Nachdem ich schon eine Weile einen Ultimaker hier stehen habe, und auch hin und wieder etwas damit drucke, habe ich mich entschieden als ersten Schritt der zukünftigen Erweiterungen diesen mit einem 2ten Extruder ausgestattet. Das ganze gibt es als Nachrüstsatz zu kaufen und ist in ein paar Stunden problemlos erledigt. Die Softwareunterstützung in Cura ist meiner Meinung immer noch ein bisschen Mager aber sie ist da. Nun sollte ein Heizbett folgen. Natürlich gibt es hier genau so einen Nachrüstsatz. Aus irgendeinem Grund habe ich mich jedoch dagegen entschieden dieses fertige Angebot zu nutzen. Ein Nachteil bestünde darin das man von nun an 2 Netzteile nutzen muss, aber hier geht es nicht um Nachteile, hier geht es um das selber bauen.
Das ganze Projekt besteht wie immer aus vielen Fehlschlägen und ist natürlich auch noch nicht fertig. Der Übersicht halber wollen wir es nun in 2 Teile aufteilen: Herstellen einer neuen Spannungsversorgung und das eigentliche neue beheizte Druckbett.
Ein Extruder hat eine Maximalleistung von 40W, damit sind wir bei 2 Extrudern bei 80W wofür das Originale 120W Tischnetzteil ausreichend ist. Mit dem Druckbett kommen 150W Leistung dazu womit wir ein weiteres Netzteil brauchen. Da Tischnetzteile in dieser Leistungsklasse langsam aufhören zu existieren und ich ungern noch ein zweites Netzteil daneben legen wollte habe ich mich für ein internes Netzteil entschieden. Dieses sollte an der Unterseite des Druckers montiert werden und mit einer Kaltgeräteleitung mit Energie versorgt werden. Eines mit passenden Maßen habe ich bei Reichelt gefunden, klein genug um an die Unterseite zu passen ohne irgendwie zu stören. Hierbei handelt es sich um ein MeanWell RSP-320-24 mit 322W und 24V (auch wenn es ein bisschen teurer ist als andere chinesische Erzeugnisse so wirkt es zumindest vertrauenerweckend). Die Ausgangsspannung lässt sich über ein kleines Poti „feineinstellen“ oder in meinem Fall bis auf 19,5V „korrigieren“, so wie es das Originale Netzteil gemacht hat.
Der Ultimaker bekommt ein neues Loch an der Seite in welchem eine Kaltgerätebuchse mit Schalter montiert wird. natürlich hab ich eine Weile gesucht bis ich eine Buchse-Schalter Kombination gefunden habe welche mir gefällt und die größe hatte damit es passt, am ende ist es eine von Conrad geworden. Das Loch wurde relativ erfolgreich mit einem Dremel mit 3mm Fräser ausgeschnitten, mit einem kleinen gedruckten Adapter passt die Kaltgerätebuchse wunderbar und sieht auch gar nicht mal so mies aus. Das Netzteil wird mit 4 Schrauben durch den Boden fixiert, zuvor werden die paar Lüftungsschlitze nach oben mit Kaptonband abgeklebt. Genau so die Seite vom Metallgehäuse welche Kontakt zu der Kleinspannung bekommt (nicht wegen Elektrischer Sicherheit sondern nur um das Gewissen zu beruhigen). Da das Netzteil aktiv gekühlt ist sollte genug Luft zirkulieren können damit es nicht überhitzt. Außerdem verfügt es über eine Überlast- und Übertemperaturabschaltung, was uns zusätzliche Sicherheit bringt.
Auf Seiten der Netzspannung werden Phase und Null durch den Schalter Unterbrochen und an das Netzteil gelegt (um es ganz genau zu nehmen müsste hier noch eine Feinsicherung mit 6 oder 10A rein). Das ganze wird mit einem zusätzlichen Plastikteil nochmal vom Rest des Kabelsalates getrennt und natürlich Berührungssicher abgedekt.
Zur Versorgung der Ultimaker Platine werden die Leitungen vom Netzteil direkt an der Platine beim Steckverbinder angelötet, so fällt ein weiteres Kabel auf der Außenseite weg.
Da ich mir nun einmal die Mühe mit dem Umbau mache, kann ich auch gleich einen Raspberry dauerhaft im Ultimaker verstauen. Hierfür habe ich einen Raspberry 1 Modell A zusammen mit einem kleinen Scheibchengehäuse einfach an eine freie Stelle an der Unterseite des Ultimakers geschraubt. Eine kleine zusätzliche Lochrasterplatine wird mit einem Kondensator, einem DC/DC Wandler auf 5V und einem Pegelwandler (für UART – Arduino 5V – Raspi 3,3V) ausgestattet und an Raspberry und die Spannungsversorgung angeschlossen. Die Ultimaker Platine verfügt über einen Pinheader an welchem Serial3 vom Arduino Mega anliegt. Das Signal wird über den Pegelwandler an den UART vom Raspberry geführt.
Weiterhin muss die Firmware vom Ultimaker geändert werden da diese ja normalerweise auf Serial0 lauscht. Die Marlin Firmware kann auf Github gefunden werden und nach eigenen Bedürfnissen angepasst werden. Uns interessiert besonders die Zeile
#define SERIAL_PORT 0
in configuration.h. Hier muss der Serialport nun auf 3 geändert werden. Hierbei sollte bedacht werden das dies die Möglichkeit über USB zu drucken zunichte macht. Da ich das sowieso nie genutzt habe stört es mich nicht weiter. Die Baudrate habe ich wieder auf 115200 geändert weil ich nicht weiß wie gut Raspberry die 250000 verträgt, das muss ich noch ausprobieren. Die restlichen Einstellungen „sollten“ für den Ultimaker stimmen, aber das sollte man vielleicht kontrollieren.
Weiterhin wird auf dem Raspberry ein Raspian installiert, WLAN eingerichtet und Octoprint installiert. natürlich kann man hier auch das komplett-fertig-octoprint-raspian nutzen wenn man will, ich mach es allerdings lieber manuell. Mit einem USB Kabel welches an einen WLAN USB Stick führt können wir so drahtlos drucken. Ja, die Verbindung ist bei weitem so schön wie über Kabel, aber dann müsste ich ja noch ein Loch bauen – und dazu war ich zu faul. Stattdessen gibt es solche kleinen USB – Ethernet Adapter die man hier problemlos benutzen kann.
Da der UART vom Raspberry normalerweise als serielle Konsole konfiguriert ist muss man in der /boot/cmdline.txt den Teil
console=ttyAMA0,115200
entfernen und in /etc/initab die Zeile
T0:23:respawn:/sbin/getty -L ttyAMA0 115200 vt100
löschen oder auskommentieren. Da Octoprint diesen Port bei mir ignoriert, habe ich ihn manuell unter „zusätzliche serielle Ports“ im Webinterface eingetragen. Nun sollte Octoprint über /dev/ttyAMA0 eine Verbindung zum Ultimaker bekommen und drucken können.
Soweit zum ersten Teil, nun gibt es noch Bilder und irgendwann eine Fortsetzung.
