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Die bewegten Massen beim RF1000

Verfasst: Mi 3. Mai 2023, 20:17
von rf1k_mjh11
Einige der üblichen Vorgabewerte im Start-GCode sind die Beschleunigungswerte. Wendet sich ein User mit Problemen der Druckqualität an das Forum sind diese Werte eines der vielen Hebeln, an dem dann ‚getunt‘ wird.

Das hat natürlich seinen Grund. Einerseits haben die Schrittmotoren, die üblicherweise für die Bewegungen entlang der 4 Achsen eingesetzt werden, nur eine begrenzte Kraft, dann besitzt der Drucker in sich eine bestimmte Elastizität – vom Rahmen angefangen, bis hin zum Antrieb. Dazu kommen schließlich auch die Massen zum Tragen, die bewegt werden wollen.

Im Forum wurden des Öfteren die diversen Vor- und Nachteile bestimmter Druckerfamilien angeschnitten. Gerne wird dabei hervorgehoben, dass z.B. Bowden Drucker sich bei der Geschwindigkeit hervortun, da hier die bewegten Massen meist am niedrigsten sind. Diese Aussage ist mit Vorsicht zu betrachten. Sie trifft nur dort völlig zu, wo die Düse sowohl in X als auch in Y Bewegungen ausführt (Bewegungen in Z werden hier vorerst nicht betrachtet). Solche Drucker sind zum Beispiel sogenannte Delta Drucker oder solche, die einen ähnlichen Aufbau (Antrieb) verwenden, wie z.B. der Ultimaker einsetzt (ein Kreuzportal nennt sich das, glaube ich). In solchen Fällen, kombiniert mit einem Bowden-System, kann man die bewegten Massen ziemlich niedrig halten.
CrossedGantryExample.jpg

Ein Zwischending ist eine Anordnung, wie sie der RF500 verwendet. Auch hier wird ein Bowdenantrieb eingesetzt, bloß ist die Masse in Y-Richtung wieder höher als beim Kreuzportal, da der X-Motor mitbewegt werden muss. Der RF100 bewegt hingegen den Druckkopf in X und Y, das Bett nur in Z. Dafür ist der RF100, wie die RFx000-Drucker, kein Bowden Drucker.

Würde man, andererseits, beim RFx000 Drucker, den Extruder auf Bowden umbauen, würde man sehr wenig von der dadurch deutlich reduzierten Masse profitieren. Ebenso gäbe es keinen Geschwindigkeitsvorteil bei einem Wechsel von einem Dualsystem auf Dual-Bowden. Umgekehrt lässt sich der RF1000 jedoch auf Dual umbauen, ohne Geschwindigkeit einbüßen zu müssen.

Wieso? Fragt man sich. Es hat primär mit der Notwendigkeit der koordinierten Bewegung zu tun (in X- und Y-Richtung). Da alle Bewegungen in X und Y beim Druckvorgang koordiniert ablaufen müssen, darf beim Drucken keine der zwei Achsen vorauseilen oder hinterher hinken. Eigentlich einleuchtend. OK, der Vorgang ist für den User völlig transparent und wird üblicherweise absolut fehlerfrei von der Firmware durchgeführt. Vorausgesetzt, die Beschleunigungswerte sind (u.A.) korrekt eingestellt. Das ist der springende Punkt. Da Bewegungen in X als auch in Y koordiniert absolviert werden müssen, bestimmt die Masse der schwersten Komponente die maximale Beschleunigung, die der Schrittmotor noch zuverlässig schafft.
G0 und G1 GCode
Aus dem eben genannten Grund gibt es (aus Firmware Sicht) derzeit bei den meisten 3D Druckern keinen Unterschied zwischen dem G0 und G1 Befehl. Historisch ist G0 für eine unkoordinierte Schnellfahrt vorgesehen und wird bei CNC Maschinen auch so genutzt. Da fährt dann jede Achse für sich so schnell wie möglich zur vorgegebenen Koordinate (bei einer großen CNC Maschine gilt Zeit=viel Geld). Beim 3D Drucker führt meines Wissens nach auch G0 eine koordinierte Bewegung aus.
Da alle Bewegungen in X und Y immer koordiniert ausgeführt werden, macht ein separater Beschleunigungswert für die X und Y Achse auch keinen echten Sinn. Hätte man für die X-Achse 2000mm/s² und für Y 1000mm/s² eingestellt, ergibt sich nur dann ein Unterschied, wenn genau entlang einer der Achsen gefahren wird. Wird unter einem Winkel, besonders unter 45° beim Infill, gefahren, wird erst wieder die X-Achse eingebremst, da sonst die Y-Achse nicht nachkommen kann.

Daher habe ich mir die bewegten Massen am RF1000 angesehen. Basis ist natürlich meine Variante, eine der sehr frühen Varianten – eine Ausnahme bildet dabei aber das Hot End, wo statt der V0, die ich seinerzeit geliefert bekam, ein V2 Hot End benutzt wurde. Die ermittelten Massen wurden für die meisten Teile per CAD ermittelt. Das V2 Hot End wurde gewogen, die Masse der Heizung des Druckbetts grob geschätzt, die der Barock-Fliese allerdings wieder per CAD ermittelt. Fehlen tun die Kabel, die Endschalterplatine der Y-Achse, die Zahnriemen und die bewegten Schleppkettenglieder (Ausnahme: die geschraubten Endstücke wurden per CAD ermittelt). Damit sind jedoch mindestens 95% der bewegten Massen erfasst.
Die öden Zahlen der Y-Achse
Die Y-Achse
Komponente[kg] pro Stk Anzahl [kg]_ges [gram}
Untertisch 0.429 1 0.429 429
Abstandshalter 0.0016 4 0.0064 6.4
Keramik/Ceran 0.5071 1 0.5071 507.1
Heizmatte 0.263 1 0.263 263
M3x6 Zylkopf 0.0008 2 0.0016 1.6
M4x12 Senkkopf 0.0014 4 0.0056 5.6
HWIN_Wagen 0.14 1 0.14 140
Untertisch 0.114 1 0.114 114
M3x8 Zylkopf 0.0009 2 0.0018 1.8
M2x6 Zylkopf 0.0003 2 0.0006 0.6
Endschalterhalterung 0.0035 1 0.0035 3.5
Riemenmitnehmerwinkel 0.0046 1 0.0046 4.6
M3x8 Senkkopf 0.0005 2 0.001 1
Stationäres Endglied 0.0028 1 0.0028 2.8
Spätere RF1000 Varianten führten Änderungen beim Extruder ein, die einen Einfluss auf die Massen haben: bei der Motorhalterung, der Kugellagerhalterung und dem Vorschubbasisteil (siehe dazu diesen Thread zwecks RF1000 Varianten). Beispielsweise ist die neuere Motorhalterung um 12g leichter, das neue Vorschubbasisteil ist um 36g leichter. Trotzdem dürften meine ermittelten Werte auch zu gut 95% mit denen der späteren Varianten übereinstimmen (und somit auch zu mindestens 90% insgesamt [95% von 95% = 90.25%]).
Interessant ist, dass das Druckbett ordentlich ins Gewicht schlägt. Die bewegte Masse beläuft sich auf fast eineinhalb Kilogramm, mit mindestens 1480 Gramm. Beim Druckbett gab es auch kaum Änderungen bei den späteren RF1000 Varianten, somit ist dieser Wert für die RF1000 Drucker gültig, sofern keine Modifikationen vorhanden sind. Möglich wäre, z.B. eine zweite Y Schiene, womit ein zweiter Führungswagen, samt 4 Senkkopfschrauben dazukommen (wie bei mir), wo dann 145g dazu kämen. Noch mehr ins Gewicht fällt (entschuldigt die Wortwahl! :woohoo: ) eine gegossene Aluplatte, vielleicht mit einer zusätzlichen Glas-Wechselplatte. Die Alu-Platte, mit (nur!) 4mm, wiegt um 120g mehr als die Fliese, eine Gussplatte mit 6mm schon um beachtliche 430g mehr. Eine Glas-Wechselplatte mit 2mm Stärke (z.B. von einem Bilderrahmen) kommt da mit zusätzlichen 260g dazu, eine mit 4mm Stärke (Fensterglas) hätte das Doppelte, also 520g. Kombiniert man die 6mm Gussplatte mit dem Fensterglas, kommt man auf 950g zusätzliche Masse, die bewegt werden will.

Die Situation der X-Achse sieht, beim Single-System, deutlich besser aus. Die Gesamtmasse beträgt mindestens 957g, also um etwa 520g weniger als die der Y-Achse. Das ist schon einiges. Da geht sich ein zweiter Schrittmotor (mit 365g), Vorschubrändel (6g), samt einem zusätzlichen V2 Hot End (49g) locker aus, ohne dass die X-Achse schwerer wird als die Y-Achse. Zugegeben, ein gänzlich anderes System der Andrückrolle und der Extruderhalterung wäre nötig, und da jedoch noch immerhin an die 100g Differenz bleiben, wird sich das wohl ausgehen.
Die Zahlen der X-Achse
Die X-Achse
Komponente [kg] / Stk Anzahl [kg]_ges
Nema 17 Motor 0.365 1 0.365
M3x8 Senkkopf 0.0006 6 0.0036
Führungswagenplatte 0.0279 1 0.0279
Vorschubhalteblock 0.0117 1 0.0117
Motorhalterung 0.0437 1 0.0437
M3x6 Zylkopf 0.0008 2 0.0016
M4x10 Senkkopf 0.0013 4 0.0052
HWIN_Wagen 0.14 1 0.14
M4x16 Zylkopf 0.0026 2 0.0052
Lüfterhalter 0.0076 1 0.0076
M2.5x16 Zylkopf (für Lüfter) 0.0009 2 0.0018
Mutter M2.5 0.0003 2 0.0006
Bauteillüfter 25x25x10 0.008 1 0.008
Vorschubrändel 0.0057 1 0.0057
Madenschraube M3x5 0.0002 1 0.0002
DMS 0.0181 2 0.0362
Riemenmitnehmerwinkel 0.0046 1 0.0046
M5x16 Zylkopf 0.0044 2 0.0088
Stationäres Endglied 0.0028 1 0.0028
Extruderhalterung 0.0153 1 0.0153
Halteplatte Endanschlag 0.0456 1 0.0456
M4x20 Zylkopf 0.003 2 0.006
M4x16 Senkkopf 0.0019 2 0.0038
M4x10 Zylkopf 0.002 1 0.002
Endanschlagsbetätigung 0.0055 1 0.0055
V2 Hot End (gewogen) 0.049 1 0.049
M8 Mutter, dünn 0.0033 1 0.0033
VorschubBasisteil 0.0908 1 0.0908
Kugellagerhalterung 0.0184 1 0.0184
PassStift 0.0015 1 0.0015
Kugellager 624ZZ 0.00304 1 0.00304
M4x30 Zylkopf 0.004 4 0.016
M4x55 Zylkopf 0.0065 2 0.013
PassScheiben 4x8x1 0.0003 8 0.0024
Feder 0.0005 4 0.002
Solange die bewegten Massen der X-Achse geringer ausfallen als die der Y-Achse, ist keine Reduzierung der Beschleunigungswerte nötig, --> womit auch kein Geschwindigkeitsverlust einhergeht.
Einfach gesagt, der größere der zwei Werte, das der maximal bewegten Masse der X- oder jenes der Y-Achse, bestimmt die maximale Beschleunigung beider Achsen.
Damit nützt es fast gar nichts, beim RF1000 auf Bowden umzurüsten, solange die Y-Achse weiterhin so schwer ist. OK, zugegeben, das ‚Ringing‘ (die Schattenbilder) werden in einer Achsenrichtung vielleicht eine Spur weniger. Das lässt sich recht wirksam mit einer geringfügig geringeren Beschleunigung beikommen – und der dadurch entstandene Zeitverlust wird auch nicht mehr ausmachen, als der zusätzliche Zeitverlust eines Bowdens wegen der nötigen, längeren Retract-Wege.
Viele Drucker nutzen ein Konzept, wo das Bett bewegt wird, meist entlang nur einer Achse. Verwenden diese Drucker dann noch einen Bowdenantrieb, ist damit einer der Vorteile der reduzierten Masse damit dahin. Wird das Bett gar in X und Y bewegt, bringt der Bowdenantrieb rein gar nichts, außer längere Retract-Wege.

mjh11

Für jene, die es interessiert, meine Beschleunigungswerte sind aktuell:
   M201 X4000 Y4000 Z800 ; accel values when printing
   M202 X5000 Y5000 Z900 ; accel values when moving (travel)

(Habe eine zweite Y-Schiene und eine geringfügig schwerere Ceranplatte, da diese dicker als die Fliese ist.)

Re: Die bewegten Massen beim RF1000

Verfasst: Do 4. Mai 2023, 11:26
von AtlonXP
Hallo rf1k_mjh11,
das ist ein netter Beitrag geworden.

Was mir fehlt, ist die Gesamte Masse deiner Aufzählung.
OK, kann man auch selber zusammen zählen…

Was weiter als Info fehlt, ist das du bis heute nicht unserer Community FW
auf deinem Drucker hast.

Prinzipiell will ich deinen Beitrag hier nicht zerpflücken, wenn ich auch eine etwas andere Meinung zu deiner Aussage über ACC habe.
Zu deinen ACC Angaben gehört jedoch auch die Feed Rate (Druck- Geschwindigkeit) und Jerk hinzu.
Ich stelle es einfach in den Raum, jeder soll es für sich selber testen.
Somit ist eine weitere Kritik meinerseits überflüssig.

Du hast unglücklicher weise einen Deltadrucker als vergleich hinzugefügt.
In meinen Augen sind Deltadrucker ein Auslaufmodel.
Der kegelartige Bau Raum und das Druckergebnis ist meist nicht optimal.

Zum Deltadrucker, ein einfaches praktisches Beispiel:
Wenn du mit einem Bleistift etwas zeichnest oder schreibst, dann hast du den Bleistift möglichst weit vorne an der Spitze in den Fingern.
Würdest du den Bleistift möglichst weit hinten in den Fingern halten, dann wären deinen Linie sehr ungenau und vermutlich auch sehr verzittert!
Da hilft dann nicht einmal der optimale Alkohol Pegel, um dem entgegen zu wirken. :mrgreen:


Zielführender wäre ein Vergleich mit einem CoreXY Drucker gewesen!

Ich habe erst kürzlich wieder einen gerissenen GT2 Zahnriemen von einem CoreXY gesehen.
Es ist bereits der zweite gerissene Riemen und die Qualität des Riemens wurde bis jetzt immer um eins erhöht.
Jetzt werkelt ein GT2 Riemen in Industrie Qualität aus Aramid (Kevlar) in diesem Drucker.
https://www.hug-technik.com/gates-poly- ... iemen.html


Der vorherige Riemen (zweiter Qualitätsstufe) von Ruthex hatte eine Standzeit von knapp 400 Stunden.
https://www.ruthex.de/collections/3d-dr ... -glasfaser

Der CoreXY Drucker, lief meistens schneller als 150 mm/s, ACC 6000 mm/s² und mit einem optimal eingestellten Jerk.

Zum Thema Bowden und Direktdrive:
Ein Bowden Extruder ist halt die einfachere Version und billiger.
Die Masse ist hier minimal.
Das Druckbild kann leider mit dem meist zu hohem Spiel,
nicht mit einer Direktdrive Version mithalten.

Wenn die Direktdrive Version gut abgestimmt ist (kleiner Motor und untersetztes Getriebe), sollte das Druckergebnis besser aussehen, als am Bowden und ein Kompromiss mit der Masse besteht auch.

LG AtlonXP

Re: Die bewegten Massen beim RF1000

Verfasst: Do 4. Mai 2023, 13:15
von mhier
(Sorry, vergessen auf senden zu drücken - geschrieben vor AtlonXPs Post ;-))

Es gibt noch einen anderen Aspekt zu beachten, der mindestens genauso stark die mögliche Beschleunigung (ohne Qualitätsverlust) begrenzt: Die Extrusionskraft führt zu Stauchung des Filaments zwischen Extruder und Hotend. Eine Beschleunigung erhöht die Stauchung, wodurch die aus der Düse austretende Materialmenge der Fördermenge hinterher hinkt. Beim Abbremsen passiert dann genau das Gegenteil, d.h. es tritt mehr Material aus als gefördert wird.

In der Praxis führt dies zu deutlich sichtbar unsauberen Kanten bei höheren Beschleunigungen (abhängig von der Schichtdicke). Daher kommt meines Wissens auch z.B. die Empfehlung von AtlonXP, die Beschleunigung so niedrig zu halten (IIRC empfielt er deutlich niedrigere Werte, als du da angibst?).

Der Effekt kann allerdings gut kompensiert werden, wenn man Pressure Advance benutzt (was aber mit unserer Repetier-Firmware wohl nicht funktioniert?). Umgekehrt wird der Effekt aber erheblich größer, wenn man die Abstand zwischen Extruder und Hotend vergrößert, was bei Bowden-Extrudern der Fall ist. Da keine Kompensation perfekt ist, dürfte ein Umbau auf Bowden selbst mit funktionierendem Pressure Advance in der Hinsicht eher kontraproduktiv sein.

Welcher der beiden Symptome (unsaubere Kanten bzw. Ringing) die größere Rolle spielt, hängt vermutlich stark von den üblicherweise gedruckten Modellen ab. Ich habe (auch vor dem Umbau auf Kugelumlaufspindeln) nie ein Problem mit Ringing gehabt, mit unsauberen Kanten aber sehr wohl. Leider kann ich auch mit Kugelumlaufspindeln im Moment keine höheren Beschleunigungen ausprobieren, weil die Motoren (bzw. die Ansteuerung) das einfach nicht mitmachen. Mein Plan ist, irgendwann auf Servos umzurüsten, aber es gibt erstmal wichtigeres ;-)

Weiterhin bin ich mir nicht sicher, ob das Ringing wirklich primär durch Schwingungen der Zahnriemen verursacht wird. Zumindest in X-Richtung gibt es eine erhebliche konstruktive Schwäche des ganzen Rahmens. Der ganze Drucker kann sich von vorne betrachtet seitlich als Parallelogramm bewegen. Das führt logischerweise Das müsste man eigentlich relativ leicht mechanisch unterbinden können, z.B. indem man oben das hintere Blech vom Gehäuse durch was Massiveres austauscht.

Re: Die bewegten Massen beim RF1000

Verfasst: Do 4. Mai 2023, 20:38
von peterheinrich
Hallo,

erstmal super Post zum Gewicht etc. Da ja hier eher negativ über hohe Beschleunigung gesprochen wird, muß ich mal in den Raum werfen wie Ihr darauf kommt das dieses Schlecht wäre?

Alle neuen Drucker gehen mit der Geschwindigkeit und Beschleunigung hoch und die Ergebnisse sind sehr gut. Ich dachte auch vom Bauch her das wenn man eine Ecke druckt (schnell) Sie rechtwinkliger ist als langsam da dieses eher Rund mir vorkommt.


Martin (mhier),

da du Kugelumlauf hast wirst du mit diesem Originalem Board und Treibern es niemals hinbekommen zu diesen Beschleunigungen und diesen Geschwindigkeiten die mit dem Riemen erreicht werden kann (Dein Drucker müsste angebohrt/verschraubt werden). Deine Masse die In X und Y sich bewegt wird auch deinen Rahmen schaden. Ich denke aber das du das selber weist da du ja geschrieben hast du bist Wissenschaftler.

Also ich empfehle dir da eher einen Drucker mit Riemen und eine Fräse mit Spindel außer du bist mit dem langsamen Druck und der Qualität zufrieden.

Ich denke das ein Drucker mit Riemen und einiges schneller ist als einer mit Kugelumlauf.

Peter

Re: Die bewegten Massen beim RF1000

Verfasst: Fr 5. Mai 2023, 11:45
von mhier
peterheinrich hat geschrieben: erstmal super Post zum Gewicht etc. Da ja hier eher negativ über hohe Beschleunigung gesprochen wird, muß ich mal in den Raum werfen wie Ihr darauf kommt das dieses Schlecht wäre?
Da hast du was falsch verstanden. Es wird nicht über hohe Beschleunigungen an sich negativ gesprochen, sondern darüber, dass beim RF1000 (und sicher bei jedem anderen Drucker) hohe Beschleunigungen negative Auswirkungen auf die Druckqualität haben kann. Die Frage ist immer, wie hoch man gehen kann bis es Probleme gibt.
Ich dachte auch vom Bauch her das wenn man eine Ecke druckt (schnell) Sie rechtwinkliger ist als langsam da dieses eher Rund mir vorkommt.
Du meinst, eine (im CAD-Model perfekt rechtwinklig angelegte) Ecke wird schärfer, wenn sie schnell gedruckt wird? Das kann ich mir mit dem besten Willen nicht vorstellen. Bei einer rechtwinkligen Ecke muss der Druckkopf, das Bett und der Extruder vollständig zum Stehen kommen (das ist mathematisch unumstößlich). Je stärker die Beschleunigung zum Abbremsen und wieder Anfahren ist, desto größer sind die Kräfte und umso größer wird der Positions-Fehler sein, und zwar auf allen beteiligten Achsen (X, Y und E). Dem kann man konstruktiv entgegenwirken (Kugelumlaufspindeln statt Zahnriemen, Direkt-Extruder statt Bowden) oder man kann versuchen den Fehler zu charakterisieren und rechnerisch zu kompensieren (Pressure Advance). Für die räumlichen Achsen X und Y ist mir nicht bekannt, dass man die Fehler erfolgreich kompensieren könnte (mit realistischen Mitteln), evtl. zielt am ehesten die Resonanz-Kompensation von Klipper in die Richtung.

Grundsätzlich gilt aber, dass Fehler verhindern besser als Fehler kompensieren ist.

da du Kugelumlauf hast wirst du mit diesem Originalem Board und Treibern es niemals hinbekommen zu diesen Beschleunigungen und diesen Geschwindigkeiten die mit dem Riemen erreicht werden kann
Das habe ich ja bereits geschrieben. Mit Klipper sind wenigstens brauchbare Geschwindigkeiten erreichbar, deshalb ja mein Umstieg damals :-)
(Dein Drucker müsste angebohrt/verschraubt werden).
Wie bitte?
Deine Masse die In X und Y sich bewegt wird auch deinen Rahmen schaden.
Nein, das ist Unsinn, sorry. Die Masse ist ja nicht wesentlich höher als mit Zahnriemen (solange der Fräsmotor nicht drauf sitzt sondern der Druckkopf). Die Trägheit ist höher, weil die Kugelumlaufspindel in Rotation versetzt werden muss, deshalb schaffen auch die NEMA23-Motoren nicht hohe Beschleunigungen. Davon geht aber nichts kaputt, auch nicht, wenn ich stärkere Motoren verwende. Das erste, was leiden wird, sind vermutlich ohnehin die Kugelumlaufspindeln selbst. Da ich den Drucker/die Fräse nicht besonders intensiv nutze, ist das aber alles im akzeptablen Bereich, denke ich.

Die Bewegung des Rahmens, die ich oben erwähnt habe, findet auch im Original-Zustand statt. Da sind nicht mal besonders hohe Kräfte nötig, es genügt, mit einem Finger an der richtigen Stelle mittelkräftig zu drücken, um im ungünstigsten Fall eine Verschiebung zwischen Bett und Düse um ein paar 1/10mm in X-Richtung zu bewirken. Wenn sich das im Druck aufschauckelt, weil die Resonanzfrequenz getroffen wird (Gummifüße!), kann das den Druck (oder Fräsvorgang) ganz erhbelich stören.
Also ich empfehle dir da eher einen Drucker mit Riemen und eine Fräse mit Spindel außer du bist mit dem langsamen Druck und der Qualität zufrieden.
Klar, es wissen immer alle besser, was für mich richtig ist. Ich habe halt einfach nicht den Platz für zwei Maschinen. Außerdem ist der Druck ja schon jetzt gar nicht so langsam, im Grunde drucke ich genauso schnell wie vor dem Umbau - mich ärgert lediglich, dass ich den präziseren Stellantrieb sozusagen nicht ausnutzen kann und also nicht schneller drucken kann als mit Zahnriemen.
Ich denke das ein Drucker mit Riemen und einiges schneller ist als einer mit Kugelumlauf.
Da denkst du falsch, jedenfalls wenn du das so ganz grundsätzlich meinst. CNC-Fräsen (mit Kugelumlaufspindeln) können durchaus so hohe Beschleunigungen und Geschwindigkeiten fahren, wo ein Original-RF1000 nicht mehr mitkommt. Man verwendet dann eben keine Schrittmotoren mehr sondern Servos. Deshalb oben mein Hinweis, dass ich genau darüber nachdenke. Mit Servos bin ich dann auch die limitierenden Treiber los. Der Umbau wäre also gar nicht so dramatisch, es kostet halt nur nicht ganz wenig (130 EUR pro Servo plus Kabel). Und genau diese Kosten sind der ausschließliche Grund, warum 3D-Drucker im Regelfall mit Zahnriemen angetrieben werden. Die Genauigkeit ist (so gerade eben) ausreichend und die Kosten sind viel geringer.

Re: Die bewegten Massen beim RF1000

Verfasst: Fr 5. Mai 2023, 13:42
von peterheinrich
Hallo,

wegen Masse nochmal. Wenn du im RF1000 eine zu hohe Beschleunigung fährst kann dir die Achse im Motor brechen. Bei deinem Konstrukt mit Kugelumlauf wird das nicht der Fall und somit will ja beim beschleunigen und bremsen deine umlauf Rechts oder Links heraus am liebsten. Diese Wird gehalten und somit hast du ja mehr ACC Möglichkeiten (höher) also mehr schaden am Gehäuse/Kraft Einwirkungen.
Klar, es wissen immer alle besser, was für mich richtig ist.
Nein nur ein ausgesprochener Gedanke wegen der Masse die sich ja dann durch Servos noch mehr erhöhen würde.

Gruß

Peter

Re: Die bewegten Massen beim RF1000

Verfasst: Fr 5. Mai 2023, 18:34
von mhier
Ich verstehe leider nur so halb, was du sagen willst. Es wäre besser, wenn du dir etwas mehr Zeit nehmen würdest, deine Sätze zu formulieren...

Ich vermute, du spielst darauf an, dass der Zahnriemen ja weich ist und deshalb die Beschleunigungen etwas abdämpft. Ja das stimmt, aber das spielt nur eine sehr untergeordnete Rolle. Es ist ja nicht so, dass die wahre Beschleunigung dann plötzlich nur noch halb so groß ist - das wäre ganz schön fatal, denn dann würde der Druckkopf bzw. das Bett ja an einer völlig falschen Position sein anschließend bzw. extrem um die Soll-Position herum schwingen.

Ein Vergleich zur Verdeutlichung: Stell dir vor, ich stelle eine Beschleunigung von 10m/s^2 ein, also 10000mm/s^2 (das ist die übliche Einheit, wie wir Beschleunigungen einstellen im Menü oder per G-Code) - das ist (mehr als) doppelt so hoch, wie von rf1k_mjh11 eingangs erwähnt. Diese Beschleunigung ist gleich der Erdbeschleunigung, d.h. die Kräfte entsprechend der Gewichtskraft. Wiegt mein y-Tisch also insgesamt 1.5kg, wirkt dann eine Kraft entsprechend 1.5kg Gewicht auf die Kugelumlaufspindel und somit das Gehäuse. Das ist jetzt nicht unglaublich viel. Wäre das ein Problem, würde der Drucker ja kaputt gehen, wenn ich ihn auf die Seite lege. Mechanisch geht da bestimmt noch deutlich mehr, bevor irgendwas bricht oder so. (Wenn du jetzt sagst, das wäre ja was anderes weil dynamisch und bewegt: nein, das ist tatsächlich die Kraft!)
Nein nur ein ausgesprochener Gedanke wegen der Masse die sich ja dann durch Servos noch mehr erhöhen würde.
Die Servos erhöhen die Masse nicht, die fahren ja nicht mit. Außerdem sind sie nicht mal unbedingt schwerer als die aktuellen Nema23-Motoren, evtl. sogar leichter.

Bei Servos kann man im übrigen sogar noch einstellen, wie hart die Regelschleife der Soll-Position folgt. Theoretisch könnte man damit also die Weichheit eines Zahnriemens simulieren - wenn man das denn wollte. Eigentlich ist das aber ja eben kein gewünschtes Verhalten!

PS: Der Thread gleitet ab. Bitte ab jetzt beim ursprünglichen Thema bleiben, das hatte mit Kugelumlaufspindeln nichts zu tun. Die habe ich nur nebenbei erwähnt!

Die bewegten Massen beim RF1000

Verfasst: Fr 5. Mai 2023, 20:41
von rf1k_mjh11
.
Ja ja, wer lesen kann ist im Vorteil.
AtlonXP hat geschrieben:Was mir fehlt, ist die Gesamte Masse deiner Aufzählung.
OK, kann man auch selber zusammen zählen…
Wie gesagt, lesen müsste man können:
Einmal die Y-Achse betreffend:
Im besagten Beitrag hat geschrieben:Die bewegte Masse beläuft sich auf fast eineinhalb Kilogramm, mit mindestens 1480 Gramm.
und dann auf die X-Achse bezogen:
Im selben Beitrag hat geschrieben:Die Situation der X-Achse sieht, beim Single-System, deutlich besser aus. Die Gesamtmasse beträgt mindestens 957g, also um etwa 520g weniger als die der Y-Achse.
:slap: Also AtlonXP, wehe du rechnest jetzt nach und stellst einen Fehler fest!

Und bevor noch einer Haare zu spalten beginnt, es fehlt (an beiden Achsen!) der Kabelschlepp samt der darin enthaltenen Kabel (auch das Kabel des Heizbetts fehlt). Die Masse lässt sich einfach nicht exakt ermitteln, denn je nach Position des Extruders oder des Betts werden mehr oder weniger Schleppkettenglieder (samt Kabel) bewegt. Ebenso fehlt an der X-Achse ganz oben, am Vorschub-Basisteil, eine M3x6mm Zylinderkopfschraube und die kleine schwarze Kabelöse (um die Kabel des V2s und des Bauteillüfters zu führen). Und es fehlt, vor allem für AtlonXP wichtig, der Filamentführungsschlauch. Beim Schlauch lässt sich die bewegte Masse ebenfalls schwer ermitteln, da zum Einen ein Ende des Schlauchs rahmenfest ist und nur das zweite Ende am Extruder befestigt ist, und zum Zweiten, durch die schräge Anordnung sich ebenfalls der Winkel und somit der Massenanteil durch die Elastizität des Schlauchs scheinbar ändert.
Es wurden auch keine Kabelbinder erfasst, die sicherlich (zumindest laut Anleitung) eingesetzt wurden.
Das Filament selbst, wurde auch nicht berechnet. (Verdammt! Sollte ich jetzt die Masse von 2.85mm Material nehmen oder doch nur die vom 1.75er? :evil:, Mein Gott, und nehme ich jetzt noch Brass-Fill, wird das Filament auch noch schwerer! Hilfe!). Hinzu kommt, dass das Filament auch recht elastisch ist, und je nach Material unterschiedlich.

Um Himmels willen! Ich bin jetzt der Verzweiflung nahe! Ich habe an der Y-Achse glatt das Druckobjekt, selbst, vergessen! Stellt euch vor, ich wollte gerade einen Quader, 230*220*180mm drucken, mit 100% Infill, und das ganze mit PLA-Copperfill (3.3g/cm³). Da käme einiges an Masse an der Y-Achse zusammen (abgesehen davon, dass ich mehrmals während des Drucks die Spule wechseln müsste).

Aber ich sagte ja, dass ich 95% abgedeckt zu haben glaube. Mehr bekommt ihr von mir nicht.

Tut mir leid, dass ich keine Perfekte Lösung und schon gar keinen perfekten Ansatz bieten konnte. :weinen: Ich suche mir jetzt eine hohe Brücke, von der ich mich stürzen kann. :scham:

Mea culpa, mea culpa (... wegen dem Sarkasmus).

mjh11

Re: Die bewegten Massen beim RF1000

Verfasst: Sa 6. Mai 2023, 15:36
von mhier
Huch, was ist denn nun los? :-D

Ich persönlich halte es gar nicht für so wichtig, ob die bewegte Masse jetzt 1.5 oder gar 2 kg ist. Wenn ich fräse, dürfte besonders meine Y-Achse noch viel mehr bewegte Masse haben, da ist schließlich ein Alu-Nutentisch statt dem Heizbett verbaut, und da drauf befindet sich z.B. mein Maschinenschraubstock (Röhm 7194), der wiegt alleine 1.7kg. Das hab ich auch schon gemacht, als ich noch Zahnriemen verbaut hatte.

Also, wer mit der Beschleunigung rauf will, sollte sich lieber um Pressure Advance bemühen. Das bringt vermutlich mehr!

Re: Die bewegten Massen beim RF1000

Verfasst: Sa 6. Mai 2023, 19:07
von AtlonXP
Hallo rf1k_mjh11,
sorry für meine Betriebsblindheit!

Im Alter kann das schon mal passieren, bei dem langen Text.
Ich ziehe bei so einer Summierung immer einen Summenstrich darunter mit Ergebnis.
rf1k_mjh11 hat geschrieben: Tut mir leid, dass ich keine Perfekte Lösung und schon gar keinen perfekten Ansatz bieten konnte. :weinen: Ich suche mir jetzt eine hohe Brücke, von der ich mich stürzen kann. :scham:

Mea culpa, mea culpa (... wegen dem Sarkasmus).
Ich hoffe doch, du meinst das nicht ernst!
Das wäre bei mir nicht das erste Mal, das ein Bekannter sowas ankündigt und tatsächlich über die Klinge springt!
Muss ich mir hier Sorgen machen? :-D

Was man hier zum Thema noch verallgemeinern kann:

Wer stark beschleunigt, schnell fährt, der muss auch kraftvoll bremsen.
Das ist normale Physik.
Unsere Riemen sind sehr stabil.
Unsere Riemenspanner sind es nicht!
Ich spanne meine Riemen immer bis der Riemenspanner nach gibt und lasse anschließend etwas wieder nach.

Gerissene Motorwellen und Riemen hatten wir hier schon.
Ich gehe jedoch von überspannten Riemen als Ursache aus.
Ich hatte bisher kein Problem in dieser Hinsicht.

Ein Nachteil unserer Riemen ist, dass diese sehr unflexibel sind und bei Alterung noch härter werden.
Ich sehe das an einem steigendem Wechselspiel und kann es nicht mehr besser kompensieren,
da der Riemenspanner nicht mehr kann.

Auch erhöht sich der Gegendruck (Digits) zur Förderung des Extruders, umso schneller gedruckt werden soll.
Ich möchte hier nur das Verhältnis von Viskosität und Durchflussgeschwindigkeit angesprochen haben.
Man kann das auch verallgemeinern in dem sagt,
umso schneller der Kunststoff durch die Düse soll,
umso höher auch die Reibung.

Bei ständig sich ändernden Drücken (Digits), haben wir zum einen das nachfedern unserer DMS.
Zum Zweiten sind hohe Drücke auch nicht so einfach für einen ordentlichen Retrakt.
Nur zum Zweiten sehe ich hier Avance als Hilfe an.

Mein Schlusswort zur RFX000 Klasse:
Wer mit ACC >= 3000 fährt, der sollte darauf achten, wenn der Drucker ein kurzes Zick Zack Füllmuster fährt,
wie der Drucker durchgeschuckelt wird.

Mir tut das schon weh, wenn ich da nur zu schaue.

LG AtlonXP