3D-Drucker

3D-Drucker – Professionelles Gehäuse mit Filtersystem bauen


Im Rahmen unserer DIY-Projekte haben wir in dem Artikel Prusa i3 MK3S Mod: 3D-Drucker selber bauen die Konstruktion und Programmierung eines 3D-Druckers aus qualitativ hochwertigen Komponenten vorgestellt. Um aber optimale Bedingungen für die Verarbeitung von Materialien wie ABS, Polycarbonat, Nylon oder PEEK zu schaffen, ist eine entsprechende Einhausung erforderlich. Dafür gibt es bereits zahlreiche Ansätze, die vom sogenannten IKEA Lack Gehäuse bis hin zu professionellen Einhausungen reichen. Wesentlich flexibler gestaltet sich die Konstruktion einer Einhausung für 3D-Drucker mit Aluminium-Konstruktionsprofilen und Zubehör der Firma MISUMI. In diesem Artikel möchten wir unseren Lesern zeigen, wie schnell und effektiv sich die Konstruktion einer Einhausung mit den qualitativ hochwertigen MISUMI-Produkten umsetzen lässt. Das Basis-Rack wird anschließend um eine Filter- und Belüftungsanlage samt Mikrocontroller-Steuerung und LED-Beleuchtung erweitert.

Mit einem 3D-Drucker können je nach Ausstattung neben PLA und PETG auch Materialien wie ABS, Polycarbonat, Nylon und PEEK verarbeitet werden. In einer aktuellen Studie wurde jedoch festgestellt, dass von 3D-Druckern auch eine gewisse Gesundheitsgefährdung ausgeht. Demzufolge ist die Emissionsrate beim Druck z.B. mit ABS-Filament am höchsten und beim Druck mit PLA am geringsten. Ein gut belüfteter Raum ist zwar das A und O, jedoch können sich auch dann die während dem Schmelzvorgang freigesetzten Partikel überall im Raum verteilen und an Oberflächen absetzen. Zudem gibt es nur sehr wenige Hersteller, die Filtersysteme für offene 3D-Drucker wie dem Prusa i3 MK3S bzw. dem Mod Zaribo MK3S anbieten. Auch gibt es bezüglich der Effektivität solcher Konstruktionen keine aussagekräftige Studie oder gar repräsentative Messwerte. Deshalb haben wir uns im Zuge eines 3D-Drucker-Eigenbaus zusätzlich für die Umsetzung einer 3D-Drucker-Einhausung entschieden, die unter anderem mit einem Filtersystem ausgestattet sein wird. Dabei hat sich die Kombination aus einem einfachen Partikelfilter für Gerüche und einem Kohlefilter für die Giftstoffe stets bewährt. Beim Kauf sollten die entsprechenden Filter-Klassifizierungen berücksichtigt werden. Während unserer Recherche sind wir im Netz immer wieder über Aussagen gestoßen, in denen behauptet wird, dass beispielsweise der Ausstoß an Giftstoffen an viel befahrenen Straßen wesentlich höher sei als die Emissionen von Materialien wie ABS. Ob sich eine Filteranlage lohnt, bleibt daher jedem selbst überlassen.

Hinweise

Dieser Artikel stellt keine vollständige Anleitung für die Konstruktion einer 3D-Drucker-Einhausung und der Realisierung von elektronischen Schaltungen dar. Der Bericht soll vielmehr als Orientierungshilfe dienen und den Anwender bei der Planung und Umsetzung eines 3D-Drucker-Gehäuses unterstützen. Der Erfolg dieses Projekts ist vom handwerklichen Geschick des jeweiligen Anwenders abhängig. Auch erfordert es zumindest grundlegende Kenntnisse in der Elektronik und Mikrocontrollertechnik. Wir übernehmen keine Haftung für die Korrektheit der durchgeführten Arbeitsschritte und auch keine Haftung für Schäden, die aufgrund der Anwendung der auf unserer Seite genannten Informationen entstehen.

3D-Drucker-Einhausung

Was spricht für MISUMI?

Für die 3D-Drucker-Einhausung verwenden wir qualitativ hochwertige Komponenten der Firma MISUMI. Das Unternehmen hat sich im 3D-Druck-Bereich unter anderem durch Aluminium-Profile, Präzisionswellen und Linearkugellager in höchster Industriequalität einen Namen gemacht. Mittlerweile setzen wir ausschließlich auf die MISUMI-Produkte und fühlen uns als Kunde sehr wertgeschätzt. Das umfassende MISUMI-Portfolio deckt im Bereich der mechanischen Komponenten jeden nur erdenklichen Anwendungsbereich ab. Zusätzlich wird das Produktangebot fortlaufend mit ausgewählten europäischen Fremdmarken erweitert. Die Produkte sind nach Anwendungsbereichen unterteilt und können auf der jeweiligen Unterseite je nach Spezifikationen frei konfiguriert werden. Für MISUMI sprechen ein umfassendes Portfolio, individuell konfigurierbare Produkte, eine hohe Komponentenqualität, kurze Lieferzeiten und vieles mehr. Zudem legt MISUMI großen Wert auf Kundenfeedback.

Konstruktionsplanung

Da eine Konstruktion bestehend aus Aluminium-Profilen relativ teuer ausfallen kann, sollte das Projekt gut geplant werden. Zunächst sollte Klarheit darüber herrschen, welche Verbindungstechnik zum Einsatz kommen soll. Wenn Flächenelemente wie Plexiglas oder Makrolonplatten in die Profilnut eingeführt werden sollen, sind Würfelverbinder sowie Kunststoff-Einfassprofile erforderlich. Darüber hinaus ist bei der Dimensionierung der Flächenelemente das Dehnungsspiel des entsprechenden Materials zu berücksichtigen. Alternativ bieten sich einfache Winkelverbinder an, die bei MISUMI in diversen Ausführungen erhältlich sind.

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MISUMI Serie 8/Extra starke Winkelverbinder

Aluminium-Konstruktionsprofile + Zubehör

Für das Grundgerüst der 3D-Drucker-Einhausung bieten sich passend zugeschnittene MISUMI 40x40mm Aluminium-Konstruktionsprofile schwarz eloxiert an, die sehr schnell und in einer ausgezeichneten Qualität geliefert wurden. Für unsere 3D-Drucker verwenden wir ebenfalls ausschließlich MISUMI Aluminium-Profile. Um die schwere Konstruktion bewegen zu können, bieten sich die MISUMI Ø65/75 (Lenkrollen/Montageplatte) für Nutprofile an. Die Rollen sind ausgezeichnet verarbeitet und sehr leichtgängig.

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MISUMI 40x40mm Aluminium-Konstruktionsprofile schwarz eloxiert – Zuschnitte

Bei der Verbindungstechnik setzen wir überwiegend auf extra starke MISUMI Winkelverbinder der Serie 8. Die Breite der Winkelverbinder beträgt 30mm, sodass Flächenelemente von bis zu 5mm Stärke verwendet werden können. Da Flächenelemente mit 2-3mm Stärke für unser Vorhaben mehr als ausreichend sind, haben wir uns für die variablen Plattenbefestigungen entschieden, um die Flächenelemente möglichst eben zu den Aluminiumprofilen anzubringen. Alternativ bieten sich die einfachen MISUMI Winkelverbinder der Serie 8 an.

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MISUMI Plattenbefestigungen -Stahl/Rostfreier Stahl

Einkaufsliste – Aluprofile und Zubehör von MISUMI

Artikel Bezeichnung Beschreibung Menge Preis Shop

Aluprofil 450

HFSB8-4040-450

  12 Im Online-Shop* MISUMI
Aluprofil 550

HFSB8-4040-550

  8 Im Online-Shop* MISUMI
Aluprofil 250

HFSB8-4040-250

  8 Im Online-Shop* MISUMI
Türen 445 HFSB8-4040-445 Etwa 5 – 5,4 mm Spalt 4 Im Online-Shop* MISUMI
Türen 465 HFSB8-4040-465   4 Im Online-Shop* MISUMI
Türen 470-468 HFSB8-4040-468   8 Im Online-Shop* MISUMI
        Im Online-Shop* MISUMI
Türbefestigung SHBLBSL8 Falls Türen aus Aluminiumprofilen eingebaut werden sollen, müssen an den entsprechenden Stellen die Winkelverbinder gegen innenliegende Verbinder getauscht werden. Für die seitliche Türen passen diese nicht. Hierfür z.B. Verbindungswinkel 90° Außen verwendet werden. 8 Im Online-Shop* MISUMI
Türscharnier HHPSJ8-B

 

8 Im Online-Shop* MISUMI
Türscharnier Montage CBS6-12 + HNTT8-8   32 Im Online-Shop* MISUMI #1
MISUMI #2
Winkelverbinder HBLUSB8 Extra starke Winkelverbinder 88 Im Online-Shop* MISUMI
Winkelverbinder CBM8-25 + HNTT8-8 Nutsteine und Schrauben 176 Im Online-Shop* MISUMI #1
MISUMI #2
Plattenbefestigung SHCBV Für die Befestigung von Flächenelementen wie Makrolonplatten oder Plexiglas. Variable Ausführung, um Flächenelemente mit einer Stärke von <=5mm sauber zu montieren. 32 Im Online-Shop* MISUMI
Plattenbefestigung Montage SCB6-15 + HNTTSN8-6

Um eine Scheibe von 2mm Stärke zu montieren, ist eine M5 Schraube mit einer Länge von mindestens 5,2mm notwendig, da die Plattenbefestigung eine Dicke von 3,2mm aufweist.

64 Im Online-Shop* MISUMI #1
MISUMI #2
Lenkrollen HCHJF65-N Sehr stabil und leichtgängig 4 Im Online-Shop* MISUMI
Holzplatte 450x470mm Muss je nach Stärke eventuell angepasst werden. Je nach Ausführung müssen hier wahrscheinlich die Winkelverbinder gegen verstärkte Winkelverbinder getauscht werden 2 Im Online-Shop* Baumarkt
STL-Dateien für Befestigung   Druckobjekte gerne auf Anfrage     PCPointer.de
           
           

* Die Preise für die MISUMI-Komponenten werden auf den jeweiligen Produktdetailseiten angegeben. Für konfigurierbare Produkte erfolgt die Preisangabe nachdem die Auswahl getroffen wurde. 

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3 Kommentare zu 3D-Drucker – Professionelles Gehäuse mit Filtersystem bauen

  1. Ludovic

    Respekt!Ein sehr umfangreicher Bericht,der endlich mal alles beinhaltet. Normalerweise muss man sich zu vielen Themen wie Elektronik alles im Internet zusammensuchen. Das Gehäuse fantastisch.Misumi kannte ich bisher nicht. Schade, dass es nur für gewerbliche Kunden ist.Die Haben richtig klasse Komponenten.

    Weiter so!

  2. Bastian

    Wow, das ist ja mal ein Artikel. Werd mir wohl vor dem Lesen eine Pizza machen müssen.Finde es ebenfalls gut, das sich jemand die Arbeit macht und alle wichtigen Fakten zusammenträgt und zeigt, was mit Aluminium und ein paar gedruckten Teilen alles möglich ist.Ich kannte die Seite hier nicht,finde die Entwicklung in Richtung 3D-Druck super. Immerhin setzen Hersteller wie ASUS bei den ROG Mainboards ebenfalls auf Selfmade Komponenten.3D-Druck sollte daher viel öfters ein Thema sein.Bleibt alle gesund!

  3. DJBOB

    Ich habe fast einen ganzen Tage gebraucht, um den Artikel vollständig durchzulesen.

    Sieht nach einem ganzen Haufen voll Arbeit aus und hat mir bei einigen Ideen weitergeholfen. Leider verkauft Misumi nur an gewerbliche Kunden, schade. Der Elektronik-Teil ist ebenfalls gut gelungen. Weiter so!

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