MK3 - statische Aufladung und die Folgen  

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Karl Herbert
(@karl-herbert)
Famed Member

Hallo an Alle,

so mancher Druck wurde vorzeitig beendet nachdem durch Berührung des Rahmen oder Heizbettes sich die statische Aufladung auf die Elektronik übertragen hatte. Entweder geht das Display kurzzeitig aus oder der Drucker resetet und zerstört somit den laufenden Druck. Ich habe gelesen, dass einige Antistatikmatten verwenden um dem entgegenzuwirken. Ich möchte aber eine andere Lösung mittels Erdung realisieren.

Hat das schon jemand umgesetzt? Falls ja, wie?

Danke für Eure Rückmeldungen!

Best Answer by holger.s3:

Servus Karl,

zum Thema ESD gibt es im Einzelfall keine einfache Antwort. Das ist, wie Du schon geschrieben hast abhängig von den speziellen örtlichen Gegebenheiten. Ich habe meine Drucker nicht zusätzlich geerdet, das Metallgehäuse vom PSU  ist direkt mit PE verbunden und vom Rest elektrisch isoliert. Wenn du den Metallrahmen extra an PE anschließen möchtest, dann mit einer hochohmigen Verbindung von > 1MOhm, um die Entladeströme bei Berührung klein zu halten, soweit die elektr. Kapazität des Drucker es zulässt. Ansonsten wären alle Leitungen zum Einsy und auch das Display abzuschirmen (kaum möglich!). Das Einsy-Gehäuse müsste aus Metall gefertigt sein. Vom deutschen Industriestandard sind die Prusa-Drucker leider meilenweit entfernt. Daher sind Änderungen daran recht aufwändig und ich bin ganz froh, ein Server-Gehäuse für mind. 1 Drucker gewählt zu haben, das schirmt etwas ab. Bisher habe ich mit ESD noch kein Problem am Drucker gehabt. Die Schuhe sind am Wichtigsten, notfalls die Schuhe ausziehen 😉 und keine Gummisohlen tragen. Eine Erdung erfolgt normalerweise nicht über den Wasserhahn/Leitung sondern notfalls am Schutzleiter einer Steckdose, falls keine separate Erdungsleitung verfügbar ist. Wasserleitungen sind heute oft aus Kunststoff oder könnten bei Erneuerung gegen Kunststoff-Leitungen ersetzt werden, Muffen und Fittings könnten isolierend wirken, das gilt für alle Rohre, auch Heizungsrohre. Ob eine ESD-Matte oder ein Ionisator wirklich hilft hängt vom Einzelfall ab. Ich habe mir angewöhnt mich bei Bedarf selbst elektr. an entsprechenden Punkten zu erden, wird i-wann zur Gewohnheit darauf zu achten. Auf unseren Arbeitstischen liegen immer ESD-Matten, sind auf meinen Fotos oft zu sehen.

Manchmal machen auch leitungsgebundene Störungen Probleme, z. B. starke Einschaltströme beim Einschalten von elektr. Verbrauchern an der selben Phase können den Drucker ebenso resetten, evtl. auch durch den Funken (das Prellen) vom Netzschalter.

Schön, dass bei deinem Drucker meine Teile gut funktionieren, so muss das sein. Meine 50W Heizpatronen habe ich vom Ali.

Beste Grüße,

Holger 🙂 

This topic was modified 7 months ago by Karl Herbert
Statt zu klagen, dass wir nicht alles haben, was wir wollen, sollten wir lieber dankbar sein, dass wir nicht alles bekommen, was wir verdienen....
Posted : 15/03/2020 11:10 pm
holger.s3
(@holger-s3)
Honorable Member

Hallo Karl,

beim Thema Erdung solltest du bei dir selber anfangen. Entsprechende Schuhe und ausreichende Luftfeuchtigkeit reduziert deine persönliche elektrische Aufladung gegenüber deiner Umgebung. Denn bei der Berührung entlädt sich deine elektr. Ladung auf andere leitfähige Gegenstände, besonders wenn diese niederohmig geerdet sind. Der elektrische Impuls, meistens drahtlos induziert in die elektr. Leitungen, führt bei elektrischen Geräten gerne zu einem Reset, das ist eine kontrollierte und sichere Reaktion auf das Ereignis. Abhilfe dagegen schafft ein Faradayscher_Käfig.

Elektrostatische_Entladung (ESD)

Grüße, Holger 🙂 

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Posted : 16/03/2020 4:41 am
Karl Herbert
(@karl-herbert)
Famed Member

@holger-s3

Servus Holger,

danke für die Infos!

Ich hatte vor Kurzem einen längeren Druck in Arbeit und habe nebenbei eine Filamentrolle in der Filamentstation ausgetauscht. Dabei bin ich wohl in Kontakt mit der laufenden Spule gekommen was vermutlich den Druckerreset ausglöst hat. Beim mehreren anschl. Tests habe ich festgestellt, dass ich die Ursache bin. Was war anders als sonst. Normalerweise trage ich meine Hausschuhe und hatte in dieser Hinsicht bislang noch keine Probleme. Bei dem genannten Vorfall war ich mit Straßenschuhen (Gummisohlen) und einer dünne Jacke bekleidet. Diese Kombination beschert mir im regulären Alltag hin und wieder elektrische Schläge an Türgriffen im Haus und am Auto.

Wie auch immer. Ich überlege nun geeignete und sinnvolle Maßnahmen dem weitgehend vorzubeugen. Dabei denke ich an eine geerdete Fußmatte und einen Ionisator. Wo ich mir nicht sicher bin, ist die Erdung der Elektronikkomponenten. Das Druckergehäuse und der Druckerrahmen, alle Netzteile sind mit Schutzerde versehen. Wie sieht es da mit dem Einsy, LCD, Druckbett usw. aus? Oder würdest Du generell vor Tätigkeiten am Drucker einen Entladeprozess am Wasserhahn durchführen und sonst weiter nichts verändern?

Übrigens, ich bin mit den Umbauarbeiten soweit fertig. Alles funktioniert bestens. Der Düsenlüfter ist der Wahnsinn, ein richtiges Luftmonster. Der bedboost ebenso. Temp. bis 150Grad C. kein Problem)

Jetzt warte ich nur noch auf die 0.9er stepper und dann lass ich mal eine Weile die Finger vom Drucker und widme mich mehr div. Materialtests u.a auch dem PEEK und ULTEM.

Die Heizpatrone würde ich noch gerne gegen eine 50Watt Variante tauschen. Die 40er erreicht zwar die 410Grad, ich denke aber, dass die 50er etwas rasanter heizt. Wo hast Du die bezogen?

Danke für Deine Bemühungen!

Schöne Grüße aus meinem Coronabedingten Homeoffice in Wien!

This post was modified 6 months ago by Karl Herbert
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Posted : 16/03/2020 1:55 pm
Karl Herbert
(@karl-herbert)
Famed Member

Was ich noch vergessen hatte. Die Luftfeuchtigkeit ist im Druckergehäuse bei ca. 10%, je nach Druckzeit und Temp. auch weniger, was natürlich bzgl. statische Aufladung nicht förderlich ist. Deshalb auch der Gedanke an einen Ionisator. Den Drucker werde ich übrigens auch auf eine ESD Matte stellen, die Matte (ebenso die Fussmatte) erden und bei Wartungsarbeiten das Erdungsband am Handgelenk tragen, was ich sowieso bei Arbeiten an elektronischen Komponenten mache.

Das mag vielleicht übertrieben sein, aber ich möchte gerne mögliche Fehlerquellen weitgehend ausschliessen. Nebenbei bemerkt ist der Lerneffekt auch nicht vom Tisch zu wischen.

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Posted : 16/03/2020 2:07 pm
holger.s3
(@holger-s3)
Honorable Member

Servus Karl,

zum Thema ESD gibt es im Einzelfall keine einfache Antwort. Das ist, wie Du schon geschrieben hast abhängig von den speziellen örtlichen Gegebenheiten. Ich habe meine Drucker nicht zusätzlich geerdet, das Metallgehäuse vom PSU  ist direkt mit PE verbunden und vom Rest elektrisch isoliert. Wenn du den Metallrahmen extra an PE anschließen möchtest, dann mit einer hochohmigen Verbindung von > 1MOhm, um die Entladeströme bei Berührung klein zu halten, soweit die elektr. Kapazität des Drucker es zulässt. Ansonsten wären alle Leitungen zum Einsy und auch das Display abzuschirmen (kaum möglich!). Das Einsy-Gehäuse müsste aus Metall gefertigt sein. Vom deutschen Industriestandard sind die Prusa-Drucker leider meilenweit entfernt. Daher sind Änderungen daran recht aufwändig und ich bin ganz froh, ein Server-Gehäuse für mind. 1 Drucker gewählt zu haben, das schirmt etwas ab. Bisher habe ich mit ESD noch kein Problem am Drucker gehabt. Die Schuhe sind am Wichtigsten, notfalls die Schuhe ausziehen 😉 und keine Gummisohlen tragen. Eine Erdung erfolgt normalerweise nicht über den Wasserhahn/Leitung sondern notfalls am Schutzleiter einer Steckdose, falls keine separate Erdungsleitung verfügbar ist. Wasserleitungen sind heute oft aus Kunststoff oder könnten bei Erneuerung gegen Kunststoff-Leitungen ersetzt werden, Muffen und Fittings könnten isolierend wirken, das gilt für alle Rohre, auch Heizungsrohre. Ob eine ESD-Matte oder ein Ionisator wirklich hilft hängt vom Einzelfall ab. Ich habe mir angewöhnt mich bei Bedarf selbst elektr. an entsprechenden Punkten zu erden, wird i-wann zur Gewohnheit darauf zu achten. Auf unseren Arbeitstischen liegen immer ESD-Matten, sind auf meinen Fotos oft zu sehen.

Manchmal machen auch leitungsgebundene Störungen Probleme, z. B. starke Einschaltströme beim Einschalten von elektr. Verbrauchern an der selben Phase können den Drucker ebenso resetten, evtl. auch durch den Funken (das Prellen) vom Netzschalter.

Schön, dass bei deinem Drucker meine Teile gut funktionieren, so muss das sein. Meine 50W Heizpatronen habe ich vom Ali.

Beste Grüße,

Holger 🙂 

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Posted : 16/03/2020 3:26 pm
Karl Herbert
(@karl-herbert)
Famed Member

@holger-s3

Servus Holger,

danke für die zahlreichen Infos. Ich werde mir einen Kontaktgriff zur Schutzerde bauen und mir angewöhnen diesen zu benutzen. Die ESD Matten werde ich sowohl im Druckergehäuse als auch als Fußmatte vor dem Drucker verlegen und dann mal testen.

Die Umbauarbeiten in letzter Zeit waren recht umfangreich aber ohne Schwierigkeiten zu bewältigen (auch das Layout und die SMD Entlötarbeit...). Hier noch einige  Bilder dazu:

Auch erwähnenswert ist das Standfuss Upgrade mit den halbierten supersoft Squashbällen. Der Drucker ist wesentlich leiser geworden und auch die Vibrationen reduzieren sich erheblich, was sich auch am Druckergebnis sichtbar ist. Aus diesem Grund habe ich vorerst mal die Sorbothane Antivibrationtests in meiner Experimentierliste nach hinten geschoben.

This post was modified 6 months ago by Karl Herbert
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Posted : 16/03/2020 4:10 pm
holger.s3
(@holger-s3)
Honorable Member

@karl-herbert

Wow, und drucken kann das Wunderwerk auch! Krass! Respekt da hast du keine Mühe gescheut 😮 😮 .

Auch das Einsy-Gehäuse hast du schon umgebaut und die grüne LED kommt mir bekannt vor 😊.

In welchem Gehäuse hast Du den HB-Booster untergebracht? All diese LED Displays, blickst Du da selbst noch durch? 😀 

Sehr schön, happy printing!

Beste Grüße

Holger 🙂 

 

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Posted : 16/03/2020 5:23 pm
Karl Herbert
(@karl-herbert)
Famed Member

@holger-s3

Danke Holger,

das Gehäuse für den HB Booster habe ich rechts hinten am Rahmen mit einem 2x2 Netzschalter inkl. Relaisplatine angebracht. Die kleinen LED's dienen nur der Spannungsüberwachung der 12V Lüfter und des Raspi's. Und das grüne Lämpchen zeigt mir wann die Luftturbine aktiv ist. Ich habe das Zaribogehäuse ohne Raspiaufnahme gedruckt weil ich dieses extern am Rahmen angebracht habe. So ist es gut zugänglich für Änderungen und Erweiterungen. Im Zaribogehäuse ist noch Platz genug für Veränderungen.

Vielleicht hast Du ja in der nächsten Zeit etwas Neues Innovatives... 😋 

Schöne Grüße,

Karl

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Posted : 16/03/2020 6:15 pm
holger.s3
(@holger-s3)
Honorable Member
Posted by: @karl-herbert

@holger-s3

Vielleicht hast Du ja in der nächsten Zeit etwas Neues Innovatives... 😋 

Mal ein Blick auf einen Prototypen im Frühstadium. Was könnte das wohl mal werden? 😀 

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Posted : 16/03/2020 7:08 pm
Karl Herbert
(@karl-herbert)
Famed Member

@holger-s3

ein elektronisch gesteuertes Filamentransport System? Das würde in Kombination mit der MMU2S den Filamenttransport um vieles leichter machen, als alle mechanischen Feder- Puffer- und Gravitationslösungen.

Den Filamentverbrauch hältst Du mit einem Drehgeber fest? Man könnte es auch verwenden zum Filamentaufspulen oder zur Längenmessung.

Also weit liege ich jetzt nicht daneben 🤨 

 

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Posted : 16/03/2020 7:56 pm
holger.s3
(@holger-s3)
Honorable Member

Hallo Karl,

nach Umbau meiner Drucker auf 0.9er Stepper hatte ich einige 1.8er Stepper rumliegen. Rein aus persönlichem Interesse habe ich einige Experimente mit den Steppern an einem RAMPS 1.6+/Arduino Mega Board mit TMC5160 Treibern gemacht. Dabei überraschte mich das doch recht hohe Drehmoment und die mögliche Drehzahl der Stepper. Also suchte ich nach einer Anwendung dafür und hatte die Idee zu einem digitalen Filament Aufwickler (Winder) mit Filament-Führung. Die Filament-Führung fehlt auf dem Bild noch. Ein Drehgeber zur Messung der Länge und der Geschwindigkeit liegt hier schon. Dazu ist auch noch einiges an Firmware zu erstellen. Es wird noch etwas dauern, bis es rundum funktioniert. Mechanisch sind Spulen bis 300m Durchmesser und 100mm Breite möglich. Die Spulen drehen sich auf einer in wenigen Sekunden auswechselbaren kugelgelagerten Achse. Letztlich geht es mir aber primär um Experimente mit den Treibern, Motoren und der Firmware dafür. Der Aufwickler ist eher ein Nebenprodukt zum Testen der Motoren.

Grüße, Holger 🙂 

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Posted : 17/03/2020 6:41 pm
Karl Herbert
(@karl-herbert)
Famed Member

@holger-s3

Servus Holger,

so etwas in der Richtung habe ich mir vorgestellt. Dein Entwicklergeist scheint unermüdlich. Dann bin ich mal gespannt auf das Endergebnis 🙂 Ich finde es insofern interessant, weil ich eben eine Masterspule mit großem Innendurchmesser gedruckt habe, auf welcher ich so spezielle Filament wie z.B. PEEK oder Ultem aufwickeln möchte. Mit Deiner Maschine geht das natürlich wesentlich präziser. Ich rüste auch gerade auf 0.9er um und hätte neben meiner Sammlung an Nema23 Schrittmotoren nun auch 3 17er übrig 😋 

Ich würde mich freuen wenn Du mich auf dem Laufenden hältst! Danke!

Schöne Grüße,

Karl

 

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Posted : 17/03/2020 8:04 pm
Karl Herbert
(@karl-herbert)
Famed Member

@holger-s3

Servus Holger,

wie Du es bereits erwähnt hast, die Ursache für die statischen Entladungen bin ich. Ich habe mir einen Erdungsgriff zusammengebastelt und mir es zur Gewohnheit gemacht, einmal dort hinzulangen bevor ich zum Drucker gehe. Seitdem gab es in dieser Hinsicht keine Probleme mehr. Man sollte aber trotzdem auf's richtige Schuhwerk achten. Ich suche derzeit immer noch nach einer einfachen Selfmadelösung eines Ionisators. Die Luftfeuchte möchte ich natürlich unverändert auf unter 10% im Druckergehäuse belassen.

Ich denke das das Thema ESD recht umfangreich zu behandeln ist und es keine Standardlösungen gibt. Aus diesem Grund werde ich wohl eine Weile experimentieren müssen.

Schöne Grüße,

Karl

This post was modified 6 months ago by Karl Herbert
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Posted : 29/03/2020 2:37 am
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