Schrank in größer für 3D Drucker nachbauen - Fragen

[Wikipediot]

Hallo,

ein bisschen in die Welt des 3D Druckes eingetaucht, möchte ich gerne einen Schrank für Drucker und Werkzeuge bauen.

Bei meinem Vater steht ein Schrank, der mir vom Grundaufbau sehr gefällt. Diesen würde ich gerne in größer nachbauen, und es ist auch eine gute FreeCAD Übung. Hier erstmal Bilder:






Die Außenwände sind 20mm stark. Die Korpusse sind komplett verübelt, untereinander verschraubt. Eingelassene Sperrholz Rückwände.

Ich würde den Schrank gerne mit folgenden Änderungen nachbauen:

Größer, 70cm breit, 80cm tief. Der Drucker braucht das leider so.
Den Unterschrank würde ich für alles Mögliche verwenden, in die Schublade würde ich Werkzeuge reinlegen. In den Oberschrank kommt der Drucker rein. Dafür möchte ich gerne den Drucker auf einer Platte mit Unterflurauszügen haben, damit ich ihn zu Wartungszwecken rausschieben kann. Der Drucker wiegt 20kg. Die Tür bzw. den Druckraum möchte ich luftdicht verschließen. Im Druckraum wird ein kleines Filteraggregat drin sein.
Oben drauf hätte ich gerne einen flachen Schrank (maximal 30cm) für Filamentrollen. Ich möchte die gerne oberhalb des Druckers haben, damit die Wärme des Druckers offene Rollen trocken hält.

Ich habe vorerst folgende Fragen.

1) Welche Stärke sollte das Leimholz haben? Ich verleime es selber aus Einwegpalettenholz. Also Fichte/Tanne. Reichen hier noch 20mm?
2) Muss ich mit Problemen durch die Wärmeentwicklung rechnen? Genaue Temperatur weiß ich nicht. Ich schätze der Bauraum dürfte nicht wärmer als 70°C werden. Wäre innen noch eine Oberflächenbehandlung möglich? Ich kann mir vorstellen, dass da mal Fette oder doch irgendetwas anderes beim Werkeln drankommt. Auf Dauer werden sich Filamentstäube auf der Oberfläche absetzen. Eigentlich mag ich Schellack sehr und würde den da auch verwenden.

3) Ich habe mir auch Gedanken darüber gemacht, den Druckraum aus Glas zu bauen (Brandgefahr?). Leider habe ich da keine Erfahrung. Wie verbinde ich die Wände am besten, auch noch Luftdicht? Leider würde das mit den Rollen oben auch doof aussehen, ich denke das obere Abteil würde ich dann lassen.

4) Vergesse ich irgendwas?


Vielen Dank und einen schönen Abend wünscht
Matthias

 

[Felix!]

Hi, ich habe die Tage mal gelesen, dass MDF sich bzgl Feuer "gut" eignet. Das könntest du ja furnieren, wenn du die Optik (außen) möchtest.
Bei Leimholzplatten musst du ja noch das Hobel etc einrechnen. Sprich, wenn du auf 20 mm kommen willst, muss das Ausgangsmaterial etwas dicker sein (je nach genauer Arbeitsweise, Verzug im Holz ...).

Edit: Glas verbindest du bspw. mit Silikon, wie beim Aquarium. Für den "Deckel" / "Tür" kannst du ja einen Holzrahmen verwenden.

VG

 

[Roterbischof]

Hallo, die Wandstärke wird statisch reichen, ob das Gewicht des Schrankes reicht, wenn der Drucker ausgezogen wird? Siegellacke (2k) werden das mit der Temperatur schon schaffen, Schellack nicht. Absolut Luftdicht? Das wird mit Fichte wohl nicht funktionieren und selbst mit gutem Plattenmaterial wird es schwer ( Gummidichtung ist Pflicht) bis unmöglich. Wenn genügend Abstand da ist, wird eine Betonplanplatte auch nicht brennen. MFG

 

[Johannes]

Hallo,
wie groß ist denn die Leistung (W) von dem Drucker? Wenn ich davon ausgehe, das du knapp 0,4m³ Luftraum im Schrank hast, brauchst du eine Abluft und Zuluft. Mit luftdicht wird das, glaube ich, nichts.

Es grüßt Johannes

 

[carsten]

Hallo

bei der Größe würde ich eine Stabilisierung der tragenden Platte einplanen.
Bei Küchen gehe ich häufig dazu über in dem Schrank unter dem Kühlschrank seitliche Stützseiten zu stellen. Oder stabile Winkel meist aus Alu nachzurüsten. Etwas in der Richtung würde ich berücksichtigen.
Wie sich Schellack bei Wärme/ Hitze verhält weiß nicht. Tendenziell wäre ich eher bei einem hochwertigen 2K Lack.
Glas geht auch. Das mit dem Luftdicht wird schwieriger. Wobei ich auch nicht wirklich Luftdicht bauen würde. Wärme bzw Hitzestau ist nicht zu unterschätzen.

 

[Wikipediot]

Hallo,

erstmal vielen Dank für eure Beiträge und Anregungen!

die Wandstärke wird statisch reichen, ob das Gewicht des Schrankes reicht, wenn der Drucker ausgezogen wird?

Ah, das ist ein guter Einwand! Grob überschlagen würde ich das Gewicht des Holzes des Schrankes ohne Drucker auf 50-60kg schätzen.

Das wird mit Fichte wohl nicht funktionieren und selbst mit gutem Plattenmaterial wird es schwer ( Gummidichtung ist Pflicht) bis unmöglich.

Gut, also worum es mir bei "Luftdicht" geht.
Ich möchte gerne, und das ist die Idee einer Umschließung eines solchen Druckers, Feinstaub und VOCs aus der Raumluft raushalten.
Dazu möchte ich gerne diesen Bereich so gut es geht verschließen. Du/ihr habt ja Recht, dass Holz an sich nicht luftdicht ist. Es würde mir ja reichen, wenn ich weiß, dass das Holz als poröses Material als Filter dient.
Im Druckraum drin wird auch ein Lüfter mit Filter sein. Ob es ein HEPA-Filter im Rahmen sein wird, oder von umfunktionierten Patronenfiltern für Atemschutzmasken (ich fand ein sehr interessantes Projekt bei dem 3M P100 Filter benutzt worden sind), weiß ich noch nicht.
https://all3dp.com/2/3d-printer-filter-air-filter-3d-printer-hepa-filter/

Leider ist der Drucker selbst für einen Tisch zu tief. Alleine deswegen kam schon die Idee eines Schrankes auf. Ein Schrank in den Dimensionen hat aber nur Platz in einem Raum, in dem ich mich auch so häufig aufhalte. Deswegen die Notwendigkeit die Emissionen gering zu halten.
Dazu kommt natürlich auch, dass ich den ganzen Druckkram, mit den Werkzeugen und Verbrauchsmaterialien verstauen kann.
Das Ganze wird dann angesteuert bzw. verwaltet von einem Raspberry Pi mit Octoprint und Kamera, bei Bedarf dann noch weitere Platinen für Sensorik oder ähnliches.

wie groß ist denn die Leistung (W) von dem Drucker? Wenn ich davon ausgehe, das du knapp 0,4m³ Luftraum im Schrank hast, brauchst du eine Abluft und Zuluft.

Das Netzteil des Druckers ist ein 500W Meanwell Netzteil.
Ich habe die V1 dieses Druckers:
https://www.conrad.de/de/p/creality-cr-10s-pro-v2-3d-drucker-bausatz-2274562.html

Das ist aber nicht die Leistung, die beim Druck freigegeben wird. Ich müsste mal messen wie viel der Drucker verbraucht. Er hat auch ein Heizbett.
Die meisten fertigen Ummantelungen für Drucker sind einfache Zelte. Es gibt aber auch genau den gegenteiligen Weg, dass sich viele Nutzer Gehäuse bauen, die extra beheizt werden.
Bei Verwendung des Heizbettes ist dieses auch temperaturgeregelt. Ich habe nicht vor, und sehe das für mich auch nicht als sinnvoll an ABS zu drucken, das heißt, das Heizbett wird, wenn, dann auf 60°C eingestellt.
Ich gehe davon aus, dass sich die Gesamtwärme daher die 60°C auch nicht übersteigen wird, da ich viel mehr Raum und viel mehr Maße durch den Holzkorpus habe, der die Wärme aufnehmen und nach außen abgeben kann.

bei der Größe würde ich eine Stabilisierung der tragenden Platte einplanen.
Bei Küchen gehe ich häufig dazu über in dem Schrank unter dem Kühlschrank seitliche Stützseiten zu stellen. Oder stabile Winkel meist aus Alu nachzurüsten. Etwas in der Richtung würde ich berücksichtigen.

Würde es deiner Meinung nach ausreichen die hinteren Innenecken der Korpusse mit 4-Kant Hölzern zu verstärken? Ich würde so an 50*50mm denken.

Ich frage mich auch mit welchen Unterflurauszügen ich das realisieren könnte. Sind ja in etwa 80cm Verfahrweg, die ich brauche, um den Drucker ganz rauszufahren. In der Tiefe wird so viel Platz benötigt, weil sich das Druckbett beim Drucken nach vorne und hinten bewegt.
Der Hersteller, der wahrscheinlich in das Wort "Unterflurauszug" automatisch einen Link reinsetzt, hat nur Auszüge bis 750mm im Programm. Da müsste ich nochmal genau nachmessen ob das reicht. Ich würde den Auszug ja schon alleine deswegen brauchen um den Drucker überhaupt da rein zu bekommen. Und wenn man was an dem Drucker gewartet werden muss, möchte ich den auch nicht rausheben wollen. Da ist mir ein Vorschieben absolut toll.

Wo ich das schreibe, fällt mir aber auch ein, vielleicht könnte ich ja nicht nur eine Fronttüre haben, sondern auch links und rechts eine. Dann könnte ich ja von drei Seiten an den Drucker ran.

Grüße
Matthias

 

[benni322]

Wenn du um den Drucker etwas brennbares hast unbedingt Feuer/Rauchmelder da rein.
Bei den Creality Druckern würde ich da nicht auf die eingebaute Erkennung vertrauen, sieht man leider immer wieder Horror Stories. Sind natürlich extreme Ausnahmen, aber besser vorsichtig. Es reicht ja schon ein durch die viele Bewegung durchgescheuertes Kabel zur Heizung.

Manche Materialien lassen sich in einem Gehäuße mit geregelter Temperatur besser drucken, bei anderen könnte es allerdings ein Problem sein, wenn es drin zu warm wird. Oder zu windig, weil du dann aktiv Lüften anfängst. Nicht vergessen, dass ein Druck auch oft über mehrere Stunden, bei der Größe des CR 10 manchmal auch Tage, geht.

Super stabil muss das ganze für einen 3D Drucker nicht sein. Soll angeblich sogar gut für die Druckqualität sein, wenn der Drucker nicht auf einer zu massiven Fläche steht (Schwingungen dämpfen).

Viele haben ihre 3D Drucker einfach auf gestapelten IKEA Lack Tischen, ggf. noch mit Plexiglas Fenstern. Gibt sogar von einzelnen Herstellern Anleitungen, wie man die baut https://blog.prusa3d.com/cheap-simple-3d-printer-enclosure_7785/ (etwas runterscrollen, dann sind viele Bilder)

Mag auch daran liegen, dass viele keinen Sinn sehen, für einen 3D Drucker ein "Regal für die Ewigkeit" zu bauen. Das ist ja oft ein relativ kurzlebiges Hobby. Und wenn nicht, tauscht man oft auch häufiger die Drucker.

 

[Wikipediot]

Bei den Creality Druckern würde ich da nicht auf die eingebaute Erkennung vertrauen, sieht man leider immer wieder Horror Stories. Sind natürlich extreme Ausnahmen, aber besser vorsichtig. Es reicht ja schon ein durch die viele Bewegung durchgescheuertes Kabel zur Heizung.

Das stimmt absolut. Ich habe meinen komplett auseinander gebaut, schon alleine, weil ich das Heizbett tauschen musste. Es fehlte die Plastikbuchse auf der Extruderplatine des Thermistors... Der hing da kopfüber lose drin.
Leider scheint Creality das neue Anet zu sein.
Thermal Runway ist standardmäßig auch nicht drin in der veralteten Marlin-Version. Zum Glück lässt sich das aber patchen.
Löst ein Rauchmelder nur bei Rauch aus, oder auch schon bei Feinstaubbelastung, wie sie beim Drucken anfällt? Die Funktionsprinzipien sind ja meines Erachtens gleich (Licht und Photosensor um zu messen wie viel Licht "durch die Luft" geschluckt wird).

 

[carsten]

Hallo

statt Rauchmelder könnte man auch Wärmemelder nehmen. Bzw kombinierte. Könnte mir vorstellen das es da in den Kreisen der 3D Druckenden auch schon bessere Lösungen gibt.

 

[wirdelprumpft]

Achte darauf das dein Einwegpalettenholz trocken ist 8-10% Holzfeuchte sonst ist die Arbeit evtl. umsonst
Frage wodurch entsteht beim 3D Druck Feinstaub?

 

[Wikipediot]

Frage wodurch entsteht beim 3D Druck Feinstaub?

Durch das Schmelzen der Thermoplaste.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1352231013005086
Bild von obiger Quelle zu Anschauungszwecken:
https://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S1352231013005086-gr2.jpg

 

[odul]

Palettenholz? Was willst du mit den ganzen Nagellöcher machen?

An sich wäre brandfestes Material besser - auch wenn ich mich da auch nicht so recht dran halte.

Wärmenstau wurde schon angesprochen.

 

[Wikipediot]

Palettenholz? Was willst du mit den ganzen Nagellöcher machen?

Nagelfrei.
Habe mich falsch ausgedrückt. Ich habe Holz aus/vorgesehen für Einwegverpackungen. Kisten zum Beispiel.
Sind in der Regel 6x8x80-120cm Hölzer, nagelfrei, oder nur an den Enden.
Ebenso längere Bretter. Die verwende ich aber nicht so gerne wegen Verzug.
Bei den Hölzern nehme ich zwei Stück, füge eine Ecke, trenne auf, restliches Abrichten und Dickehobeln, wird verleimt. Da habe ich dann 24x80-120x2-2,5cm Leimholzbretter. Habe von den Hölzern etwa 2cbm.

 

[werists]

Ah, das ist ein guter Einwand! Grob überschlagen würde ich das Gewicht des Holzes des Schrankes ohne Drucker auf 50-60kg schätzen.

Klingt viel, allerdings ist es entscheidend wo der Schwerpunkt liegt wenn der Drucker ausgezogen ist. (Oder Du Dich bei Wartungsarbeiten mal kurz darauf aufstützt.)
Evtl. Füße des Schranks nach vorne verlängern oder oben an der Wand befestigen.

 

[Mitglied 24010 keks]

Hier bekommst du passende Auszüge für einen günstigen Preis.
Bis 130kg mit Verriegelung:
https://www.teleskopschienen24.de/schwerlastauszug-1705819-750mm-mit-verriegelung
Bis 65kg mit Verriegelung:
https://www.teleskopschienen24.de/teleskopschiene-755013-750mm-mit-verriegelung

Andere Längen und Belastungen findest du dann ja selbst.

Gruß Daniel

 

[Felix!]

Hi,

bzgl Feinstaub kannst du auch im Schrank Unterdruck erzeugen mittels eines Lüfters und die Luft filtern. Ein gewisse Umluft musst du ja auch erzeugen, da die Heizpatronen ja auch ein paar Watt haben, die über Stunden zu Tempschankungen kommen könnten. Wie willst du die Temp des "Raums" denn generell regeln?
Ich würde, wie geschrieben, MDF verwenden und das sauber verleimen. Dann mit Filter & Lüfter und ggfs kl. Heizung im Inneren. Dazu eine Kamera und Feuermeldungseinrichtung und du hast da sicher was Vernünftiges.

VG
Felix

 

[mabermue]

Hallo,

ich möchte noch ein paar andere Aspekte einbringen.
Wenn Du den gesamten Drucker "einfach in den Schrank" stellst, dann werden auch Netzteil und Steuerungsplatine notgedrungen
mit warm. Das quittieren die zumeist mit verminderter Lebensdauer. Man sollte also vielleicht ins Auge fassen, den Drucker etwas umzubauen.

Wenn Du von 60°C Heizbetttemperatur schreibst, nehme ich an, dass Du zumeist PLA drucken willst. Prusa z.B. empfiehlt, für PLA keine Einhausung zu bauen bzw. zumindest die Türen offen zu lassen, da PLA in der Einhausung zu früh zu weich wird, und es so leichter zu Verstopfungen kommen kann.

Ab und zu drucke ich auf meinem Sidewinder X1 auch größere Teile in PETG (Betttemperatur 80-85°C). Dabei habe ich oft mit Warping zu kämpfen. Irgendwo im Netz hatte ich gelesen, dass oft Zugluft diese Probleme begünstigt. Ein großer, oben offener Karton, den ich um den Drucker stülpe, hat diese Probleme erstaunlicherweise drastisch reduziert. Die andere Methode, eine bauteilhohe Schürze mitzudrucken, funktioniert auch, braucht aber natürlich zusätzliche Zeit und erhöht den Materialverbrauch, was ich daher ungern einsetze.

Mit einem großen Karton über dem Drucker kann man auch erstmal ausprobieren, ob die PLA Drucke im geschlossenen Bauraum immer noch gut funktionieren.

Gruß Martin

 

[Wikipediot]

Hallo!

bzgl Feinstaub kannst du auch im Schrank Unterdruck erzeugen mittels eines Lüfters und die Luft filtern.

Das stimmt, nur müsste ich dazu doch die Luft nach draußen befördern? Dann kann ich gleich auf einen Abluftschlauch ausweichen.

Wie willst du die Temp des "Raums" denn generell regeln?

Das ist die Frage für mich. Muss ich das überhaupt? Wenn der Korpus groß genug ist, dass sich die Hitze nicht staut? Habe ja einen 80x70x80 Quader. Ich weiß, Holz dämmt, aber reicht die Innenfläche nicht schon als Kühler?

Wenn Du den gesamten Drucker "einfach in den Schrank" stellst, dann werden auch Netzteil und Steuerungsplatine notgedrungen
mit warm. Das quittieren die zumeist mit verminderter Lebensdauer. Man sollte also vielleicht ins Auge fassen, den Drucker etwas umzubauen.

Das stimmt. Ausbau von Platine, Netzteil und Display behalte ich mir vor. Es ist eigentlich dieselbe Frage wie vorhin.
Ich habe nicht vor, was anderes außer PLA und evtl. mal TPU zu drucken. Das Heizbett läuft auch nicht immer. Es ist ja auch nicht sinnvoll, wie du schon gesagt hast.
Die Heizpatrone hat 40W Leistung, Wärmeverluste durch Stepper, Netzteil und Treiber, möchte ich mal nachschauen.

Der Bauraum wird komplett mit Sensorik auagestattet sein. Automatisch schaltbar, Kamera, Temperatursensoren, Feinstaub und VOC. Beleuchtung per Schalter, oder wenn im dunkeln auf die Kamera zugegriffen wird.

Mit einem großen Karton über dem Drucker kann man auch erstmal ausprobieren, ob die PLA Drucke im geschlossenen Bauraum immer noch gut funktionieren.

Das ist eine gute Idee um Temperaturen usw. in einem Bauraum größenabhängig zu testen.

 

[odul]

Mein Ender 3 zieht beim Drucken ziemlich konstant 100W, wobei das meiste auf Bett geht.

Gefühlt wird es zu warm werden. Aber das kommt aus dem Bauch die Annahme. Ich meine ohne Lüftung.

Gibt es Filter, die den Feinstaub filtern? Oder bläst man den dann nur in der Gegend rum?

 

[Wikipediot]

Gut, dann wird wohl ein Filter mit Abluft dazu kommen.

Ja klar, einfach nach HEPA gucken. Wegen VOC bräuchte man etwas mit Aktivkohle.
Ich glaube die günstigste Möglichkeit wäre dann ein KFZ-Innenraumfilter.
Ich frage mich welche Anforderungen der Lüfter haben müsste vom Druck. Prinzipiell habe ich im Innenraum Überdruck. Würde Filter und Lüfter dann oben oder direkt im Deckel einsetzen.

 

[odul]

Wenn man gefährliche Stoffe unter Kontrolle halten will, möchte man Unterdruck. Wo kommt der Überdruck her?

Bei uns steht der Ender in einem Abstellraum. Habe mir da noch keinen großen Kopp wegen Feinstaub, etc. gemacht.

 

[Wikipediot]

Wo kommt der Überdruck her?

Von der Luft im Druckraum, die sich erwärmt und daher ausdehnt.
Deswegen kommt dir auch bei Ober-/Unterhitze ohne Umluft beim Öffnen des Backofens die heiße Luft entgegen.

Bei uns steht der Ender in einem Abstellraum. Habe mir da noch keinen großen Kopp wegen Feinstaub, etc. gemacht.

Ein Ender ist auch "klein". Das Teil hier ist ein Monster, und hatte ich gar nicht bedacht. Ich wollte den in einem Raum auf den Tisch stellen, wo er jetzt auch erstmal steht, aber der Tisch ist nicht tief genug. Heißt der steht da gerade so mit den Vorderfüßen drauf.
Dass da nichts tolles in der Luft landet, merkt man daran, wenn man erstaunt den ersten Druck beobachtet und nachher etwas Schwindel, Kopfschmerzen und Halskratzen bekommt. Ich bin da aber auch empfindlicher als andere.