Filament-Extruder (Protocycler+)

Hier sammeln wir unsere Erfahrungen mit dem Protcycler, mit dem im Prinzip selbst Filament für die 3D Drucker erstellt werden könnte.

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Aktueller Stand

f: Momentan bekomme ich nichts Gleichmäßiges aus dem Ding raus…
Es ist relativ kompliziert, das geschredderte Material vorzubereiten (Trocknen und Sieben; ggf Fremdstoffe wie Staub usw entfernen)

Bericht Inbetriebnahme Schredder (Tristan)

(weitergeleitet von @Bjorn

Der Extruder und der Schredder wurden auf Funktion getestet. Ziel war es, einige Meter PLA Filament zu erzeugen. Dabei wurde folgendes gemacht:

  • Schredder mit diversen Kleinteilen (Stützstruktur und Fehldrucke) gefüllt
  • Schredder von Hand mit der Kurbel angetrieben
  • erzeugtes “Geschnetzteltes” begutachtet

Erkenntnisse: Der Schredder funktioniert nur richtig, wenn die Schublade für das “Geschnetzelte” komplett eingeschoben ist (außen bündig!) UND der aus klarem Plexiglas gefertigte Einsatz in dem oberen Fach steckt. Beide Objekte werden via Sicherheitsschalter abgetastet und lösen die Kupplung zwischen Kurbel und Getriebe zum Schredder.

Inbetriebnahme Extruder

Der Extruder wurde mittels interner Steuerung auf PLA 175°C (voreingestellt) betrieben. Dabei sind einige Schritte vom “Menu” vorgesehen:

  • Aufheizen der Düse
  • Wickelmotor (treibt die Spule für das erzeugte Filament an), Führungsrollen im Gerät und Förderschnecke für das Granulat werden aktiviert

Wenn die Düse 190°C erreicht hat, wird angezeigt, dass Filament gefördert wird. Dieses soll dann manuell von der Düse bis zur Rolle geführt werden. Dort wird es dann aufgewickelt.

Es gibt einige interessante Details in dem Gerät, um den Prozess zu stabilisieren / regeln um ein gleichmäßiges Filament zu erzeugen:

  • 2 optische Einheiten, die Höhe und Dicke des Filaments messen
  • ein geregeltes Gebläse das auf das Filament nach der Düse gerichtet ist zum Abkühlen des Filaments
  • ein Paar sehr weiche “Gummirollen” durch die das abgekühlte Filament läuft. Diese sind angetrieben.
  • eine Öffnung von dieser Doppelrolle zur Spule für das fertige Filament, die sich gelegentlich bewegt um ein gleichmäßiges Bewickeln der Spule unterstützen

Es wurden zum Test ca 25 Meter Filament erzeugt, die auf eine leere Spule gewickelt wurden. Dabei ist ein ganz massiver Auslegungs-Fehler aufgefallen! Der Schrittmotor (sehr klein und wahrscheinlich mit integrierter Getriebestufe) hat anscheinend nicht genug Drehmoment um die Spule sicher anzutreiben um das Filament zu ziehen!!! Der Motor “rutscht” immer wieder durch / verliert Schritte! Im besten Fall ist einfach der Strom des Motortreibers zu gering eingestellt, wahrscheinlicher scheint mir jedoch, das der Motor unter dimensioniert ist.

Die Förderschnecke für das Granulat hat eine massive Schwachstelle! Sie verklemmt schnell wenn sie mit geschreddertem 3D Druck-Resten befüllt wird! Mit normalem Granulat läuft sie problemlos!

Das Gerät ist daher nicht besonders sinnvoll in seiner funktionellen Kombination, zumindest wenn man anderes als komplett massiv gedruckte 3D Teile schreddert. (die könnten noch am ehesten für die Förderschnecke gehen…)

Der starke und mit einem Kettengetriebe untersetzte Schrittmotor der die Förderschnecke antreibt scheint eine Drehmoment-Erkennung zu haben, da er nicht einfach weiter läuft wenn die Schnecke verklemmt ist, sondern immer langsamer wird! Das ist wahrscheinlich gedacht um einen zu hohen Staudruck vor der Extruder-Düse zu vermeiden…

Regelprozess bei der Filamenterzeugung

Alle Aktuatoren und Sensoren scheinen in einen mindestens zweitgeteilten Regelprozess einzufließen. Es scheint eine langsame Regelung zu geben, die beide Motoren betrift: Spulenschittmotor und den für die Doppelrolle. Eine schnelle Regelschleife scheint der Förderschneckenmotor und das Filament-Kühl-Gebläse zu sein. Diese regeln in einer recht hektischen Art um das Filament möglichst bei einem konstanten Durchmesser zu halten. Die Aufwickelgeschwindigkeit scheint ein langfristiges “Optimierungsziel” zu sein (möglichst schnell).

All das konnte jedoch nicht komplett beobachtet werden, da der Spulenantriebsmotor immer durchrutschte und somit die Regelung nicht wie geplant arbeiten konnte. Das Ergebnis war ein sehr instabiler Filamentdurchmesser von 1-2mm!

Aus dem sehr bescheidenen “Menu” des Gerätes (es reagiert manchmal erst nach mehreren Sekunden!) gehen leider weder der Solldurchmesser noch andere interessante Parameter hervor. Das kann sich jedoch ggf. via USB und einer eventuell vorhandenen Software als informativer und bedienbarer erweisen.

Fazit

Das Gerät macht für den wirtschaftlich sinnvollen Gebrauch zur Wiederverwertung von Resten und nicht mehr gebrauchten Bauteilen aus dem 3D Drucker keinen Sinn da:

  • das mit dem Gerät erzeugte “Granulat” nicht für den Extruder geeignet ist
  • der Manuelle und Zeitliche Aufwand pro Menge Granulat unverhältnismäßig scheint (sehr viel Zeit und Arbeit für eine Hand voll Granulat)
  • die Konstruktion noch Mängel aufweist, die dazu führen, dass das erzeugte Filament sehr stark im Durchmesser schwankt und somit sicherlich zu nennenswerten Problemen im 3D Drucker führen wird, da dort alles auf einen konstanten Durchmesser ausgelegt ist.

-> Wenn der Spulenantribesmotor zuverlässig funktioniert, die Regelung gut durchdacht und funktional ist, eignet sich das Gerät eventuell um brauchbares Filament aus gekauftem Granulat zu erzeugen. Das wäre bei einem Kleinmengenpreis vür z.B. PLA Granulat von 2-3€/kg (bei Abnahme von wenigen kg z.B. bei Ebay) eine interessante Alternative zum kauf von fertigem Filament, da es in der Regel eher um die 10-30€/kg kostet.

@Bjorn lade doch Tristan hierher ein.

Ich vermute da ein Missverständnis. Da ja der Spulendurchmesser sich mit dem Aufwickeln der Spule ändert, muss das ganze so konstruiert sein, dass der Motor durchrutschen kann. Es handelt sich vermutlich (ich habe es nur kurz gesehen) um eine Art eine Art Rutschkupplung, deren Drehmoment eventuell einstellbar ist (da schien eine Feder eingebaut zu sein, wenn diese mehr gespannt wird, dann wird das Drehmoment höher werden). Das der Motor schneller dreht, als die Rolle sich bewegt, sollte der normale Betriebszustand sein.

Ich habe die Handbücher oben verlinkt und angefangen, aktuelle Berichte einzupflegen.

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ich hab den ersten Beitrag mal zum Wiki gemacht dann kann men den ergenzen :slight_smile:

Hat sich geklärt wer das Gerät aufgeschraubt haben könnte?
@Bjorn waren du und Tristan da irgendwie dran?

Ich weiss nicht genau was du meinst. Damals?.. klar, dann Tristan. Die Tage?.. ich weiss nichts davon…

Halt als du mit Tristan dran warst. Die Frage war ob er das Gerät aufgeschraubt hat.

NaJa, siehe oben:

Öffnen ist relativ, aber ja, warum?

@Martin @Björn es geht darum das an dem Gehäuse eine Schraube fehlt und es so aussieht als wäre diese mehr oder weniger Gewaltsam entfernt worden (den Kratzspuren auf dem Gehäuse zu urteilen),
da frage ich mich natürlich wer sowas warum tut, ich mach morgen mal ein Foto.

Um deine Frage zu beantworten Nein, aber ich bin doch etwas verwundert.

Seid wann ist das so?, kann das von Tristan sein?

is mir vor ca. 4 Wochen aufgefallen :-/
keine Ahnung, das wäre die Frage!?

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mir ist nicht bekannt das danach nochmal jemand dranne war. Ich kann mir aber vorstellen das es mit dieser Schraube ein Problem gab,… ausgelutscht oder so. Fahrlässig war Tristan bestimmt nicht. Vielleicht hat er mir sogar davon erzählt und ich weiß es einfach nicht mehr.
Bekommen wir da eine Schraube nach?

das hat ja auch keiner behauptet :wink: weiß ja auch keiner ob er das gemacht hat :-/
ich würde halt nur gern wissen was da los war.

Ich bin irgendwie ziemlich traurig…
als ich gestern den Filamentmaker in Betrieb nehmen wollte habe ich festgestellt das der Schredder garnicht mehr funktioniert. ggf. muss man sich nochmal mit dem Trubbleschootingguide vertraut machen. jedenfals war das Gerät eingeschaltet und die beiden Endschalter gedrückt was eigentlich dazu führt das der Schredder funktionstüchtig ist…

Leider passiert garnichts wenn man an der Kurbel dreht… kein WIederstand kein garnichts…
und ich habe auch irgendwie keine Motivation das Ding wieder zu repperieren.

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hey frieder, wollen wir uns das ding mal in ruhe vornehmen ?

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hei @Frief, ich wüsste auch gerne, was der aktuelle Stand ist.
Auf der make munich habe ich einen großen Selbstbau-Extruder gesehen, der schon ganz vernünftig lief.
Was gibt es denn für Probleme, bzw: willst Du die selber fixen oder soll sich jemand anderes daran setzten ?

  • der Schredder funktioniert nicht (Drehen der Kurbel hat keine Wirkung)

  • bis jetzt ist es mir durch (“sabotage”) nicht gelungen gleichbleibendes 2,82 mm Filament zu produzieren.

…hab auch schon einige gesehen die vernünftig laufen, warscheinlch weil sie zwischenzeitlich keiner kaputt gemacht hat :wink:

wollte am Donnerstag nochmal einen Versuch wagen