Die CNC Maschine
12.05.2016
die 3 in 1 Maschine
3D Druck - Gravieren - Lasern
Es ist schon erstaunlich mit welcher Begeisterung Kids am Werke sind. Mit welcher Unbekümmertheit und Schnelligkeit sie sich Wissen und Handfertigkeiten aneignen. Da macht die Entfernung zwischen Bocholt und Bonn gar nichts aus, weil die Planung und Konstruktion über die kostenlosen Apps und Dienstleistungen von Google abgewickelt wurden. Einige Halterungen konnten wir kostenlos im Repair Cafe Müllestumpe herstellen, dafür nochmals herzlichen Dank.
Die Maschine wurde an einem verlängerten Wochenende (4 Tage) gebaut, geplant wurde sie in Bonn. Der Einkauf erfolgte ebenfalls in Bonn und wurde nach Bocholt geliefert. Dies war für uns ein Muster Projekt, um festzustellen im welchen zeitlichen Rahmen so etwas zu realisieren ist.
Dies ist keine Bauanleitung, sondern ein Erfahrungsbericht. Eine Bauanleitung zur "Holz Fräse" gibt es bei der Zeitschrift ct`Hacks die nun Maker heißt.
Nach vier Tagen war die CNC Maschine fertig und der Junge (14 Jahre alt) hat sie mit Anleitung vom Technik Trainer fast alleine gebaut, verdrahtet, die Elektronik installiert und programmiert. Über eine 3D Software (Pronterface) wurde sie gesteuert und über Ramps 1.4 Motortreiber wurde die CNC Maschine angetrieben. Wir haben die Nema 17 Motoren mit Nema 23 Motoren ausgewechselt.
Die Kosten der CNC Maschine belaufen sich auf ca. 195,- €, weil aus diesem Projekt später ein 3D Drucker erstellt wird. Dafür wird Später eine Arduino CNC GBRL Steuerung für ca. 15 € eingesetzt.
Bevor man Anfängt wird Anhand vom Konzept das Budget festgelegt und die grobe Stückliste angelegt. Da wir ja bereits eine CNC Maschine als Modell gebaut haben war allen klar welche Bauteile wir für die große CNC brauchen.
Wir haben uns für IGUS Bauteile entschieden, weil sie selbstschmierend sind. Nicht jeder Jugendliche hat einen Keller zur Verfügung, um dort zu werkeln. Öl in der Bude ist nicht so toll.
Wir haben uns für eine einfache Steuerung entschieden, die auch bei 3D Drucker eingesetzt wird.
Basiert auf einem Arduino Mega.
Das Hotend (Drucker Kopf oder Extruder genannt) war gar nicht so teuer, ca. 17,- €
Viele Elemente haben wir selber gezeichnet und teilweise in TinkerCad.com für den 3D Drucker im Repair Cafe vorbereitet.
Ohne einen 3D Drucker hätten wir das Projekt nicht durchführen können, da wir weder eine Werkstatt geschweige eine Ständerbohrmaschine hatten.
Mann braucht keinen eigenen 3D Drucker um Bauteile für sich drucken zu lassen. Wer jedoch ein Repair Cafe in der Nähe hat und dort ein 3D Drucker vorhanden ist, lernt viel über diese Technologie dem "Internet Of Things" kurz IOT.
Wir sind immer wieder begeistert, wie pass genau die Ausdrucke sind und je nach Filament halten die Teile auch den Belastungen stand.
Man kann auch komplette Hotend kaufen und man ist überrascht wie preiswert diese Teile sind.
Wer eine CNC Maschine oder einen 3D Drucker baut, der muss handwerkliches Geschick haben. In diesem Beispiel benötigt man von Holz, Metall, Elektro, Elektronik bis hin zur Programmierung einige Grundkenntnisse. Bei einem fertigen Bausatz sieht das etwas anders aus. Es wird dann einfacher.
Kids lernen bei der "Arbeit" schnell und sie geben so schnell nicht auf. Es sind nur noch wenige Jungs die zu Hause die Voraussetzungen haben ihr Handwerk zu üben. Aber dafür machen wir das ja, weil so viel Potential drin steckt, man muss es nur erwecken.
Wenn es keine Werkstatt gibt wird der Garten einfach umfunktioniert und ein Gartentisch wird zur Werkbank. O.K alles nicht so Optimal aber es geht.
Winkligkeit, Genauigkeit und immer wieder messen. Bis spät in die Nacht hinein. Dann merkt man als Technik Trainer das man alles richtig gemacht hat und den Jugendlichen genau dort "abgeholt" hat, wo seine Begeisterung am größten ist.
Schritt für Schritt wird aus einem Holzstapel eine Maschine.
Die Y Achse ist fertig und nun folgt die X Achse (von Hinten). Die Führung vom Zahnriemen ist ein Flaschenzug. Was die Jungs und Mädels in der Schule nur Theoretisch lernen, lernen sie schneller an der eigenen Maschine.
Für die Z Achse haben wir eine fertige Linear Einheit von der Fa. IGUS verwendet.
Das Druck Bett wurde grob ausgerichtet, bevor mit der Elektro Installation begonnen wurde.
Die Nachfolgenden Bilder zeigen die Elektroinstallation und das einrichten der Maschine.
Der Potentiometer am Motor Treiber wird eingestellt.
Fazit:
Das Projekt war ein Erfolg, auch wenn wir danach beschlossen haben den Holz Korpus gegen Alu Profile auszutauschen.
Was haben wir gelernt:
mit wenig Mittel haben wir eine funktionierende Maschine gebaut
Systemische Vorgehensweise geübt
um die Mängel auszugleichen mussten wir oft Improvisieren
Handwerkliches Geschick im Umgang mit Holz und Metall gestärkt
Fähigkeiten in der Elektroinstallation ausgebaut
Umgang mit der Elektronik trainiert
Programme und Parameter verändert
Tipps und Tricks für den 3D Druck erlernt
das Arbeiten im Team praktiziert.
Der 3D Drucker hat funktioniert.
Der Technik Trainer hat viel Erfahrung darin gesammelt, wie gut und belastbar junge Menschen doch sind, wenn sie voller Motivation sind.
Was uns wirklich geärgert hat, ist die Tatsache, dass der Holzschnitt vom Baumarkt mangelhaft war. Teilweise waren die Bretter 4 mm aus dem Winkel und am Feiertag konnten wir die Bretter nicht reklamieren. Da wir keine Kreissäge hatten und auch keine Werkbank konnten wir nur mit einer billigen Stichsäge so eben die Fehler wieder gut machen. Aber im Betrieb der CNC Maschine hat sich die Ungenauigkeit gerächt.
Keine Kommentare:
Kommentar veröffentlichen