3D-Drucker Elektronik

Die 3D-Drucker Elektronik besteht im wesentlichen aus einem Netzteil, der Steuerung (Mainboard), Verbindungen (Kabel), Kommunikationsschnittstellen (USB Verbindung, SD-Kartenanschluss), Beleuchtung, Antriebselementen (wie z.B. Motoren), Sensoren (Thermistoren, Endschalter, Bedleveling) und Heizelementen (Heizpatronen, Heizbetten).

Netzteil:

dient der Stromversorgung des 3D-Druckers, im Normalfall handelt es sich hier um ein 12V oder 24V Netzteil mit ca. 20A-30A

Steuerung:

Die Steuerung eines 3D Druckers erfolgt über einen G-Code, dieser setzt sich zusammen aus allen wichtigen Parametern, wie z.B. Koordinaten, Temperaturen, Geschwindigkeit, Flussgeschwindigkeit, Art des gedruckten Materials, usw... Die Daten werden anhand der Steuerung in Maschinen lesbaren Daten umgewandelt und wird dann an die Peripherie weitergegeben, die die Signale in ein 3 Dimensionales Objekt umsetzen.

Verbindungen:

Dabei handelt es sich um alle Kabel und Steckverbindungen die eine Übertragung von der Steuerung an Motoren, Heizelemente, Displays ermöglichen. Üblicherweise werden hierfür Dupont Kabel, Flachbandkabel hierfür benutzt.

Kommunikationsschnittstellen:

Üblicherweise sind das USB Kabel, Micro / SD-Karten. Mittlerweile etablieren sich Bluetooth, als auch WLAN als Übertragungsmöglichkeiten. Diese dienen dazu entworfene Objekte an den 3D-Drucker zu übermitteln, aber auch zur Steuerung und Überwachung mittels Kamera, und Live-Übertragungen, wie z.B. mit Octoprint.

Antriebselemente:

Darunter fallen Motoren oder Servos, die ein elektronisches Signal in ein mechanisches Signal umwandeln.Bei 3D-Druckern hat sich der NEMA17 Schrittmotor etabliert.

Sensoren:

Mit den Sensoren werden z.B. Temperaturen der Druckdüse und des Heizbettes ermittelt und mittels der Steuerung konstant gehalten werden. Aber auch Positionen werden dank Sensoren ermittelt, sei es der Start/Endpunkt oder aber auch die Distanz der Druckdüse zum Druckbett. Die Daten werden benötigt um dem Drucker seine absolute Position zu geben und ihm dabei helfen sich zu orientieren.

Heizelemente:

Die Heizpatrone dient dazu das Filament zum schmelzen zu bringen, die benötigte Temperatur wird vorher in die Steuerung eingegeben/übertragen, mittels Sensoren auf gleichbleibender Temperatur gehalten. Das Heizbett dient dazu die Temperatur nach dem Austritt des Filaments aus der Düse langsam abzusenken um Warping zu vermeiden, aber auch zur besseren Haftung des Druckobjektes auf der Druckoberfläche.