So aktualisieren Sie Ihren Ender-3 3D-Drucker und beheben Sicherheitsbedenken

Der ursprüngliche Creality Ender-3 hat die Messlatte für preisgünstige 3D-Drucker höher gelegt, obwohl er billiger ist als nur zehn Rollen PLA-Filament. Aber die Ecken wurden deutlich geschnitten, um dieses Kunststück zu erreichen.

Egal, ob Sie das ursprüngliche Ender-3, das Ender-3 Pro oder das neuere Ender-3 V2-Modell besitzen, dieses Budget 3D-Drucker sind mit Kompromissen in Bezug auf Design, Technik und sogar etwas so Grundlegendes wie Sicherheit.

Lesen Sie weiter, um herauszufinden, welche kritischen Upgrades Sie vornehmen können, um potenzielle Probleme abzuwenden, die von schlechter Zuverlässigkeit und Druckqualität bis hin zur Vermeidung von Hausbränden und der Vermeidung tödlicher Nervengifte reichen.

Ender-3 Upgrades für Gesundheit und Sicherheit

Sie können zwar sofort mit dem Drucken mit der Ender-3-Reihe beginnen, dies ist jedoch angesichts der Gesundheits- und Sicherheitsrisiken, die mit den aggressiven Kostensenkungsmaßnahmen von Creality verbunden sind, nicht ideal. Ein Gerät, das Kunststoff schmelzen kann, ist eine potenzielle Brandgefahr. Und dieses Potenzial ist noch größer, wenn es billig hergestellt wird.

Bootlace-Ferrulen installieren

Das Ender-3-Controller-Board übernimmt die heikle Aufgabe der Stromumleitung vom 350-Watt-Netzteil (PSU) zu stromhungrigen Komponenten wie Heizbett und Düse durch Drähte, die in Schraubklemmen am Hauptplatine.

Im Gegensatz zu massiven Kupferdrähten, die in den Wänden unserer Häuser zu finden sind, besteht die 3D-Druckerverkabelung aus mehreren winzigen Kupferlitzen für Flexibilität. Die Gefahr des Kurzschlusses benachbarter Klemmen durch verirrte Litzen erschwert das sichere Einführen von Litzen in Schraubklemmen.

Crimpen Drahtenden mit Aderendhülsen ist der ideale Weg, um dieses Problem zu umgehen.

Creality verzinnen stattdessen die Enden dieser Drähte mit Lötzinn. Auch wenn das nach einer billigen Lösung klingen mag, neigt das Lot dazu, sich unter dem Klemmdruck der Schraubklemmen allmählich zu verformen. Die Drähte lockern sich anschließend, was den Leiterwiderstand erhöht und schließlich genug Hitze erzeugt, um brennbare Materialien in der Nähe zu entzünden.

Das Abschneiden der verzinnten Drahtenden und das Aufcrimpen von Aderendhülsen ist für die langfristige Betriebssicherheit Ihres Ender-3 absolut entscheidend:

Original XT60-Anschlüsse

Die Modelle Ender-3 und Pro sind bekannt dafür, dass sie aufgrund gefälschter XT60-Stecker, die als Schnellkupplungen zwischen Netzteil und Heizbett dienen, spontan verbrennen. Die Brandgefahr wird auf einen schlechten elektrischen Kontakt und eine fragwürdige Feuerbeständigkeit des Kunststoffsteckergehäuses zurückgeführt.

Während echt XT60-Anschlüsse sind relativ kostengünstig, aber das Austauschverfahren erfordert immer noch grundlegende Lötkenntnisse.

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Entsorgen Sie den Standard-PTFE-Schlauch

Ein 3D-Drucker legt Kunststoffschichten ab, indem er Filamente durch eine beheizte Düse drückt. Es ist schwierig, die Wärme nur auf die Düse zu beschränken, und ein Teil davon wandert unweigerlich zum Heatbreak, bei dem es sich um ein Metallrohr handelt, das kaltes Filament in die beheizte Düse führt.

Tatsächlich ist das vorzeitige Schmelzen von Filamenten im Heatbreak eine der häufigsten Ursachen für Verstopfungen und Staus.

Alle Hot-End-Designs enthalten einen aktiv gekühlten Kühlkörper, um dieses Problem zu mildern, aber das allein reicht nicht aus, um Filamentstaus zu verhindern.

Die Lösung von Creality besteht darin, das Filament mit einem hitzebeständigen PTFE-Liner zu isolieren, der durch den Heizblock verläuft und direkt an der Düse anliegt. Leider setzt dies den PTFE-Schlauch auch Temperaturen von über 500 °F aus (erforderlich zum Bedrucken von Materialien wie ABS).

Das ist keine gute Idee, denn PTFE-Abgase giftige Chemikalien tödlich für Vögel bei Temperaturen von nur 395 ° F. DuPonts eigene Studien zeigen, dass das Material bei 464 ° F giftige Partikel freisetzt, die für den Menschen schädlich sind. Erhitzen Sie es weiter und Sie sind geringen Dosen chemischer Kampfstoffe wie PFIB und dem Nervengas Phosgen aus der Zeit des Zweiten Weltkriegs ausgesetzt.

Dies gilt alles für PTFE-Schläuche, die nach Spezifikation hergestellt werden – billigere PTFE-Schläuche werden bei noch niedrigeren Temperaturen leicht abgebaut.

Teure 3D-Drucker umgehen dieses Problem mit „Ganzmetall“-Hot-End-Baugruppen, die den PTFE-Schlauch physisch vom Heizblock und der Düse trennen.

Das Wärmekriechen wird weiter gemildert, indem der Wärmeschutz dünner gemacht wird, wodurch seine thermische Masse reduziert wird, um die Wärmeleitung zu unterbrechen. Dies erfordert auch den Einsatz teurer Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit wie Edelstahl und Titan.

Sie sollten idealerweise beim Drucken von PLA bleiben, wenn Sie sich das nicht leisten können Ganzmetall-Hot-End-Upgrade. Sie können PETG jedoch immer noch sicher drucken, indem Sie den billigen PTFE-Schlauch durch einen der Marke Capricorn ersetzen.

Dies ist ein bequemer Drop-In-Ersatz, komplett mit Additiven, die eine vorzeitige thermische Verschlechterung verhindern. Steinbock PTFE-Schlauch verbessert auch die Rückzugsqualität durch engere Toleranzen und reduzierte Reibung.

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Ender-3 Upgrades für Druckqualität und Zuverlässigkeit

Jetzt, da wir sicher sind, dass Ihr Ender-3 Sie nicht im Schlaf ermorden wird, gehen wir zu Upgrades über, die die Druckqualität und die allgemeine Zuverlässigkeit verbessern. Obwohl die Design- und Konstruktionsfehler der Ender-3-Reihe auf die aggressiven Kostensenkungsmaßnahmen von Creality zurückzuführen sind, sind die meisten dieser Korrekturen glücklicherweise 3D-druckbar oder ziemlich billig.

3D-gedruckte Z-Achsen-Schrittmotorhalterungen

Eine große Anzahl von Ender-3-Druckern leidet unter falsch ausgerichteten Z-Achsen-Schrittmotorhalterungen. Dies führt zu Problemen, die von auffälligen Z-Banding-Artefakten in 3D-Drucken bis hin zu katastrophalen Bindungen des Z-Achsen-Schrittmotors reichen.

Die Lösung ist ziemlich einfach und beinhaltet den 3D-Druck eines geeigneten verstellbare Schrittmotorhalterung für Ihre Version von Ender-3. Die einstellbare Art ist besonders praktisch, um bestehende Probleme mit der Fehlausrichtung des Rahmens zu umgehen.

PTFE-Kupplung

Der PTFE-Schlauch trägt nicht nur das Filament in die beheizte Düse, sondern sorgt auch dafür, dass es auf dem Weg dorthin nicht vorzeitig schmilzt. Das macht diese Kupplungen wichtig, denn sie halten den PTFE-Schlauch fest in Position und verhindern, dass dieser beim Einfahren herausgedrückt wird.

Die serienmäßigen Ender-3-Kupplungen sind darin nicht sehr gut und neigen dazu, mit der Zeit ihren Halt zu verlieren, was dazu führt, dass der PTFE-Schlauch aus dem Hot-End herausgedrückt wird. Ohne hitzebeständigen PTFE-Liner schmilzt das Filament, bevor es die Düse erreicht – und so entstehen unangenehme Verstopfungen und Staus.

Eine qualitativ hochwertige PTFE-Kupplung kostet nur wenige Dollar, spart jedoch Zeit, Mühe und Geld im Zusammenhang mit dem Verklemmen von Filamenten.

Getriebeextruder mit Doppelantrieb

Ein 3D-Drucker benötigt zwei Hauptkomponenten: eine beheizte Düse zum Schmelzen des Filaments und einen Extruder, um das geschmolzene Filament präzise aus der Düse (und manchmal auch wieder hinein) zu bewegen. Die Extruderbaugruppe bewegt das Filament, indem es zwischen einem Lager und einem gerade geschnittenen Ritzel eingeklemmt wird.

Letzteres zerquetscht leider das Filament, wobei der Schaden durch häufiges Zurückziehen verschlimmert wird. Schlimmer noch, diese Extruderkonstruktion bietet nicht genügend Extrusionsgriff, da nur das Ritzel das Filament aktiv schieben kann. Der daraus resultierende Extruderschlupf führt zu einer schlechten Druckqualität.

EIN Doppelantriebs-Getriebeextruder ist eine relativ kostengünstige Lösung, bei der ein Paar ineinandergreifender Zahnräder verwendet wird, um das Filament von beiden Seiten zu schieben. Diese Ritzel sind nicht wie ihre originalen Gegenstücke gerade geschnitten, sondern geschliffen, um das Filament fest zu greifen, ohne es zu zerquetschen.

Wälzfräsen ist ein Bearbeitungsprozess, bei dem Zähne mit einem einzigartigen halbkreisförmigen Profil in Zahnräder geschnitten werden, das der natürlichen zylindrischen Form des Filaments entspricht. Dies gewährleistet eine präzise Filamentextrusion, die konsistente und genaue 3D-Drucke liefert.

Bettfedern und flexible magnetische Bauplatte

Das Trammen (oder Nivellieren) der Bauoberfläche ist für den Erfolg Ihrer 3D-Drucke absolut entscheidend. Dies ist ein arbeitsintensiver Prozess, der leicht rückgängig gemacht werden kann, indem man hartnäckig an der Bauplatte haftende 3D-Drucke weghämmert.

Es gibt zwei primäre Möglichkeiten, dieses Problem anzugehen. Die erste beinhaltet die Aufrüstung der serienmäßigen Bettfedern mit steifere Aftermarket-Modelle die die Ausrichtung durch den oben genannten Missbrauch besser erhalten.

Die teurere Lösung besteht in der Aufrüstung der Rohbauoberfläche auf eine flexibel magnetisch einer. Der fertige 3D-Druck, der auf das abnehmbare Federstahlblech geklebt ist, lässt sich anschließend bequem von der auf das Bett geklebten Magnetfolie trennen.

Das Ablösen von Drucken ist eine einfache Sache, die flexible Platte zu biegen, die dann direkt wieder auf das Bett gelegt werden kann, ohne die Ausrichtung zu beeinträchtigen.

Spinnenwellenkupplungen

Die Düse des Ender-3 bewegt sich entlang der Z-Achse dank einer 8-mm-Leitspindel, die die Auf- und Abbewegung des X-Portals, in dem die Düse untergebracht ist, präzise steuert. Die Leitspindel wird vom Z-Achsen-Schrittmotor angetrieben, wobei eine starre Wellenkupplung die beiden mechanisch verbindet.

Die Starrheit der Kupplung wird schon bei kleinsten Fluchtungsfehlern schnell zur Belastung.

Es ist so gut wie unmöglich, eine perfekt gerade Gewindespindel ohne Wackeln zu finden – ein Problem, das durch eine ungenaue Z-Achsen-Schrittmotorhalterung noch verschlimmert wird. Diese Fehlausrichtung manifestiert sich in Form von Z-Banding-Artefakten, die praktisch jeden Ender-3 in freier Wildbahn plagen.

Spinnenwellenkupplungen dienen als elegante Lösung für dieses Problem.

Im Gegensatz zu ihren starren Gegenstücken bestehen Spider-Kupplungen aus drei Teilen: einer oberen und einer unteren Hälfte der Nabe, die den Spider in der Mitte einschließen. Letzteres ist aus einem halbflexiblen Elastomer hergestellt, das ein leichtes Wackeln der Leitspindel absorbiert und leichte Fehlausrichtungen verhindert, die die Druckqualität beeinträchtigen.

Der größte Vorteil einer Spider-Kupplung ist jedoch ihre Neigung, bei einem Düsenabsturz die Leitspindel vom Schrittmotor zu entkoppeln. Solche Pannen sind keine Seltenheit, und Spider-Kupplungen dienen als Ausfallsicherung und schützen die Düse, das Bett und andere Hot-End-Komponenten vor Beschädigungen.

Diese Kupplungen können nach Pannen ohne Funktionsverlust sofort wieder eingerastet werden.

Denken Sie daran, Ihre Upgrades zu beschleunigen

Alle diese Upgrades sollten wichtige Sicherheits-, Qualitäts- und Zuverlässigkeitsprobleme beheben, die die Ender-3-Reihe betreffen. Vermeiden Sie die gleichzeitige Anwendung mehrerer Upgrades, da sonst die Fehlerbehebung zum Albtraum wird, wenn etwas schief geht.

Auf teure und komplizierte Umbauten wie die BLTouch automatisches Bettnivellierungssystem und duales Z-Achsen-Upgrade. Wenn Sie von Anfang an auf diese Quick-Fixes zurückgreifen, können Sie sich die grundlegende Fähigkeit zum manuellen Einwählen Ihres Druckers nicht aneignen.

Sie können sogar die serienmäßige Controller-Platine durch funktionsreiche Aftermarket-Upgrades ersetzen, während Sie weiter in den 3D-Druck-Kaninchenbau vordringen. Es ist jedoch recht einfach, mehr für Upgrades auszugeben, als Sie für den Drucker selbst bezahlt haben. An diesem Punkt – so uraltes Gedankenexperiment Postulate – ist das überhaupt noch ein Ender-3?

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