Bei diesem Artikel handelt es sich um den zweiten Teil und letzten Teil der vierteiligen Trilogie, wie man seinen RepRap als Plotter verwenden kann. Teil 1 ist hier zu finden.
Zunächst ist es wichtig, dass nicht jedes beliebige Bild geplottet werden kann. Zum Plotten mit einem Stiftplotter werden Pfade benötigt, und die gibt es nur in Vektordateien. Diese liegen meistens im Format svg vor. Einer ihrer größten Vorteile ist, dass sie sich beliebig groß skallieren lassen, ohne dass Pixel sichtbar werden.
Ein Programm um Vektorgrafiken zu erstellen ist Inkscape. Es ist für Linux, Windows und Mac OS X erhältlich. Somit ist diese Anleitung theoretisch Plattformunabhänig. Ich habe sie unter Linux Mint getestet. Wer Erfahrungen unter Windows oder auf einem Mac macht, kann diese gerne in den Kommentaren teilen.
Zusätzlich wird das Plugin Gcodetools benötigt. Dafür den Reiter Download aufklappen und die neueste Version herunterladen. Getestet wurde dieser Artikel mit Version 1.7. Da die Installationsanweisungen zwischen Windows und Linux abweichen, bitte den Reiter Installation aufklappen und die Anweisungen befolgen.
Nach der Installation wird Inkscape (neu)gestartet. Jetzt gibt es unter Extensions den Reiter Gcodetools mit dem Unterpunkt Path to Gcode…
Zunächst erstellen wir nun eine Vektorgrafik. Dabei ist darauf zu achten, dass das Bild nicht größer ist als der Druckbereich. Um die Größe entsprechend anzupassen wird Shift + Strg + D gedrückt. Unter Paper Size wird Units jetzt auf mm eingestellt und anschließend die Größe des Druckbetts eingetragen. Beim Prusa i3 Hephestos ist das 215 x 210 mm. Diese Angaben sollten unbedingt stimmen. Ansonsten kann es passieren, dass die Schlitten über ihre Position hinausfahren und den Drucker dabei beschädigen. Bei den ersten Versuchen deshalb bitte die Hand am Not Aus Schalter halten.
Jetzt malen wir entweder munter drauf los und erstellen uns eine kleine Zeichnung oder importieren eine svg Datei aus dem Internet. Dabei bitte unbedingt darauf achten, dass die Größe auf den Druckbereich angepasst wird. Je nach verwendeten Objekten kann es sein, dass sie noch nicht als Pfade vorliegen. Das können wir prüfen, indem wir das Select and transform objects Werkzeug auswählen (Normalerweise über F1 erreichbar) und anschließend Strg + A drücken. Steht dann in der Statusleiste etwas Anderes als Path muss Shift + Strg + C gedrückt werden. Dadurch werden alle Objekte in Pfade umgewandelt. Dieser Schritt muss solange wiederholt werden, bis in der Statusleiste nur noch Path … in Layer … steht.
Jetzt steht der Umwandlung in Gcode nichts mehr im Wege. Also wird Extensions -> Gcodetools -> Path to Gcode… aufgerufen. Die Einstellungen können weitestgehend belassen werden. Allerdings muss im Tab Preferences die Dateiendung auf .gcode geändert werden und das Ausgabeverzeichnis angepasst werden. Zumindest unter Linux steht dieses nämlich standardmäßig auf /home, was mit normalen Nutzerrechten aus guten Grund nicht beschreibbar ist. Stattdessen kann /home/[username] eingegeben werden. Z safe height sollte auch angepasst werden. Dies gibt die Höhe an, auf die der Extruder angehoben wird, während der Stift nicht zeichnen soll. Kleinere Werte können die Geschwindigkeit erhöhen.
Zu guter Letzt wird der Tab Path to Gcode ausgewählt und auf Apply geklickt. Nach kurzer Zeit steht der fertige Gcode im Ausgabeverzeichnis.
Jetzt muss man nur noch den Drucker dazu bringen den Gcode zu verarbeiten. Ich verwende dafür Pronterface. Eine Installationsanleitung findet sich in meinem Blog.
Wenn wir uns nun mit dem Drucker verbinden, werden wir feststellen, dass es ein Problem gibt, dessen Lösung sich bei differenzierter Betrachtung schnell herauskristallisiert. Der Drucker meldet nun, dass die Mindesttemperatur unterschritten ist. Dies hängt damit zusammen, dass der NTC, also ein temperaturabhängiger Widerstand, der im Extruder zur Temperaturbestimmung eingebaut ist, nach dem abstecken schlichtweg fehlt. Entsprechend gibt die Firmware bei aktivierter Sicherheitsfunktion einen Fehler aus, da es genauso gut seien könnte, dass das Kabel defekt ist. In diesem Fall könnte sich der Extruder sehr stark aufheizen und einem Brand verursachen, was natürlich eher unerwünscht ist.
Wer sich nun denkt, na gut, dann überbrücke ich halt das Kabel, nein das geht auch nicht. In diesem Fall erkennt der Drucker einen Kurzschluss und verweigert ebenfalls den Dienst. Es könnte ja sein, dass die Isolierung des Kabels beschädigt ist.
Nun gibt es zwei Möglichkeiten. Entweder man modifiziert die Firmware dahingehend, dass man die Sicherheitsfunktion abschaltet oder man nimmt einen Festwiderstand. Für Ersteres werde ich hier keine Anleitung geben. Wer tatsächlich die Sicherheitsfunktion deaktiviert, der tut dies auf eigene Verantwortung!
Stattdessen habe ich einen 680Ω Widerstand in den Stecker gesteckt. Nun wird mir eine konstante Temperatur von etwa 190°C angezeigt und es kommt zu keinem Fehler mehr. Wenn ich den Extruder wieder anschließe vergesse ich auch nicht den NTC wieder zu verbinden, weil ich dann bei erneuter Prüfung feststellen würde, dass ein Stecker des Extruders nicht eingesteckt ist. Der Widerstand hängt nämlich direkt am Ende des Kabels.
Jetzt kann es endlich losgehen. Der Drucker sollte von Hand (also per Klick in Pronterface) in die Home Position gefahren werden. Jetzt kann der Gcode geladen und der Druck gestartet werden. Auch an dieser Stelle droht wieder Gefahr. Bitte vor dem Druck unbedingt sicherstellen, dass der Endschalter für die Z-Achse so eingestellt ist, dass der Stift nicht zu fest aufdrückt oder sich in das Druckbett bohrt. Am besten erstmal den Enschalter so einstellen, dass der Stift das Druckbett nicht erreichen kann.
Tipps & Tricks
Mit der Zeit wird man feststellen, dass sich das Papier ab und zu beim Plotten wellt. Um dies zu vermeiden, klebe ich das Blatt an den Seiten mit Kreppband fest. Wenn man ein DIN A4 Blatt auf den Drucker legt, wird dies in den meisten Fällen überstehen. Die Foldback klammern, die sonst das Glas halten scheiden also aus. Stattdessen lasse ich sie komplett weg und klebe so weit wie möglich Kreppband um das Blatt herum. Das verringert auch die Gefahr, dass der Stift irgendwo in der Fixierung hängen bleibt.
Nach den ersten Versuchen langweilt man sich, weil der GCode nur sehr langsam ausgeführt wird. Um den Vorgang zu beschleunigen, kann der Regler Print speed in Pronterface auf 300% gestellt werden.
Für mich ist dieser Aufbau leider nur bedingt geeignet. Da ich meine Zeichnungen mit Bleistift anfertigen muss und die Spitze eines Bleistifts nunmal mit der Zeit kürzer wird, drückt der Drucker so fest auf, dass die Mine ein Stück in den Stift zurückgeschoben wird. Das sorgt zum einen aber für ein gewisses Spiel, zum Anderen können Hilfslinien damit natürlich nicht schwächer gezeichnet werden. Dafür muss ich mir also noch etwas überlegen.
Wer weitere Ergänzungen oder Fragen hat, kann sie gerne in den Kommentaren einreichen.
[…] ist Teil 1 des Artikels, bei dem es um die Hardware, also den Umbau am Drucker geht. In Teil 2 geht es um die […]
Hi Robin,
die Halterung habe ich schon ausgedruckt 🙂
Reicht ein einfacher 1/4w 680 Ohm Widerstand?
Jedes mal die Z-Achse neu Justieren wenn man Plottet oder 3dDrucken möchte ist etwas umständlich. Es müsste doch reichen den Drucker zu homen und dann den Stift so weit hineinstecken das er das Blatt berührt, oder?
Ein 1/4 Watt Widerstand reicht. Da fließen ja nur sehr geringe Messströme.
Natürlich musst du die Z Achse nicht jedes Mal neu justieren, das setzt aber Voraus, dass der verwendete Stift lang genug ist. Bei Bleistiften dürfte das auch schwierig werden, aber die sind ohnehin eher weniger zum Plotten geeignet.
So umständlich ist es nun auch nicht den Abstand wieder richtig einzustellen, zumindest wenn man das in Relation zum Wechsel zwischen Extruder und Stifthalterung sieht.
Ich finde es ziemlich fummelig den Abstand einzustellen. Da ist der Extruder schneller abgebaut 🙂 Und das mit dem Stift positionieren nach dem Home funktioniert schon ganz gut. Wäre schön wenn mal jemand eine Universal Wechselhalterung erstellen würde. Wo man die Aufsätze (Extruder, Stift, Laser) einfach wechseln kann. Denke da schon eine Weile drüber nach aber habe dafür noch keine Lösung gefunden. Jetzt muss ich nur noch eine eigene Stifthalterung erstellen. Mir schwebt da was mit einer Spiralfeder vor, damit der Druck vom Stift auf das Papier immer gleichmäßig ist. Was auch vorteilhaft für Bleistifte ist 🙂 So etwas gibt… Read more »
Über eine Wechselhalterung habe ich auch mal nachgedacht. Ich hatte bei meinen Gedanken nur immer das Problem, dass die Stabilität darunter litt, und insbesondere die Hitzebeständigkeit am Extruder bei PLA Teilen nicht mehr gegeben wäre.
Mit einen Federbelasteten Stift habe ich mich ebenfalls mal auseinander gesetzt. Das Problem das ich dabei immer gesehen habe ist, dass bereits kleinste Toleranzen für Spiel zwischen Halterung und Stift sorgen, und somit spätentens Kreis nicht mehr sauber gezogen werden können. Ich lasse mich aber gerne eines besseren belehren 😉
Mit der Wechselhalterung ist das nicht so einfach. Hoffe aber da irgendwann noch eine Lösung zu finden. Vielleicht so, das man den original Winkel beibehält. Aber da muss ich noch weiter drüber nachdenken.
Bei der Stifthalterung kommt es natürlich darauf an, welche Präzision man benötigt.
Schau dir mal diesen Beitrag an: http://forums.reprap.org/read.php?245,550791,552555#msg-552555
Das ist mein derzeitiger Entwurf und er funktioniert ganz gut. Ich muss noch etwas experimentieren. Ansonsten ein Beitrag darüber ist noch eine andere Idee, die ich ebenfalls gut finde.
Bei beiden hat man kein Problem mit dem Spiel zwischen Stift und Halter, da der Stift fest ist.
Bei der Wechselhalterung ist mir gerade ein vielleicht ganz brauchbare Gedanke gekommen. Viele der Delta Drucker nutzen meines Wissens Magneten am Extruder um die drei Arme aufzunehmen. Da hab es auch mal bei Kickstarter ein Projekt, wo die Werkzeuge dank dieser Magnetaufnahmen sehr leicht zu wechseln waren. Ich denke Ähnliches könnte man auch bei “normalen” Druckern machen. Wenn man auf den Winkel eine Grundplatte schraubt, die mit 3 bis 4 Magneten bestückt ist und die Werkzeuge ein Gegenstück dazu fest montiert haben, sollte das eigentlich recht stabil und trotzdem leicht zu wechseln sein. Wird die Platte des Werkzeugs ebenfalls mit… Read more »
Ja, dass ist eine echt gute Idee! Neodymmagneten sind recht klein aber haben starken halt.
Habe auch noch das ein und andere fertigzustellen, wenn Zeit ist werde ich mich damit beschäftigen. Als erstes, dass der schwere Extruder mit Hotend gehalten werden kann. Notfalls muss man halt zum Bowden umbauen.
Sollte ich Erfolge erzielen, gebe ich bescheid.