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Thema: CNC Styroschneidemaschine à la Hotwire

  1. #1
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    Idee CNC Styroschneidemaschine à la Hotwire

    Halli hallo!

    Ich beobachte schon ein Weilchen das Forum und die Beiträge zum Thema HotWire CNC. Nun habe ich mich dazu entschlossen, auch so eine Maschine nachzubauen, um mir damit Styroporkerne für Tragflächen und eine Gehäuseform für mein Ufo, welche ich laminieren möchte

    Ich bin noch lange nicht fertig, aber ich möchte gerne mal ein paar Bildchen vom Baufortschritt posten und vielleicht noch ein paar Anregungen und Tips sammeln.


    Zum ersten mal die Motoren:



    Diese hab ich für 12,50 € zusammen (4 Stück) bei eBay gekauft. Ob sie funktionieren weiß ich noch nicht. Jedenfalls sollen sie 1,8° Schrittwinkel haben und bipolar sein (wobei die unipolaren von Pollin auch gehen würden ohne Umbau - soviel schonmal vorweg )


    Die Motoren haben einen Wellendurchmesser von 6mm, die Seilwinden zu basteln war relativ einfach:

    - Alurohr aus dem Baumarkt mit knapp 6mm Innendurchmesser
    - Unterlagsscheibe an beide Enden geklebt mit Superkleber
    - kleines 0,5mm Loch an die äussere Unterlagsscheibe gebohrt -> dort wird später die Angelschnur durchgezogen und verknotet
    - Angelschnur gekauft mit 20KG Zugkraft
    - achja... und die Seilwinden an die Motorwellen geklebt mit Superkleber


    Die Motoren habe ich dann an die Decke geschraubt im rechtwinkligen Abstand von 1.80m und 1.40m. Das Ganze sieht dann so aus:




    Der Schneidbügel ist dementsprechend groß geworden:



    Die Ecken sind beidseitig mit Plexiglaswinkeln verstärkt. Den Draht habe ich aus der Bastelecke vom Baumarkt. Ist 0.6mm dick und hat bei der Länge insgesamt ca. 1.6 Ohm Widerstand. Ausprobiert hab ichs noch nicht, sollte aber heiß werden


    So, nun der bisher schwerste Teil: Die Schrittmotorsteuerung!

    Nachdem ich eh schon ein Weilchen mit Elektronik jeglicher Art rumexperimentiere, habe ich diese natürlich selbst basteln wollen ...


    <weiter im nächsten Beitrag>
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  2. #2
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    Standard

    <...>

    So, die Platine basiert auf der bekannten Schrittmotorsteuerung L297+L298 wie sie bei 3D-Step oder anderen Karten verwendet wird. Als Vorlage habe ich eine Schaltung von Strippenstrolch (Homepage) verwendet und abgeändert. Momentan ist es eine 4-Achs-Steuerung, erweiterbar auf eine 5. Achse. Man kann sie mit Takt-/Richtungssignal per parallele Schnittstelle betreiben.



    Nachdem ich alles gelötet habe, hab ich sie in ein Feuerwehrkästchen gebaut, das ich aus dem Schrott habe Die Anschlussstecker hab ich mit dem Dremel in eine zugeschnittene Plastikplatte gefräst und verschraubt. Von aussen sieht das dann so aus:




    Tja... soweit so gut. Nur getestet hab ich die Steuerung noch nicht. Mutig, oder? Das Kabel löten und Kleinzeug raubt eine Menge Zeit!

    Heute habe ich die Schrittmotorsteuerung fertiggestellt und getestet. Puh!! Sie funktioniert Jedenfalls konnte ich die Schrittmotoren meiner kleinen CNC Maschine damit betreiben unter KCam4. EMC2 habe ich irgendwie noch nicht zum laufen gebracht. Ich vermute, dass mir das Linux meine parallele Schnittstellenkarte nicht erkannt hat.

    An meiner bisherigen kleinen CNC Fräse sind übrigends die Howard Motoren (unipolar) von Pollin verbaut. Damit geht die Steuerung ohne Umbau ganz gut, mit bipolaren 2.5 Ampere Motoren hab ichs auch schon erfolgreich getestet.

    Leider geht jetzt aber der blöde Feuerwehrkasten nicht mehr zu, nachdem ich alle Kabel angelötet habe Egal, irgendwann find ich ein größeres Gehäuse!

    <...>
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  3. #3
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    Soweit bin ich momentan. Was noch fehlt, ist eine 5. Achse für einen Drehteller. Den Teller habe ich schon, zumindest denke ich, dass ich den hier nehmen kann:




    Den habe ich auch aus dem Baumarkt aus so einer Wühlkiste für 2 Euro gekauft. Gibts aber auch bei Pollin, wie ich gesehen habe.

    Ich denke, um Styropor zu drehen sollte das reichen. Muss nur einen Schrittmotor dran befestigen und eine Steuerung für die 5. Achse erstellen. Und immernoch nach einem größeren Gehäuse für die Steuerung suchen
    Die nächste Platine entwerf ich besser erst dann, wenn ich ein Gehäuse habe

    Zum Glück dauert das Ätzen jetzt nicht mehr so lange, nachdem ich auf Salzsäure+Wasserstoffperoxid umgestiegen bin



    Tja, was mir nun noch Grübeln bereitet ist, wie ich nachher den Werktisch so anbringe, dass er von der Decke hängt, stabil ist und sich nach dem Arbeiten mit der Maschine unkompliziert wieder aufräumen lässt. Hat jemand eine Idee? Ich dachte schon an Drahtseile von der Decke, die man dann hochziehen kann, aber das geht ja nicht, weils wackelt


    Und wie ich EMC2 einstellen muss, bin ich auch noch nicht durchgestiegen. Ich habe hier schon einen Beitrag gelesen, nur komme ich grad eh nicht mit dem Linux weiter, bevor nicht meine parallele Schnittstelle geht... Hat von Euch jemand Erfahrung mit EMC2? Taugt das was für Styro schneiden? Das Programm "Profili" habe ich mir mal runtergeladen, das brauch ich ja auf jeden Fall zum GCode erstellen von den Tragflächen, oder gibts da noch Alternativen?



    So, wenn ich wieder ein Stückchen weiter bin, gibts wieder was zum Kucken und lesen


    Grüße,

    Andreas
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  4. #4
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    Zitat Zitat von haeppchen
    Tja, was mir nun noch Grübeln bereitet ist, wie ich nachher den Werktisch so anbringe, dass er von der Decke hängt, stabil ist und sich nach dem Arbeiten mit der Maschine unkompliziert wieder aufräumen lässt. Hat jemand eine Idee? Ich dachte schon an Drahtseile von der Decke, die man dann hochziehen kann, aber das geht ja nicht, weils wackelt
    Arretierung oder Führung am Boden, sodass er im abgesenkten Zustand auf dem Boden steht und nicht mehr wackeln kann?
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  5. #5
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    Standard Wieso so kompliziert ?

    Hallo Andreas

    Willkommen im "Club"
    Saubere Artbeit !

    Würde Dir aber einen klappbaren Campingtisch vorschlagen,
    den Du beim Schneiden unter die Maschine stellst.
    Beim Schneiden kommt ja keine große Kraft auf das Werkstück.
    Allein im Arbeitsbereich inklusiver Parkposition muß der Schneidbügel frei hängen können.

    Bei meiner Ausführung: Siehe hängt die Arbeitsplatte halt frei an der Wand.

    Denke, für Einstellarbeiten sind deine Motoren aber arg hoch montiert, oder bist Du ein 2m-Mann

    Was für eine Spannungsquelle hast Du für den Schneiddraht, kommt mir arg dick vor.
    Meiner ist ein 0,3 mm Widerstandsdraht.

    Weiter So !

    gruß Erich
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  6. #6
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    Zitat Zitat von haeppchen
    Und wie ich EMC2 einstellen muss, bin ich auch noch nicht durchgestiegen. Ich habe hier schon einen Beitrag gelesen, nur komme ich grad eh nicht mit dem Linux weiter, bevor nicht meine parallele Schnittstelle geht... Hat von Euch jemand Erfahrung mit EMC2? Taugt das was für Styro schneiden?
    Ich verwende nix anderes als EMC2 , nach meiner Einschätzung ist es (fast) perfekt dafür.
    Ich hab dazu eine ausführliche Anleitung u entsprechende konfig dateien veröffentlicht.
    http://www.rc-network.de/forum/showt...=143987&page=8

    Hast Du die richtige adresse des LPT eingestellt ? (am besten mal im BIOS nachschauen).

    Grüße, Gerd
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  7. #7
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    Zitat Zitat von haeppchen
    Tja, was mir nun noch Grübeln bereitet ist, wie ich nachher den Werktisch so anbringe, dass er von der Decke hängt, stabil ist und sich nach dem Arbeiten mit der Maschine unkompliziert wieder aufräumen lässt. Hat jemand eine Idee? Ich dachte schon an Drahtseile von der Decke, die man dann hochziehen kann, aber das geht ja nicht, weils wackelt
    Hallo Andreas,
    das müßte schon gehen, wenn Du die Seile vernünftig diagonal abspannst...

    Ich glaube, da bin ich übers Ziel hinausgeschossen.
    Ich habe meinen Text entfernt, denn so einfach ist es dann auch wieder nicht.

    Trotzdem viel Erfolg wünscht
    Hans
    Geändert von hanszweidrei (07.07.2009 um 12:02 Uhr)
    Bauanleitung: Eigenbau-CNC-Styroporschneider jetzt unter cnc-hotwire.comicflyer.de beheimatet.
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  8. #8
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    Die Spannungsquelle für den Schneiddraht weiß ich noch nicht so wirklich. Ich dachte da an ein 12V Computernetzteil oder 13,8V 2 Ampere Netzteil. Wie heißt muss denn der Schneiddraht werden??


    Die Motoren auf 2m Höhe sind schon weit oben... naja, aber so sieht man sie nicht gleich auf den ersten Blick, wenn man in den Raum kommt (ist ja eigentlich nur ein unbenutztes Zimmer meiner Mietwohnung ) Aber es gibt ja auch Stühle, auf die man draufstehen kann


    So, aber jetzt ist Bastelzeit... nichts geht über eine schöne Runde Basteln nach Feierabend
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  9. #9
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    Zitat Zitat von haeppchen
    Ich dachte da an ein 12V Computernetzteil oder 13,8V 2 Ampere Netzteil. Wie heißt muss denn der Schneiddraht werden?
    Versuch macht kluch
    Übrigens: Bei 13,8 Volt zieht Dein Draht von 1,6 Ohm 8.6 Amp. Strom.
    Ich denke auch, dass Du dünneren Draht probieren solltest.

    Vielleicht kann mans mal mit folgender Abschätzung versuchen:
    Pro meter Schneidedraht (0.4mm) verbrauche ich ca 30 Watt.
    Du hast vermutlich ca 1.5 m bei 0.6 mm, also sagen wir 68 Watt.
    Das ergibt bei 1.6 Ohm ca 10.4 Volt bei 6.5 Amp.
    (U = Wurzel(P*R))

    Bei dieser Abschätzung gehe ich davon aus, dass die benötigte Leistung linear von der Oberfläche des Schneidedrahtes abhängt.

    Eine interessante Seite zu diesem Thema:
    http://www.step-four.at/hp2/index.php?action=1596

    Grüße, Gerd
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  10. #10
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    Zitat Zitat von gx_turbo
    Bei dieser Abschätzung gehe ich davon aus, dass die benötigte Leistung linear von der Oberfläche des Schneidedrahtes abhängt.
    Oberfläche im sinne der Fläche des Querschnittes des drahtes, oder wirklich der gesamten Oberfläche des Drahtes? (Mantelfläche)

    Ich nehme mal an du meinst die Querschnittsfläche

    Lg Thomas
    mfg Thomas
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  11. #11
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    Sooo... jetzt hab ich einige verschiedene Varianten ausprobiert. Der Schneidbügel ist ca. 1,50m breit. Verwendet habe ich nun alle möglichen Netzteile, die ich so gefunden habe. Dabei kam folgendes heraus:

    - Draht 0.4mm Stahl (4.6 Ohm bei 1,5m):

    5 Volt: wird handwarm - ungeeignet zum Schneiden
    12 Volt: wird ca. 120° heiß - schneidet kaum
    13,8 Volt: fast gleich wie bei 12 Volt
    24 Volt: richtige Arbeitstemperatur, braucht aber zu viel Saft


    - Draht 0.25mm Messing (knapp 6 Ohm bei 1,5m):

    5 Volt: wird handwarm - ungeeignet zum Schneiden
    12 Volt: wird ca. 130° heiß - schneidet kaum
    13,8 Volt: wird ca. 150° heiß - schneidet kaum
    24 Volt: schneidet gut, Draht biegt sich aber fuuuuuuurchtbar durch



    Ich habe noch Kupferdraht 0.25mm und Kupferdraht 0.6mm ausprobiert. Eigentlich wäre der Stahldraht mit 0.4mm gut geeignet, ABER mein Schneidbügel war zu schwer.

    Denn: Beim Aufhängen und Anschalten hat sich das Ganze schön durchgebogen, nach 2 Sekunden *zinggggg* und der Draht war durch


    Also muss ich einen neuen Schneidbügel basteln, der etwas weniger wiegt...
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  12. #12
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    Standard Vielleicht so ?

    Hallo Häppchen

    Schau mal hier: Meine Maschine

    Bei meinem Schneidbügel ist die Spannung schon eingebaut.

    Vielleicht auch eine Idee für einen Schneidbügel.
    Querholz ist ein billigst Besenstiel, und die Arme 4mm Stahldraht.
    Das Teil hat so 400 g und Spannung immer gleich.
    Wichtig ist nur eine Rundung mit Führung für den Schneiddraht, da der sonst beim Schneiden durch Schwingungen abbricht.

    Ansonsten:
    Quelle für Schneiddraht ist noch ein Musikinstrumentengeschäft (Stahlsaiten für Gitarren)

    gruß Erich
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  13. #13
    User Avatar von comicflyer
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    Wieso nehmt ihr als Schneidedraht nicht das, was am Besten geeignet ist:
    Konstatandraht/Widerstandsdraht 2,5Ohm vom "C" 429015, 3,20€/5m.
    Der hat 0,5mm (gemessen 0,55mm) und braucht pro m ~20V/3,5A.

    Messing- und Kupferdrähte sind imho denkbar ungeeignet. Höchstens als empirischer Versuch, daß das nix geht...

    Lineare Spannung im Bügel ist auch wichtig, wie Erich auch beschreibt.
    Ich denke bei 0,55er Konstatan auf 1,5m solltest Du schon eine Vorspannung von ~3-3,5kg haben.
    Ich weiß nicht um wieviel der Draht länger wird, aber so 20cm würde ich in den Bügelspitzen schon an Weg
    haben wollen. Der Draht hängt sonst irgendwann durch.

    Ich selber habe einen 36V8A-Trafo und schneide bei 1,2m Drahtlänge mit ~70Watt (~2A) je nach Material.

    Und bei den gewaltigen Abmaßen Deiner Schneide drängt sich mir die Frage auf: Modellbau oder Manntragend??

    CU Eddy
    Geändert von comicflyer (15.07.2009 um 10:00 Uhr)
    Diese Signatur ist im RCN leider nicht verfügbar
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  14. #14
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    Zitat Zitat von Thomas463
    Oberfläche im sinne der Fläche des Querschnittes des drahtes, oder wirklich der gesamten Oberfläche des Drahtes? (Mantelfläche)
    Gesamte Oberfläche des Drahtes, weil darüber schließlich die Wärmeenergie abgestrahlt bzw abgeleitet wird.

    Grüße, Gerd
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  15. #15
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    Ich selber habe einen 36V8A-Trafo und schneide bei 1,2m Drahtlänge mit ~70Watt (~2A) je nach Material.

    Und bei den gewaltigen Abmaßen Deiner Schneide drängt sich mir die Frage auf: Modellbau oder Manntragend??
    hihihi Nein, ist schon für Modellbau, aber ich möchte damit etwas größere Tragflächen herstellen ohne Stückeln zu müssen. Und soooo groß sind die 1,4m Breite auch nicht..

    Ich habe jetzt meinen Schneidbügel etwas minimiert *hust*... der "alte" wog 1.5Kg und war damit definitiv zu schwer. Jetzt bin ich bei lockeren 500g und hab einen reinen Alurahmen, natürlich entsprechend isoliert vom Schneidedraht. Habe nun auch Stahldraht 0.6mm bei 24V und 4 Ampere. Das passt ganz gut soweit.

    (Bilder folgen noch)

    Im Prinzip ist die Maschine nun fertig, nur mit der Konfiguration in EMC2 komme ich noch nicht so zurecht... das mit dem Nullpunkt und dann verfahren bzw. ein Profil von Profili in EMC2 zu importieren und dann schneiden lassen klappt nicht. Die Maschine bleibt mit einem JOINT2 Error stehen



    Gruß,
    Andreas
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