Informatie verzoek, data en ervaringen mbt 3D printen

[stef stuntpiloot]

In dit topic ga ik een wat ongebruikelijke richting in. Ik heb in dit geval geen advies nodig mbt een probleem maar informatie nodig om een algemeen bekend probleem aan te pakken. Even een kleine inleiding:

3D printen is een snel opkomende en erg populaire methode om snel ontworpen objecten te kunnen maken. In deze snel opkomende markt wordt veel gekeken naar snelheid, laaghoogte, accuratie van de machine en natuurlijk de prijs. Waar naar mijn mening op dit moment te weinig aan gedaan wordt is de betrouwbaarheid van het print proces.

Na wat rondkijken wordt het al snel duidelijk dat bijna alle 3D printer gebruikers regelmatig een object printen die vroegtijdig los komt van de plaat, krom trekt, of bijvoorbeeld een onbruikbare afwijking heeft in afmetingen ten opzichte van het ontwerp. Hierdoor is er een boel nawerk nodig.

Ik wil dmv dit topic ervaringen en cijfers verzamelen om een beter beeld te krijgen van de mate waarin dit probleem zich voor doet. Ik wil dus dan ook aan de gebruikers van 3D printers de volgende dingen vragen:


- Wat voor percentage van de gestarte prints faalt? (1 op de) (mislukking is dus het niet kunnen afronden
van de print om wat voor reden dan ook en afwijkende afmetingen)

- Wat is de top 3 oorzaken van het falen van de print?

- Welk materiaal print je meestal in, en welk materiaal heb je de meeste problemen mee?

- Heb je een verwarmd bed of niet?

Alvast bedankt voor de moeite. Dit zal mijn onderzoek er naar een boel helpen. Zodra ik meer informatie hiervoor heb zal ik de resultaten van het onderzoek hier ook delen.

[frank]

Goed idee Stef,

Ik zit op dit moment in een dubbele leercurve:
1. Nog totaal geen print ervaring
2. Ik heb mijn delta printer onder edingcnc staan dus hier moot ook wat gefine tuned worden.

Zodra ik mijn eerste ervaringen kan terugkoppelen doe ik dat.

[Insp]

Inderdaad goed idee, dus bij deze (alleen iets andere opbouw van punten)

Machine:

• Mendel-Parts Orca V0.2
• Uitgerust met verwarmd Bed
• Zit Marlin firmware op, heb alleen niet upgedate).

Geprinte Materialen & percentages geslaagde prints:

• ABS 35% (nu nog een rol van dus dit print ik het meest)
• PLA 55% (alleen proefstuk gehad)

(let wel, ik print vrij weinig, dus handigheid en ervaring mist).

Top 3 Falen

• Print breekt los van bed, hierbij vooral door krom trekken! Begin ook omdat ik het verwarmde bed niet goed schoon maakte.
• Backlash in X, de aandrijving van de X-as zit aan de linkerkant en bij het omschakelen van de draairichting merk je dat er backlash in het systeem zit. De Y-as motor zit gecentreerd onder het bed en heeft hier geen last van. Door de Backlash van de X-as krijg ik geen ronde cirkels en sluit het filament niet altijd mooi aan.
  
• Tegenwoordig opgelost, maar was wel een grote frustatie, de sprockets op de stappermotoren om de tandriemen aan te drijven waren geprint, omdat er aardig wat voorspanning op moet staan om de backlash te verminderen, verpulverden deze. Deze dan ook moeten vervangen voor aluminium.

[Rob65]

Zodra ik mijn eerste ervaringen kan terugkoppelen doe ik dat.

Mag ik ?...
Ik was afgelopen Woensdag bij die bewuste meneer Eding en hij liet me een stukje printwerk van Frank zien. Het gebeurt niet vaak dat ik zulk mooi resultaat zie en ik heb het zo mooi nog nooit van een Delta printer zien komen - zelfs niet van machines met professionele lineair-geleidingen.

Goed, moet ik er ook meteen bij vertellen dat dit een doorlopend geprint vaasje was en misschien slechts één mooi stukje na dagen freubelen maar het mag er zeker zijn. Zelfs met een oogloup ziet het er perfect uit.
Er is zeker nog veel af te regelen en in te stellen voordat je echte werkstukjes kan printen maar het begin is heel mooi.

Dan weer even On Topic:

- Wat voor percentage van de gestarte prints faalt? (1 op de)

Deze pak even samen met je derde vraag:

- Welk materiaal print je meestal in, en welk materiaal heb je de meeste problemen mee?

Ik print afwisselend in ABS, PLA, Colorfabb XT, Nylon, PET en ook wel in materialen als Arnitel, Woodfill en andere exoten.

ABS: hier falen 1 op de 15 prints. Meestal omdat er een hoek van het voorwerp of de support losbreekt.
PLA: dat gaat bijna nooit fout (zeg 1 op 50). Het Chinese PLA wil wel eens breken als het van de rol komt of in de aanvoerslang naar de extruder maar met ColorFabb PLA/PHA heb ik nooit problemen.
XT: Idem, dit print echt fantastisch. Plakt goed aan het bed en gaat nooit fout
Nylon: wil niet altijd even goed aan het bed blijven plakken. 1 op de 4 prints breek ik na de tweede laag af omdat de boel niet blijft plakken.
PET: daar heb ik na 30 prints nog geen problemen mee gehad, geen idee hoe vaak dit nog fout zal gaan.
Arnitel: 1 op 2 gaat mis. geeft problemen met mijn extruder en het materiaal krult nog al eens tussen het aandrijfwiel en de hotend weg.
Woodfill: 5 op 5 fout: er gaat iets mis in de extruder waardoor de boel verstopt.

- Wat is de top 3 oorzaken van het falen van de print?

1) plakken van het materiaal aan het bed
2) delamineren van materiaal, alleen last van bij ABS.
3) vreemde zwarte vlekken. Ik heb maar 1 hot-end en daar gaat alles in. Soms komt er halverwege een print plots wat zwarte prut uit die aan de buitenkant van het geprinte voorwerp zichtbaar is. Hoe dit komt? Geen idee, maar ik denk dat het iets te maken kan hebben met oud materiaal dat in de hot-end is blijven hangen en daar verbrand.

- Heb je een verwarmd bed of niet?

Ja, zonder verwarmd bed kan je volgens mij nooit goed printen. PLA kan op een koude plaat met van dat blauwe plakband, maar wil je echt mooi kunnen printen dan heb je echt een verwarmd bed nodig.
daarnaast heb ik een glasplaat met houtlijm/water oplossing voor ABS, Een speciale (glass reinforced PEI) plaat voor ABS, PET en XT en ik gebruik een plaat 4mm epoxy/glasvezel plaat (FP4 printplaat) voor Nylon en aanverwante materialen.

- afwijkingen ten opzichte van het ontwerp

Valt reuze mee, er zijn een aantal dingen waar je wel rekening mee moet houden:

1) Kleine gaten (cirkelvormig) worden veelal verkeerd berekend waardoor de gaten altijd iets kleiner uitvallen dan verwacht. Het slicer programma berekent de cirkel waarop materiaal geprint moet worden uitgaande van een gelijke verdeling van het materiaal links en rechts van de nozzle. Maar bij een cirkel zit er aan de binnenkant van de door de nozzle beschreven lijn minder oppervlak (op dezelfde breedte) dan aan de buitenkant. Daardoor krijg je het effect dat er aan de binnenkant van de cirkel teveel materiaal gelegd wordt waardoor de gaten iets te klein zijn.

2) scherpe hoeken zijn iets afgerond. Een buitenhoek heeft altijd een kleine radium, een scherpe binnenhoek heeft een iets grotere afwijking, daar gebeurt net zoiets als bij cirkels.

3) Trapsgewijze schuine vlakken. Omdat er in laagjes geprint wordt krijg je altijd trapjes te zien op flauw hellende vlakken.

Omdat ik ondertussen redelijk wat ervaring met 3D printen heb weet ik wel wat ik wel en niet kan doen. Soms krijg ik een vraag om een bepaald voorwerp te printen maar dan zie ik aan de tekening eigenlijk al dat dit niet echt gaat. Dan print ik het dus gewoon niet.
Soms weet ik niet zeker of het lukt of niet en dan probeer ik het toch. Gaat het mis dan heb ik weer wat geleerd

[sn00zerman]

Ik had 3 printers, nu nog 2, en weldra terug 3.
Ooit begonnen met een k8200 van velleman, en veel geleerd op die machine.
1 op de 4 printen faalden om diverse redenen, die printer was standaard gewoon niet goed.
Slechte z-as, krom heatbed, slechte nozzle.
De z-as was een gewone m8 draadstang. Die heb ik vervangen voor een TR8x1.5
Die trapezium spindle had ik met een flexibele koppeling aangesloten.
Koeling was een geWone fan, daar heb ik een neus voor gemaakt.
Verder een spiegel op het heatbed gemonteerd en de nozzle vervangen door een jhead met zelf ontworpen
Extruder. Daarna printte die perfect. Ik spuit mijn spiegels ook in met haarlak. Perfecte hechting !
Die printer heb ik gebruikt om een ecksbot en richrap delta te bouwen, die waren ook allebei perfect.

Nu print ik alleen met pla en 99% van mijn printen zijn ok.
Als er al eens eentje faalt is het meestal een fout in het ontwerp.
Heatbed is een absolute noodzaak.
Ik print enkele kg pla per week, er staat hier altijd minstens 1 printer 24u/24u te printen.
Ondertussen behoefte aan grotere prints, dus zelf bezig met een printer die 55x55x55 cm aankan.

Groeten,
Kris

[stef stuntpiloot]

Bedankt voor jullie reacties! @ snoozerman, welke printers gebruik je naast de K8200? en enkele KG's per week is stevig, is het zakelijk prototyping, zakelijk producten of vooral veel kleine dingetjes, bijv printjes om mensen enthousiast te maken over 3D printen?

[sn00zerman]

Hoi Stef,


Toen m'n K8200 "geperfectioneerd" was (andere hotend/zelf gemaakte extruder/ander Z-as/diverse verbeteringen), heb ik die verkocht :-)

mijn 2de printer is een Ecksbot (http://www.eckertech.com)
doch, niet gekocht, alles zelf geprint, (solidworks zijn vrijgegeven door eckertech) en verder via Ebay onderdelen bij mekaar gezocht zoals motors en pulleys en belts enzo.

3de printer is een RichRap 3DR (http://richrap.blogspot.be/2013/07/3dr- ... lease.html)
eveneens zelf geprint en onderdelen bij mekaar gezocht.

Volgende printer is een "DigiCube", zelf helemaal ontworpen in Solidworks.
Dit wordt meteen m'n grootste printer :-)

ik print niks zakelijk, wat ik zoal print:
- onderdelen voor m'n eigen en andere printers
- locomotieven, momenteel bezig met een "BigBoy", daar kruipt makkelijk 15 kg PLA in
- robotica, klokken, hexapods (vooral functionerende modellen dus)
- behuizingen voor m'n eigen electronica projecten
- 3D beeldjes (ik kan zelf personen in 3D inscannen)
- vervangstukken voor vanalles en nogwat waar vrienden/familie mee komen aandraven.
scharnieren voor een douche die aan vervanging toe zijn, onderdelen voor m'n schoonbroer die auto's restaureert,
onderdelen voor de quadcopter van m'n andere schoonbroer, kappen voor locomotieven in schaal 1:10 (parkspoor)
- weldra neem ik m'n modelspoorhobby terug op (zowel H0 1/87 schaal als ook de buitenbaan in LGB 1/32 schaal),
ook daarvoor ga ik vrij veel zelf kunnen maken.
(in combinatie met een CNC portaalfrees/draaibank/CNC tafelfrees/50W CO2 laser CNC, ideaal voor "alles" dus)

Vooral door de grotere projecten (zoals die robots & klokken enzo), gaan er heel wat kilootjes in zitten.
Mensen enthousiast krijgen over 3D printen lukt me makkelijk, als ze zien wat ik er allemaal mee print/bouw :-)

Je kan ook altijd een kijkje nemen op m'n blog, en daar topics over 3D printen uitpikken, foto's en filmpjes genoeg.
http://www.digitalplayground.be

Hier de specifieke 3D topics:
http://www.digitalplayground.be/?p=1368
http://www.digitalplayground.be/?p=1395
http://www.digitalplayground.be/?p=1356

groeten,
Kris

[Quepee]

Ik print al meer dat 2 jaar met een felix ooit een v1.5.

Ondertussen is er weinig felix meer aan , ik heb de meeste onderdelen vervangen door gefreesde alu parts.



Ik print voornamelijk pla , altijd van RRW

Ik heb de afgelopen maand ruime 10kg pla weggeprint


Dit duurde ong 4,5 uur per stuk 60 stuks.
Sochtends aankomen op print drukken en weglopen.
Er is 1 product fout gegaan door verstopte nozzle , nieuwe erin en weer gaan.(ik heb een hele berg nozzles gemaakt)

Ik print op Avery paper ,ooit een keer als tip van een felix forum gebruiker.
Het filament blijft hier erg goed op plakken ook met het heatedbed uit.



Verder gaat er eigenlijk weinig fout, en als het fout gaat is het eigenlijk altijd de nozzle.

[hugo stoutjesdijk]

@ Quepee: ben eigenlijk nieuwsgierig wat zo'n ring kost aan materiaal. Zit zo te zien geen uitdaging aan om het niet te kunnen frezen, waterstraalsnijden, gietmal>gieten. ( en 60 stuks, is dat nog hobby ?)
M.A.W. is dat materiaal zo goedkoop dat andere methodes duurder worden. ( uit plaat heb je idd een hoop restmateriaal )

Die geprinte delen zien er wel netjes uit.

[stef stuntpiloot]

Of een dikwandige buis en daar die binnenkant uit frezen, denk dat je dan inderdaad in plaats van 4 uur een paar minuutjes per stuk kwijt bent... Verder natuurlijk wel mooi om te zien dat er ook mensen zijn die hun printer veel gebruiken, die loc had ik over gedacht om te printen maar dat is wel een heel groot project dus staat nog op de "gebeurt ooit nog es" lijst. Eerst mijn printer afmaken!

[Quepee]

Dat hebben we wel overwogen , maar dit was beter vonden wij.
2 ringen per dag dus 2 keer 1 minuut op print drukken en iets langer om een nieuwe rol erop te zetten.

Met frezen zou het 2 keer opspannen zijn en dan ook nog het zagen van de buis erbij.

[skillalot]

hoe groot zijn die ringen?
En waar zijn ze voor bedoeld als ik zo nieuwsgierig mag zijn?

[diepchess]

Als ik nu praat over de door mij gebouwde reprap (mendelmax 1.5 met zelfontworpen plastic voor X en Y en Z as):


- Wat voor percentage van de gestarte prints faalt? (1 op de) (mislukking is dus het niet kunnen afronden
van de print om wat voor reden dan ook en afwijkende afmetingen)


PLA : 100% lukt
ABS: kleinere objecten tot 2 CM hoog : tegen de 0% failure ongeveer, zeg 10% maybe.
ABS: grote objecten maar heel laag tot 2 CM hoog: tegen de 20% failure (missen steps)
ABS: grote objecten hoger dan 2 CM hoog: bijna alles heeft daar last van warping.
De ene iets meer dan de andere. Printen an sich lukt wel (ook 20% failure door missen steps)
Ongeveer helft objecten kan ik na printen weggooien wegens te veel warping.


- Wat is de top 3 oorzaken van het falen van de print?


Missen steps - ik push de printer naar de limit. De Y-as van mijn reprap gebruikt overigens SBR16 rails,
wat het joekels zwaar maakt. Een NEMA 23 motor zou missen steps wel fiks oplossen zo vermoed ik.

Verder is warping de grote boosdoener. De print in theorie lukt dan wel, maar hij warpt te veel. Dit gebeurt bij ABS erg veel. Ik print dan ook met name hoge temperatuur ABS van rond de 245C - 250C. Er is ook ABS dat dichter bij PLA zit met 220C, die gebruik ik niet.

ABS is voor mij interessant daar robot onderdelen liever van ABS heb. Het is lichter en de glasstransition temperatuur ligt boven de 100 graden.

Bij ABS gooi ik alsnog dus gros van grote objecten weg wegens te veel warping.
Bij de grote objecten die niet hoger dan 2CM zijn, speelt warping een veel kleinere rol.

Kleinere objecten, die je zo veelvuldig altijd gedisplayed ziet, van die kleine gezichtjes of uiltjes oid - kijk die lukken altijd natuurlijk.


- Welk materiaal print je meestal in, en welk materiaal heb je de meeste problemen mee?


Ik print grotendeels met ABS.
Bij grote objecten die continue misgaan met ABS, daar pak ik af en toe PLA om het dan in 1x goed uit te printen :)

PLA is loodzwaar, 1.3 kilo 'per liter', versus ABS is 1.0 kilo per liter. PLA voor robotonderdelen vind ik niet zo handig.

Vandaar dat ik ook bezig ben een nieuwe te ontwerpen die dat beter kan printen dan al die PLA-repraps.
Al die reprap ontwerpen zijn PLA printers.


- Heb je een verwarmd bed of niet?


You bet.