Archiv für den Autor: Robert

Maslow CNC (6): Fräsgenauigkeit die Zweite

In dieser Artikelserie zur „Maslow CNC“ schreibe ich über meine Erfahrungen beim Aufbau dieser CNC Fräse für Jedermann. 
In Teil sechs der Serie prüfe ich wie es nach meinen Verbesserungen um die Fräsgenauigkeit steht. Dabei habe ich einen spontanen Einfall, wie der Fräsvorgang zum Wohle der Genauigkeit optimiert werden kann.

In den vorangegangenen Folgen hatte ich einige Maßnahmen ergriffen, um die Fräsgenauigkeit meiner Maslow zu erhöhen: ich hatte die Balance des Sleds optimiert und die Parallelität der Ketten verbessert. Außerdem hatte ich die Sled-Unterseite abgeschliffen und lackiert um die Reibung zu verringern. Zudem hatte ich per „Holey Calibration“ die Fräse nochmals kalibriert.

So präpariert, ging ich nun davon aus, dass meine Fräsergebnisse deutlich besser werden sollten. Für meinen nächsten Fräsversuch habe ich mir daher schon ein ambitionierteres Fräsobjekt vorgenommen: den Hocker
„Rotational Stool“ (D4CNC_CH08-STL) aus Kapitel 8 des Buchs Design for CNC
. Mein Ziel dabei: ich wollte mir drei Teile des Hockers aus 10 mm MDF ausfräsen, um zu prüfen ob die gefrästen Teile dann auch tatsächlich genau ineinander passen.

Drei Test-Teile des „Rotational Stool“ aus dem Buch Design for CNC

Nach meinen ersten Fräsergebnissen war ich einigermaßen skeptisch. Meine Befürchtung: sollte die Fräs-Genauigkeit noch immer nur +/-1.0 mm sein, dann würden die Aussparungen für die Verzapfung der Hockerteile zu groß ausfallen, und mein Hocker würde wegen der lockeren Holzverbindungen in sich zusammenfallen.

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Maslow CNC (5): Wie genau darf es denn sein?

In dieser Artikelserie zur „Maslow CNC“ schreibe ich über meine Erfahrungen beim Aufbau dieser CNC Fräse für Jedermann.
In Teil 5 der Serie recherchiere ich im Maslow Forum, mit welcher Genauigkeit man bei einer Maslow CNC rechnen kann.

Von Anfang an habe ich mich beim Bauen der Maslow CNC gefragt, mit welcher Genauigkeit die Maschine arbeiten kann. Durchstöbert man den Maslow Community Garden nach Projekten der Maslow Benutzer, dann findet man dort viele Schriftzüge, Schilder, oder andere dekorative Objekte.

Das hat mich stutzig gemacht: kann es sein, dass die Maslow-Benutzer nur deswegen rein dekorative Projekte machen, weil die Genauigkeit nicht für präzise Bauteile ausreicht, wie sie z.B. in Möbelprojekten gebraucht werden?

Daher habe ich mich im Maslow Forum auf die Suche nach Indizien für höhere Genauigkeit gemacht, und bin tatsächlich fündig geworden.

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Maslow CNC (4): Reibung vermindern

In dieser Artikelserie zur „Maslow CNC“ schreibe ich über meine Erfahrungen beim Aufbau dieser CNC Fräse für Jedermann.
In Teil vier der Serie versuche ich die Reibung beim LinkageKit zu verringern, und komme zur Erkenntnis, dass das Problem woanders liegt
.

In der letzten Folge der Blogserie, habe ich eine Theorie aufgestellt: ruckelnde Bewegungen beim Fräsen werden mutmaßlich durch die überkreuzten Holzstäbe des LinkageKits verursacht.

Sieht man sich den Kreuzungspunkt des LinkageKits genauer an,
so sieht man bei meinem LinkageKit, dass der mittlere Holzstab am unteren Holztab reibt. Daher habe ich diese beiden Stäbe abgeschliffen, die Kanten abgerundet und mit feinem Schleifpapier geglättet.

Abgeschliffenes LinkageKit

Um es kurz zu machen: diese Behandlung des LinkageKits hat keinerlei sichtbare Verbesserung beim Fräsen ergeben – immer wieder mal waren beim Sled ruckelnde Bewegungen zu beobachten. Die Theorie Reibung im LinkageKit hatte sich also als haltlos herausgestellt.

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Maslow CNC (3): Der Reibung auf der Spur

In dieser Artikelserie zur „Maslow CNC“ schreibe ich über meine Erfahrungen beim Aufbau dieser CNC Fräse für Jedermann.
In Teil drei der Serie mache ich mich auf die Suche nach potentiellen Reibungsproblemen beim LinkageKit.

Eine mögliche Reibungsquelle …

In der letzten Folge meiner Blogserie hatte ich die Sled-Balance verbessert, um dafür zu sorgen, dass der Sled immer plan auf dem Material aufliegt.
Damit sollte der Fräser zukünftig immer lotrecht ins Material eintauchen.

Im Meet & Talk hatten wir zu große Reibung als weitere Theorie für die ungenauen Fräsergebnisse diskutiert. Dieser Theorie habe ich mich daher als nächstes gewidmet.

Als Punkte zu großer Reibung kommen die Gelenke des LinkageKits in Frage, sowie der Punkt des LinkageKits an dem sich die Holzstäbe überschneiden.

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Maslow CNC (2): Sled Probleme und Lösungen

In dieser Artikelserie zur „Maslow CNC“ schreibe ich über meine Erfahrungen beim Aufbau dieser CNC Fräse für Jedermann. 
In Teil zwei der Serie balanciere ich den Sled und sorge für einen parallelen Verlauf der Ketten.

 

Unbalancierter Sled

In der ersten Folge des Blogs hatte ich über die lebhafte Diskussion beim „Meet & Talk Maslow CNC“ berichtet. Viele der Vorschläge gingen in die Richtung: sorge für die plane Auflage des Sleds, dann wird alles gut. Mit diesem Motto ging ich dann in die nächste Runde.

Aus dem Maslow Forum hatte ich noch zwei weitere Hinweise von User dlang mitgenommen: wenn der Sled nicht parallel aufliegt, dann gibt es zwei wichtige Maßnahmen:

  • balanciere den Sled
  • achte darauf, dass die Ketten parallel zur Platte verlaufen

Damit war dann meine nächste Mission klar: Sled ausbalancieren, Kettenverlauf vermessen und falls nötig korrigieren.

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Maslow CNC (1): Meet & Talk Maslow CNC im FabLab München

In dieser Artikelserie zur „Maslow CNC“ schreibe ich über meine Erfahrungen beim Aufbau
dieser CNC Fräse für Jedermann. Das Projekt Maslow CNC verspricht „large format CNC technology available to everyone“. Das Versprechen klingt verlockend: eine großformatige CNC Fräse für wenige hundert Euro, die in jede Garage passt. Aber ist es wirklich möglich eine mit so einer selbstgebauten Fräse zu vernünftigen Ergebnissen zu kommen?
Lesen Sie selbst!

Meet & Talk Maslow CNC

Was bisher geschah

Zum ersten Mal habe ich von der Maslow CNC Fräse im Jahr 2017 gehört.
Damals hatte ich einige Mitgliedern des Projekts WikiHouse kennen gelernt, und mir
den Hintergrund des Projekt WikiHouse erklären lassen. Man hatte mir damals
berichtet, dass jetzt nur noch „die Maslow“ kommen muss, und dann könne es losgehen.

Die Maslow ist mir danach in weiteren Gesprächen mit Makern immer wieder über den
Weg gelaufen, aber ich habe das Thema mangels Platz nie weiter verfolgt.

Durch eine Veränderungen in meinem privaten Umfeld wurde ich dann plötzlich „nebenberuflicher Hausmeister“. Damit ging einher, dass ich mich mit den Themen Instandhaltung und Reparaturen auseinandersetzen musst. Dafür stand mir dann auch eine Werkstatt mit ordentlich Platz zur Verfügung: plötzlich hatte ich eine freie Wand mit genau den Abmessungen einer Maslow CNC!
Die Maslow erschien mir als das richtige Werkzeug für die Reparaturarbeiten, die auf mich  zukommen würden.

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Produkte der 3D Druckkunst, Folge 10: das Gepäckträgernupsi

In dieser Artikelserie präsentiere ich selbst gefertigtes 3D Druckwerk. Alle Druckstücke dieser Serie sind von mir selbst modelliert. Fremdmodelliertes ist hier nicht zu finden. Die Serie zeichnet ein eindrucksvolles Bild der schrittweisen Fortentwicklung meiner 3D-Modellierungs und -druckfähigkeiten. Die Serie beginnt mit naiven Plastikfadenwerken und endet – vermutlich in einigen Jahren – mit Kleinodien der 3D Druckkunst, die Sie und auch mich selbst in Staunen versetzen werden…


Ein Gepäckträgernupsi in dezentem Farbton.

Mein neuestes Druckobjekt steht stellvertretend für eine ganze Kategorie von Plastikteilen, die an nahezu jedem Konsumprodukt des 21. Jahrhundert zu finden ist. Diese Plastikteile sind unscheinbar, was schon daran zu erkennen ist, dass es nicht einmal einen offiziellen Namen für sie gibt. Ich bediene mich daher bei der Beschreibung des Gegenstands des Not-Begriffs „Nupsi„.

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OpenLedModule: Prototyp einer Acryl-Leuchte

Kurzfassung: 

  • Beim OpenLicht Workshop gewesen
  • Acryl-Leuchte diskutiert
  • Gegrübelt, ob das geplante Design funktionieren kann
  • Acryl-Biege-Versuch im FabLab durchgeführt
  • Acryl-Halterung für OpenLedModule, Module 2 hergestellt (3D Druck)
  • Beleuchtungstest mit OpenLedModule, Module 2 durchgeführt
  • Ergebnisse: siehe Fotostrecke unten

Ich habe mich nach dem Workshop gefragt, ob die Idee mit der Acryl-Leuchte funktionieren kann.
Im ersten Schritt wollte ich herausfinden, ob man das Acryl (6 mm) auch per Heißluftpistole biegen kann. Ergebnis: man kann.

Acryl (6 mm) per Heißluftpistole biegen. Vorgehensweise: Temperatur auf 200 Grad einstellen, gewünschte Biegeposition erhitzen (ca 10 – 15 Minuten) und mit sanftem Druck biegen. Unterlage: Blechstück mit gewünschtem Biegewinkel.
Für weitere Tests habe ich drei Acrylstücke mit einer Biegung von 30 Grad, 55 Grad und 65 Grad angefertigt. Den Biegevorgang kann man evtl. durch höhere Temperatur beschleunigen – habe ich mich aber nicht getraut.

Anschließend habe ich mich gefragt, ob das Licht tatsächlich hell genug austritt, wenn man das Acryl anschleift. Ergebnis: ja, das Licht tritt aus, aber nicht so hell wie erwartet.

Angeschliffenes Acryl (Schleifpapier für Metall, Körnung 120)

Angeschliffenes Acryl: Endergebnis.

Lichtaustritt bei angeschliffenem Acryl. Das meiste Licht tritt an der oberen Kante wieder aus.
Deckt man die obere Kante mit reflektierendem Material ab, so wirkt sich das nicht nennenswert auf den Lichtaustritt an der geschliffenen Fläche aus.

Mein Leuchten-Prototyp mit zwei Acryl-Stücken (55 und 65 Grad Biegung).
Erstaunlicherweise leitet das stärker gebogenen Acryl (65 Grad) das Licht besser durch (mit Lux-Meter der Science Journal App an oberen der Acrylkante gemessen). Hat wohl irgendwas mit Physik zu tun (Totalreflektion, Grenzwinkel, …) … sollte man mal nachlesen und verstehen  🙂

Messungen mit Lux-Meter unter geschliffener Fläche: 240 Lux (65 Grad Biegung), 189 Lux (55 Grad Biegung). Der Vergleich ist hierbei nicht ganz fair, weil der Abstand zur Leuchtfläche beim 55 Grad Acryl größer ist als beim 65 Grad Acryl, und die Entfernung in den Lux drinsteckt.

Alle Tests habe ich mit meinem LED Modul (OpenLedModule, Modul 2) durchgeführt. Ich habe das Licht von jeweils 4 LEDs von unten in ein Acryl-Stück eingeleitet. Zugegeben: der eingeleitete Lichtstrom (137 lm – siehe Datenblatt) war sehr gering.
Spannend wäre zu sehen, was passiert, wenn man das Licht von mehreren Modulen einleitet (z.B. 5 x Modul 2 mit insgesamt 1360 lm), und dabei die Module unten und seitlich am Acryl anbringt.

Mein Fazit:

  • Besser nochmal über die idealen Biegewinkel und die Physik nachdenken und nachlesen
  • Recherchieren, wie Acryl angeschliffen werden sollte, damit ein Maximum an Licht austritt (Körnung, Tiefe)
  • Statt manuellem Schleifen: Acryl-Prototypen mit verschiedenen Arten von Lasergravuren wären interessant (oberflächliche Gravur vs. 3D Gravur)
  • Momentan habe ich erhebliche Zweifel, ob man mit geschliffenem Acryl eine lichtstarke Schreibtischleuchte (> 700 lm) hinbekommt.
  • Auch fraglich: liefert die Leuchte einen brauchbaren Lichtkegel? Ich vermute eher, man bekommt diffuses Licht.

Produkte der 3D Druckkunst, Folge 9: der Kaffeemaschinenhebel

In dieser Artikelserie präsentiere ich selbst gefertigtes 3D Druckwerk. Alle Druckstücke dieser Serie sind von mir selbst modelliert. Fremdmodelliertes ist hier nicht zu finden. Die Serie zeichnet ein eindrucksvolles Bild der schrittweisen Fortentwicklung meiner 3D-Modellierungs und -druckfähigkeiten. Die Serie beginnt mit naiven Plastikfadenwerken und endet – vermutlich in einigen Jahren – mit Kleinodien der 3D Druckkunst, die Sie und auch mich selbst in Staunen versetzen werden…


Von links nach rechts: der Original-Hebel, der Prototyp-Hebel,
und der unübersehbare, 
endgültige Hebel

Ja was hat den die Kaffeemaschine für eine lustig rote Nase? Ist das die Faschings-Edition?
Weit gefehlt lieber Leser! Und Sie ahnen es bereits: auch diese Episode der 3D Druckkunst erfordert, dass ich etwas aushole.

Wir Konsumenten kennen ja alle die Landplage des 21. Jahrhunderts: die (vermutlich) geplante Obsoleszenz. Hier ein neues Kapitel: die Petra Kaffeemaschine, die eigentlich nach dem Kauf einen sehr guten Eindruck, und auch einen passablen Kaffee machte.

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OpenLedModule: Löten mit der Pizzapfanne

Es wird Sommer, und die Menschen versammeln sich um ihre edlen Kugelgrills,
um darauf veganes Bio-Halsgrat oder Tofu-Schweinswürstel zu braten.
Halt, falsch … Themaverfehlung. Nochmal.
Es wird Sommer, und die Maker versammeln sich um ihre billigen Pizzapfannen,
um darin ein paar OpenLedModule zu braten … äh … zu löten.


Es ist angerichtet: gebratenes OpenLedModul an Quarzsand

Wie im vergangenen Blogpost erwähnt, gibt es seit Kurzem einen ersten Prototypen des OpenLedModule – dem Open Hardware LED Modul für jedermann. In den letzten Wochen trieb mich daher die Frage um, wie genau denn nun jedermann dieses LED Modul Reflow-Löten können sollte.

Der industrielle Reflow-Lötofen fällt aus, denn er passt kaum in die Doppelgarage und ist für sporadisches Löten eine Spur zu kostspielig … wenn auch ziemlich repräsentativ
(„Sag mal, was steht denn da hinter dem Ferrari und dem gelben Lamborghini?“ „Och das – das ist meine neue Lötstraße, die brauche ich für meine LED Leuchten. Willst Du mal probelöten?„)

Der professionelle Reflow-Lötofen (sieht so ähnlich aus wie eine Mikrowelle, kann aber nicht mal Currywurst) kommt auch nicht in Frage. Kostenpunkt: immer noch einige hundert Euro.

Ein gehackter Pizzaofen (ca. 30 Euro) wirkt preislich schon viel attraktiver, liegt inklusive Temperatur-Controller aber noch bei über hundert Euro, und erfordert zudem Bastelarbeit.
Der gehackte Pizzaofen ist wohl eher die Lösung für den Makerspace – dazu vielleicht später mal mehr.

Übrig bliebe dann die Disziplin des sogenannten „Reflow-Herdplattenlötens“.
Den meiner Meinung nach schönsten Artikel zum Thema Pizzapfannenlöten gibt es hier bei Heise Online zu lesen, und weil der Artikel so schön zu lesen war, wollte ich es natürlich selbst versuchen.

Gerne hätte ich wie Autor Carsten Meyer meine Pizzapfanne gebraucht erworben, doch sind wir doch mal ehrlich: für 18 Euro Neupreis bekommt man das Teil zuzüglich Porto nicht mal bei Ebay. Also: neue Pizzapfanne gekauft – ist ja auch eine Anschaffung fürs Leben. Natürlich habe ich auch Quarzsand gekauft, wie im Artikel empfohlen. Sehr sehenswert dabei das fragende Gesicht der Kassiererin, beim Kauf einer Pizzapfanne mit Quarzsand. Allein dieser Blick war mir die 19,79 Euro wert.

Erste spannende Frage: wie genau muss man jetzt das „Thermostat tunen“, um Temperaturen bis 300 Grad zu erreichen? Kann ich das? Ja, ich kann!

Ich gebe zu, ich habe etwas grobmotorisch die Thermostat-Stellschraube verdreht, und bin sofort in den Bereich bis 350 Grad hineingeraten. Böser Fehler, denn wie „frankpe“ im Pizzapfannen-Artikel treffend kommentierte, reagiert die Teflon-Schicht ab 350 Grad gerne giftig. Also: nicht machen, gesund bleiben und die Temperatur immer schön im Auge halten.

Nach diesem kleinen Ausrutscher lief dann alles wie geschmiert. Erste Probelötungen mit Lochrasterplatine bei 270 – 300 Grad ergaben vielversprechende Ergebnisse.
Darum habe ich nicht lang gefackelt: OpenLedModule bestückt, Pizzapfanne aufgeheizt, Deckel drauf, 2 Minuten warten und staunend beobachten, wie sich das LED Modul ganz von selbst in der Pizzapfanne lötet. Deckel runter, etwas abkühlen lassen, fertig war der zweite Prototyp!

Damit beende ich meinen Bericht, denn ich brauche dringend weitere Pfannen-Lötpraxis. Ich will ein weiteres Modul löten. Ach was, so zu löten macht unglaublichen Spaß! Ich will dutzende Module löten – hunderte!

Bleiben Sie dran, ich muss löten gehen!