Unser Clay (Ton) 3D Printer - wir Drucken Schokolade bis hin zum kreativ Beton....

 

Clay 3D Printer

1. Teil

... draußen beherrscht das Corona Virus immer noch unser Leben. Die Kontakte sind weiterhin eingeschränkt. Vieles geschieht bei uns schon immer Online in die Ferne, weil die Kids weit auseinander wohnen. An dieser Stelle einen lieben Gruß nach Österreich. Die beste Medizin in dieser Zeit ist, sich zurückzuziehen und etwas neues zu entwerfen. Jeder Maker oder Hobbyist hat nun Zeit für neue Projekte.

In der Stille liegt die Kraft

Seit einigen Jahren bauen wir 3D Drucker und haben den großen Wunsch, mal andere Werkstoffe, als Plastik, zu drucken. Da unsere 3D Drucker voll ausgelastet sind und wir sie zur Herstellung von Bauteile für den neuen 3D Drucker benötigen, haben wir beschlossen einen neuen Drucker zu bauen.

Die Konstruktionen, der 3D Druck der Bauteile und die Montage hat ca. zwei Wochen beansprucht. Das Kalibrieren der Achsen und die Inbetriebnahme des Druckers ging schnell von der Hand. Auf "Github" ist die Drucker Firmware bestens Dokumentiert.

https://github.com/MarlinFirmware/Marlin

Kleine Bildergalerie:

Der Drucker basiert auf der Grundlage eines "Anet A8" mit der Motorsteuerung Ramps 1.4 (Marlin 1.1) und kann über eine SD Karte (LCD Display) deine Modelle in 3D Drucken. Wir nutzen CURA, um den gcode zu erstellen. 

Wie du ganz einfach aus einem Foto ein 3D Modell erstellst siehst du im folgenen Link: Technik.Kids: 3D Skyline aus einem Foto erstellen - Teil 1 (technik-kids.blogspot.com)

Kinder ab 10 Jahre können den Drucker auch über ein Touch Display steuern, oder über ihr Smartphone. Der Drucker kann auch über ein Webinterface von zu Hause aus gesteuert werden, wenn Corona uns dazu zwingt. So können neue Rezepte getestet werden.

Jedes Druckermaterial verhält sich anders. Da wir nicht mit Druckluft arbeiten müssen wir verschiedene Extruder bauen. Daher arbeiten wir mit einem Schnellwechselsystem.

Für die Materialzuführung verwenden wir 2x 200ml Extruder. Beide sind getrennt voneinander, einer mit der Kennung BIO (Lebensmittelecht) und eine Kennung Beton für nicht Lebensmittel.

Wir versuchen die Druckersteuerung so zu gestalten, das auch ohne Wlan gedruckt werden kann. Über die SD Karte kann man immer offline Drucken, schön ist es aber, wenn dies aber auch über Bluetooth mit dem Smartphone geht. Man kann auf jeden Fall ein Hotspot über Mobilfunk einrichten. Da sind die Kids fit drin.

So erlebt man Hautnah, was Digitalisierung ist. Die Maschine wird Kinderfreundlich gestaltet aber so Anspruchsvoll, dass Künstler ihre Schaffenskunst erweitern können, ohne sich viel mit der Technik auseinander setzen zu müssen. Denn der Drucker ist nur ein Werkzeug, so wie in der Steinzeit, wo die Kohlestücke einen großen Schub der Entwicklung des Menschen gebracht hat. Der Mensch würde zum Künstler.

Jetzt kommt der Bereich, wo wir am wenigsten Ahnung haben und auf Hilfe angewiesen sind!

von Spritzgebäck, Marzipan, Kalt Porzellan, Salzteig, Ton und Keramik Lufttrocknend usw. Alles was sich in einem Spritzbeutel von Hand spritzen lässt. Modelliermassen, Kreativ Beton...

Am Anfang drucken wir zu 100% Biologisch und daher haben wir den Drucker mit zwei Material Extruder ausgestattet und wir entwickeln für unsere Bedürfnisse verschiedene Extruder mit den jeweiligen Druckerspitzen. Im Extruder ist eine Schneckenwelle (Holzschraube) eingebaut.

Die Open Source Konstruktion könnt ihr von "StoneFlower" herunterladen.

Als Dichtung verwenden wir Mosgummi...

Wir versuchen ohne zusätzliche Druckluft auszukommen und erhöhen den Druck auf die Pasten mechanisch.

Vor dem Druck testen wir die Rezepturen mit unserer "Clay Pistole". Mit einem Stepdown Converter können wir die Volt Zahl und somit das Drehmoment des DC Motor regeln.

Rezepturen (Pasten) kann man natürlich auch ganz einfach testen. Mit einem Spritzbeutel fürs backen oder mit einer Einwegspritze (ohne Nadel). 50, 80 oder 100ml Einwegspritzen sind ausreichend.

Beispiel: 50ml Einwegspritze bei Amazon:

Eine menschliche Hand hat viel Kraft, ein Servo Motor am Extruder weniger. Das Rezept deiner Paste sollte leicht herausgedrückt werden können, aber nicht zu flüssig. Viel Erfolg und Spaß dabei.

Lebensmittel (Biologisches Druckmaterial):

Auflage:     

Back Oblaten, Fertige Pfannekuchen, Backpapier, Alu Folie mit Zuckerguss bestrichen.

Nutella, *Schokolade, Fondant, Zuckerguss, Marzipan, Back Teig, Salzteig, Kalt Porzellan.

Für Tipps und Rezepte sind wir dankbar, also Teig, Pasten die man mit dem Spritzbeutel verzieren kann.

*Bei Schokolade verwenden wir eine eigene Heizmanschette, in der wir eine Standard Heizpatrone aus dem 3D Drucker verwenden.

Nicht Lebensmittel (Mineralisches Druckmaterial):

Auflage:

Backpapier, Alu Folie, Glasplatte

Wachs (für den Modellbau / Gießtechnik), Ton lufttrocknend, DIY Kreativ Beton, 

Weitere Materialien die wir testen wollen:

Modelliermassen - Keramiplast, Fimo-Air, Holzplast, Plastiform....u.v.a.m. (hobbyversand-schlachter.de)

Bevor wir anfangen zu drucken, erstellen wir gemeinsam aus euren Vorlagen eine 3D Druckdatei. Das können wir über AnyDesk vom "Homeoffice" machen.

Dann werden wir einen Probedruck mit dem Filzstift machen.

Mit wenig Fantasie könnt ihr euch einen kleinen Laser an der Maschine vorstellen und dieser 3D Drucker erledigt Sperrholzschnitte (Laub Holz Arbeiten), ein weiteres Werkzeug für eure Ideen.

Etwas politisches (Bildungspolitik):

Wenn Schulen jetzt 1000sende iPads bekommen und die Hausaufgaben werden hin und her gesendet, wenn nun die Ergebnisse elektronisch verwaltet werden, dann hat das nichts mit Digitalisierung zu tun. Das haben wir mit der EDV schon in den 80zigern in den Firmen gemacht. Das, wovon der Philosoph Richard David Precht und der IT Experte Frank Thelen reden ist das, was sehr schnell kommt und bereits Realität ist.

Meine Hoffnung ist, das mehr Kids die Chance auf eine Bildung haben, die in naher Zukunft noch einen Wert hat, die ihnen im Berufsleben weiterhilft. Ich klage die Bildungschancen für alle ein, die wir in den 70ziger hatten.

Ich hoffe das mehr Senioren den Mut aufbringen, sich mit der Digitalisierung zu beschäftigen, denn die Eltern der Kids sind mit der Sicherung der Existenz viel zu beschäftigt. Glaubt mir, wenn die Maschine läuft, ist diese Technik so einfach wie Autofahren, wie ein Thermomix....

Eines verbindet uns alle, es ist die Kunst

Im Namen aller Technik Kids und Maker,

Künstler und Lehrkräfte, die diesen Blog lesen,

wir wünschen euch eine Gute Zeit

und bleibt Gesund, haltet Abstand

und Pflegt eure Großeltern,

seid Lieb zu euren Eltern,

denn die haben in dieser Zeit einen tollen Job gemacht.

Euer Technik Trainer

Michael

E-Mail: michael.tillmann@gmail.com 

 

Teil 2 

wird sich mit den Rezepten beschäftigen,

den Extrudern und den Erfahrungen mit den Mischungen.

Wir werden Kurse für Kids und Künstler vorbereiten und hoffen auf eure Ideen.

Teil 3

werden wir den Drucker zeitweise online stellen und gemeinsam Mischungen ausprobieren. Zusammen erfahren was machbar ist. Diese Optimierungsphase wird einige Zeit in Anspruch nehmen und der Teilnehmerkreis wird begrenzt sein.

Teil 4

sollte jemand Spaß au so einem

"Künstler Drucker" haben, dann werden wir Mitte 2021

einen zweiten optimierten 3D Drucker in einem Workshop (max. 4 Personen) bauen.

Dies ist kein kommerzielles Ding, sondern Open Source

Ich freue mich    

Diese Liste wird überarbeitet....

Rezepte:

Kaltporzellan  – aus drei Zutaten

siehe https://alovelyjourney.com/ 

Zutaten:

60 g Stärke

125 g Natron

85 g Wasser

Die Zutaten in einen kleinen Topf füllen und auf dem Herd unter ständigem Rühren erhitzen.

Wenn die Masse fest geworden ist, komplett auskühlen lassen.

Das Kaltporzellan anschließend auf einer mit Natron bestreuten Fläche ausrollen {bitte nicht zu dünn, sonst bekommt der Teig Risse}.

Die fertigen Kunstwerke benötigen je nach Größe und Dicke 2-3 Tage an der Luft, um vollständig auszuhärten.

Das E-Trike Bike funktioniert...aber!

Zwischenbericht

Jubel, das Bike fährt :-)

Fazit: Wir sind uns sicher, das min. 5 Schüler(innen) in einer Projektwoche solch ein E-Trike Bike aus Schrott herstellen können. Ein guter Einstieg in das Thema Elektromobilität. Es tangiert so viele Fachbereich und Handwerkskünste und lässt viel Raum für Berechnungen:

Dies ist keine Anleitung, eher eine Beschreibung wie wir vorgegangen sind und welche Quellen wir genutzt haben.

Dieses Projekt ist sehr Nachhaltig, weil auch defekte Gegenstände ein zweites Leben bekommen und die Umwelt geschont wird. Jugendliche bekommen ein Gefühl, welchen Job sie eines Tages anstreben und welche Talente in ihnen schlummern. Es sind auf jeden Fall Zukunftsberufe und wichtig für das Digitale Zeitalter. 

Fahrradtechnik

Metalltechnik (nur Schraubtechnik und Leichtbauweise)

Elektrotechnik

Batterietechnik (Akku)

Holztechnik

wenn man aus alten Feuerwehr Mäntel Spritzwassergeschütze Verkleidung näht, dann kommen weitere Gewerke dazu.

Das "Schwierigste" in diesem Projekt war das einspeichen der Hoverboard Motoren in die 18 Zoll Felgen. 

Für die Berechnung der Speichenlängen haben wir die Internetseite "Kreuzotter"

Speichenlängen-Rechner (kreuzotter.de) genutzt.

Letztendlich ist es uns geglückt, aber auch die zweite Lieferung an Speichen war etwas zu kurz. Das Problem an den Hoverboard Motoren ist, dass die Innenseite der "Narbe" nicht glatt ist. So konnte die Speiche beim kreuzen nicht die Richtige Lage einnehmen. Die letzte Speiche war zu wenig im Gewinde, das Laufrad somit nicht optimal. Hier müssen wir noch nachbessern.

Die Elektronik ist sehr Preiswert und solide. Der Controller am Fahrradlenker leicht zu bedienen. BITTE die Drosselung auf 25 Km/h bzw. 6 km/h ohne Kettenantrieb einstellen. Da wir Akkus aus den zwei Schrott Hoverboards entnommen haben, haben wir diese über einen Schalter zur Sicherheit getrennt betrieben. 

Vor dem Einbau haben wir die Steuerung (Controller) ausgiebig an einem Prüfstand getestet. 

Wie man den Controller und das Display S866 einstellt könnt ihr im folgenden Video erfahren.(1) Ebike S866 LCD Display Settings Parameters with Brainpower Controller - YouTube

 

Wie ihr die Hoverboard Motoren an den Controller anschließt könnt ihr wie folgt realisieren: (1) How To Connect two Hub Motor Controllers on one Throttle (Demonstration) - YouTube

Wer sich für E-Bikes interessiert und der Technik nicht ausgeliefert zu sein, erarbeitet sich die Grundlagen. 

Etwas über Akkus zu verstehen, gewinnt im Zeitalter der Elektromobilität immer mehr an Bedeutung. Hier ein Beispiele und gutes Tutorial:

 (1) How to build a DIY ebike battery from 18650 cells - YouTube 

Zu den 18650 Zellen gibt es aus Plastik Verbindungsstücke, wo man einen Akku Pack zusammenbauen kann. Wir hatten zwei Intakte Akkus aus den kaputten Hoverboards, aber es war gut sich mit den Grundlagen auseinander zu setzen.

Wir versuchen noch ein Damenfahrrad zu ersteigern und werden noch Scheibenbremsen besorgen. Bis dahin wird das Trike eingemottet und wir prüfen regelmäßig die Akkus. 

!!!!! Im Frühjahr 2021 werden wir Scheibenbremsen einbauen und aus dem Trike einen Frontlader mit Neigetechnik wandeln. Ohne Neigetechnik ist das Trike zu schwer zum lenken. Wir suchen noch ein gebrauchtes Damenrad, das wir umbauen können. Warum die Pause? Unsere Werkstatt ist in einem kalten Keller und viel zu eng.

In Zeiten von Corona und den Kontaktsperren musste Michael, der Technik Trainer, alleine Schrauben. Wir konnten die Kids nicht treffen... Vielleicht können wir Mitte 2021 wieder loslegen. Obwohl ich befürchte, dass die Kids einiges in der Schule nachholen müssen.

Egal, aufgehoben ist nicht aufgeschoben...

Bleibt Gesund....

Liebe Grüße 

euer Michael