RepRap/de

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RepRap ist ein freier 3D-Drucker, der im Stande ist Kunststoffobjekte zu drucken. Da ein Großteil der Bauteile aus dem selben Kunststoff ist, kann er als sich selbst reproduzierende Maschine betrachtet werden, die jeder mit etwas Zeit und den Materialien nachbauen kann.

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Contents

Benutzungshinweise

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Solltest du eine Frage haben, die durch den Inhalt im Wiki nicht beantwortet wird, aber an anderer Stelle diskutiert und beantwortet wurde, sei so nett und ergänze die entsprechende Wiki Seite. Andere vor dir haben das auch schon getan! Ideen, Hinweise und weitere unausgegorene Themen kannst du auch unter dem Reiter discussion nachlesen.

Übersicht

Den großen Durchbruch erreichten diese beiden, immer noch sehr weit verbreiteten, Modelle:

  • Prusa Mendel - Im Funktionsumfang der klassischen Mendel sehr ähnlich und auf deren Konzept aufbauend, jedoch wesentlich einfacher im mechanischen Aufbau. Damit auch günstiger herzustellen. Durch fortlaufende Überarbeitung kann die Aufbauanleitung ein wenig abweichen, meistens jedoch zum Vorteil.


Der anfängliche Aufbau aus Dreiecken wie er im Mendel oder im Prusa Mendel vorkommt, wird bei den Neuentwicklungen oft nicht mehr verwendet. Ein gutes Beispiel hierfür ist der Prusa i3 oder auch der Mendel90.


Zum start in der RapRap Welt benötigt ihr natürlich einen 3D Drucker. Hier kann man nun mit einem komplett System starten, welches gleich bereit für den ersten Druck ist oder einem Bausatz, der noch zusammengebaut werden muss. Durch den Bausatz spart man sich nicht nur Geld, sondern lernt den Drucker auch viel besser kennen und kann so Probleme selbst schnell beseitigen.

Natürlich kann man auch die Anleitungen in der RapRap Wiki benutzen, um sich die einzelnen Teile noch günstiger zu kaufen und mit Hilfe der Anleitung zusammenzubauen. Für die notwendigen gedruckten (Kunststoff-)Teile kennt ihr Entweder jemanden, der sie für euch druckt oder ihr schaut einmal im Forum vorbei.

Eine weitere Startmöglichkeit bieten die RepStraps an, mit denen es möglich sein soll, einen RepRap zu „bootstrappen“, Beispielsweise der aus Fischertechnik Bauteilen gebaute FTIStrap.

Stand der Technik

Elektronik

Die meiste RepRap-Elektronik basiert auf den ATmega-Prozessoren der Firma Atmel. Ein ATmega168 ist so gerade ausreichend, meist kommt der ATmega644 oder ATmega644P zum Einsatz. Größere ATmegas schaden nicht, sind aber auch nicht nützlich, da sie zwar über mehr Speicher, nicht aber über mehr Rechenleistung verfügen.

Die Art der Elektronik ist von der Art der RepRap-Maschine recht unabhängig. Jede gängige Elektronik passt auf jede gängige Maschine. Denn alle Maschinen werden über drei bis vier (X,Y,(2x)Z) Schrittmotoren und einen Extruder betrieben. Abweichungen gibt es bei der Unterstützung für beheizte Bauplattformen und der Unterstützung mehrerer Extruder.

Gebräuchliche Versionen

Generation 3 Electronics - der Klassiker. Modulares Design, tausendfach erprobt, jedoch nach heutigem Kenntnisstand eher zu aufwendig.

Generation 6 Electronics - Eine nach Gesichtspunkten eines Industrieprodukts entworfene Elektronik. Wird nur fertig verlötet vertrieben und unterstützt weder beheizte Bauplattform noch weitere Extruder. Ideal für Leute mit dem Anspruch „Hauptsache, es druckt“.

RAMPS - Ein Arduino als Basis, darauf die RepRap-spezifischen Teile im Eigenbau. Inzwischen sehr verbreitet und ein guter Kompromiss zwischen den Generationen 6 und 7. RAMPS 1.3 ist sehr gut für den Selbstbau geeignet (auch auf Lochrasterplatine), sehr geeignet um eine vorhandene CNC auf 3D Druck um zu rüsten (step/dir). RAMPS 1.4 ist mit SMD Bauteilen für die industrielle Herstellung optimiert.

Generation 7 Electronics - Eine Elektronik mit dem Anspruch, möglichst replizierbar zu sein. Die Leiterplatte und die Bauteilauswahl sind so ausgelegt, dass sie mit Hilfe einer RepRap oder mit Do-It-Yourself-Verfahren produziert werden kann. Sie steht in der Funktionalität den anderen Elektroniken nicht nach und unterstützt auch eine beheizte Bauplattform.

Megatronics - ist ein Mix aus Arduino Mega 2560, RAMPS, SD Ramps und somit wie die Anderen eine komplette Lösung.

Alle Elektroniken werden, ggf. über einen entsprechenden Konverter, an die USB-Schnittstelle eines PCs angeschlossen. Ein separates Netzteil zur Stromversorgung der Motoren und Heizungen ist ebenfalls erforderlich.

Eine Übersicht über alle derzeit bekannten Elektroniken gibt es unter Alternative Electronics.

Schrittmotoren

Eine Auflistung über geeignete Schrittmotoren/Treiber sowie die Auswahlkriterien findet man hier: StepperMotor

Software

Hier muss man zwischen mehreren Teilen unterscheiden.

Firmware

Die Firmware wird auf den Prozessor der Elektronik hochgeladen. Sie interpretiert den G-Code, der über USB bzw. die serielle Schnittstelle herein kommt, und setzt ihn in entsprechende elektrische Impulse für die Heizungen und Schrittmotoren um. Die Firmware wird für den Einzelfall kompiliert und muss dabei an die jeweilige Maschine angepasst werden. Zum Beispiel muss angegeben werden, wie viele Impulse ein Schrittmotor denn braucht, um eine Achse 10 Millimeter weit zu verfahren.

Die meisten Firmwaren können auf alle gängigen Elektroniken angepasst werden. Am häufigsten verwendet werden die Folgenden:

  • Teacup Firmware - Mit viel Liebe zum Detail programmiert, kann es Achsen wesentlich schneller verfahren. Ebenfalls gut für manuelle Bedienung der Maschine geeignet, wenn z.B. ein Fräsmotor statt eines Extruders aufgespannt wird.
  • Tonokip - Der Versuch, die FiveD neu und „besser“ zu schreiben.
  • Sprinter - Rewrite von Kliment. Verschiedene andere Firmwares hatten Einfluss hier drauf. Anpassung der Firmware an eigene Anforderungen sehr einfach. Unterstützung des Drucks von SD Karte.
  • Marlin - Eine verbesserte Version der Sprinter Firmware
  • Repetier-Firmware - Ein fast kompletter Rewrite der Sprinter-Firmware mit funktionellen Inspirationen aus weiteren Firmware-Versionen.

Host Software

Aufgabe des Hosts ist es, vorliegenden G-Code an die Elektronik zu schicken. Da herrscht ein gewisses Chaos, da die meisten Host wenig fehlertolerant und schlecht auf die Firmwaren abgestimmt sind. Man muss probieren, was zueinander passt.

Das Aufspielen der Firmware mit der Arduino IDE funktioniert bei 
  • Repetier-Host: Passend zur Repetier-Firmware, arbeitet jedoch auch mit anderen Versionen zusammen. Multi-Plattform (Linux, Mac OSX, Windows), integriert Slic3r und bindet optional Skeinforge an.
  • Octoprint: Durch seinen Aufbau als Webinterface kann man mit dieser Host Software den Drucker auch aus der Ferne steuern. Octoprint wurde speziell für den Raspberry Pi entwickelt.

G-Code Generator

Diese „Generatoren“ rechnen aus, welche Verfahrbewegungen des Extruders notwendig sind, um ein bestimmtes Bauteil zu produzieren. Diese Funktion ist häufig in den Hosts integriert. Da diese Aufgabe anspruchsvoll ist, kommt dem G-Code Generator entscheidende Bedeutung für die Qualität der produzierten Bauteile zu.

Ein nicht integrierter G-Code Generator hat dabei durch seine guten Druckergebnisse (aber auch durch seine komplizierte Bedienung) auf sich aufmerksam gemacht: Skeinforge. Es gibt eine Benutzerfreundliche Version von Skeinforge Sfact.

Nicht ganz so gute Druckergebnisse aber einen sehr schnellen slicing Prozess erlaubt Slic3r .

Sehr benutzerfreundlich ist der von Ultimaker entwickelte Slicer Cura

Weiteres zu Software

Eine Auflistung der bekannten Software-Teile mit Kompatibilitätslisten gibt es unter CAM Toolchains.

Links

Forum

Die primäre deutschsprachige Informationsquelle für RepRap ist neben diesem Wiki hier das deutschsprachige Unterforum.

Hier ein kleiner Auszug der neuesten Beiträge im FAQ-Unterforum des deutschen Forenbereichs: