrascht, dass man mit dem RF1000 doch Alu recht gut fräsen kann. Sperrholz geht ohnehin sehr gut. Es ist also nicht so, dass man damit nichts anfangen könnte. Klar, es gibt starke Limitierungen, und über Stahl müssen wir nicht sprechen. Aber das braucht man ja auch nicht unbedingt.

Für ich ist der größte Nachteil aktuell, dass durch die Zahlriemen die Positionsgenauigkeit doch recht schlecht ist. Selbst ohne Kraft ist die Position nicht genauer als 0.1 bis 0.2mm. Das ist so gerade eben so, dass es beim Drucken nicht auffällt (der Kuststoff verzieht sich eh stärker beim Abkühlen). Mit Kraft ist es deutlich schlechter. Dadurch kann der Fräser sich auch mal ins Werkstück ziehen, was zum Bruch führen kann. Und man weiß dann auch nie so ganz, wie groß die Zustellung nun wirklich ist...


Zurück zu „Fräsen“