Autor: Ulrich Saßmannshausen

Premiere bei uns im Büro!
Dank unseres Sponsors Gearbest konnten wir mit dem HE3D K200 das Neuland der Delta-Drucker betreten, denn bisher waren alle Testgeräte die wir untersucht haben entweder i3 Aufbauten oder CoreXY-Drucker.

Was ist ein Delta-Drucker?

Wir wollen versuchen Euch die Unterschiede hier einmal kurz und knapp zu erklären.

Alle bisher von uns getesteten Drucker haben ein klar definiertes kartesisches Maschinenbett. Das heißt, jeder Motor bewegt eine linear fahrende Achse. (X, Y, Z) bzw. (XY, Z bei Core XY).
Beim Delta-Drucker bewegt jeder Motor ebenfalls eine linear fahrende Achse, diese sind jedoch mit Stabarmen in der Mitte verbunden.

Definition Delta Roboter: Delta-Roboter sind Parallelarmroboter mit Stabkinetik. Die Form der mindestens drei Arme dieses Roboters, welche mit Universalgelenken mit der Basis verknüpft sind, erinnert an den griechischen Buchstaben Delta. Deltaroboter sind leicht und schnell und werden häufig zum Verpacken in Fabriken, in der Montage und im High-Speed-Bereich eingesetzt.
Quelle: https://wiki.induux.de/Delta-Roboter

Vorteil dieser kinematischen Systeme ist, dass diese eine hohe Geschwindigkeit und Genauigkeit erreichen können. Wobei die Last, die an den Armen wirken darf, nur gering sein sollte. Zudem ist der Bauraum beim Delta relativ eingeschränkt.

Delta-Drucker besitzen fast ausschließlich ein Bowden-Setup, da wie zuvor erwähnt nur geringe Lasten genau und schnell bewegt werden können. Mittig an der Basis befestigt befindet sich das Hotend und der Extruder wird seitlich am Rahmen montiert.
Durch den Einsatz des Bowden-Setup sind diese 3D-Drucker nur bedingt bis gar nicht für den Einsatz von flexiblen Materialien geeignet.

Technische Daten

Auspacken und Aufbauen

Geliefert wird der HE3D K200 in einem flachen Karton, welcher zusätzlich mit einer Folie umwickelt worden ist. Wir konnten trotz des langen Versandwegs aus China keinerlei Beschädigungen feststellen und können somit behaupten, dass der Drucker ausreichend gut verpackt ist.
Nach dem Öffnen erwarteten uns im Inneren weitere kleine Kartons in denen sich die Bauteilegut verpackt befinden. Jeder Karton ist zusätzlich nochmal durchnummeriert
Wir kontrollierten kurz die Stückliste und konnten schnell eine Abweichung bei den Eckstücken feststellen. Laut Stückliste sollten 12 Ecken im Karton liegen, ausgepackt hatten wir aber nur neun.
Wie sich später herausstellte, stimmte die Zahl auf der Stückliste nicht. Hier sollte seitens HE3D nochmal nachgebessert werden.

Was uns positiv überrascht hat ist die Tatsache, dass alle Kunststoffteile die beim Aufbau des K200 benötigt werden als Spritzguss- und nicht als 3D-Druckteile ausgeführt sind.

Nachdem wir alles ausgepackt auf Schäden kontrolliert hatten, fiel besonders ein Detail ins Auge: an den Aluminium-Profilen waren überall Sägespäne vorhanden. Diese lösten sich zwar mit dem Entfernen der Schutzfolie fast vollständig ab, dennoch waren hier und da noch Späne vorhanden die wir mit Druckluft sorgfältig entfernt haben.
Gerade weil bei diesem Drucker eine offene Elektronik vorhanden ist, sollte man hier besonderen Wert auf Sauberkeit legen. Und auch dem Hersteller sei gesagt, dass er die Späne besser bei sich entfernen sollte, damit es später nicht zu unerwünschten Fehlern kommt.

Der Aufbau des K200 verlief nicht ganz so einfach, wie wir uns es gewünscht hatten.
Teilweise waren Schrauben nur sehr schlecht bis kaum zugänglich, zum anderen ist die Aufbauanleitung sehr lückenhaft und bedarf einer dringenden Nachbesserung.
Selbst bei den vom Hersteller empfohlenen Links zu YouTube und Facebook konnten wir keine zufriedenstellende Anleitung finden.
Oft hieß es deshalb improvisieren und probieren, zumal Bauteile mitgeliefert wurden, die in keiner Weise in der Aufbauanleitung Erwähnung finden.
So werden sechs Zugfedern mitgeliefert, die an den Stäben der Kinematik Platz finden und dort zur Reduzierung des Spiels eingesetzt werden.

Machen den Aufbau nicht leicht:

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Schlecht erreichbare Schrauben machen den Aufbau oft abenteuerlich.

Auch bei den Endstops hatten wir so unsere Probleme, denn in der Aufbauanleitung befindet sich kein Hinweis, dass an den Führungswagen noch eine Schraube eingesetzt werden muss, die den Endschalter betätigt.  Leider fiel es erst sehr spät auf, so dass wir diese mühsam in den Block drehen mussten.

Lager und Führungen

HE3D setzt beim K200 auf V-Slot Profile mit V-Rollen welche außen am Profil entlanglaufen. Die V-Rollen sind kugelgelagert und werden auf einer Seite mittels Exzenter an das Profil angedrückt, um eventuelles Spiel auszugleichen.
Mit der Zeit wird sich zeigen, ob die Rollen und Lager für den Zweck ausreichend dimensioniert sind.

Bei den Antriebsriemen handelt es sich um GT2 Riemen die oben über eine Umlenkrolle und unten über einen direktmontierten Pulley angetrieben werden.
Leider ist die Einstellung der Riemenspannung, in der vom Hersteller angedachten Lösung, nicht optimal, so dass wir hier eine eigene Konstruktion zum Einstellen der Spannung eingesetzt haben.

Hier findet Ihr unsere Version für den Riemenspanner. 

Zu den Gelenkaugen, die an den Stäben der Kinematik angebracht sind, können wir leider keine Aussage treffen, da diese direkt befestigt sind und keine Bezeichnung aufweisen.
Einzig können wir sagen, dass es sich um polierte Gelenkaugen in einem Kunststoffspritzgussteil handelt.

Extruder und Hotend

Zugegeben, das Hotend des K200 wirkt schon ein wenig, sagen wir mal, „robust“. Denn es ist nicht aus einem Aluminium-Strangpressprofil, sondern aus einem Aluminium-Spritzgussteil hergestellt. Dadurch sieht es natürlich nicht ganz so „edel“  aus, wie die Hotends anderer Hersteller. Dies sollte aber keinerlei Einfluss auf die Funktion haben. Gekühlt wird das Ganze mit einem lautstarken 40er Lüfter.

Einen Bauteillüfter sucht man beim K200 vergeblich. Jedoch liegen dem Bausatz zwei Radiallüfter und ein Link zu thingiverse.com bei, wo passende Luftdüsen zum selber drucken zu finden sind.
Eine tolle Idee wie wir finden.

Beim Extruder handelt es sich um einen einfachen MK8 Extruder mit Hebelarmen und Messingritzel. Dieser findet seinen Platz, montiert an einem Aluwinkel, am Rahmen und wird mittels Push-Fit und Teflonliner an das Hotend verbunden.

Elektronik

Als Mainboard kommt beim HE3D K200 ein sogenanntes „BT7200 Ramps Plus2“ zum Einsatz. Hierbei handelt es sich um einen Clone vom Ramps 1.4 Board mit Repetier als Firmware.
Das Board bietet Anschlussmöglichkeiten für insgesamt vier Motoren, zwei Hotends und ein Heizbett. Der von uns getestete Drucker verfügt übrigens über kein Heizbett. Es gibt aber eine Version vom K200, die ein Heizbett besitzt.

Als Treiberbausteine sind beim K200 ganz normale Pololu A4988 verbaut, die bei Bedarf aber gegen andere Treiberbausteine getauscht werden können.
Ansonsten kann an das Board noch ein 12V Laser angeschlossen werden.
Da, wie gesagt, unser Testdrucker kein Heizbett besitzt, liegt dem K200 ein einfaches kleines 12V 90W Netzteil bei. Der Anschluss erfolgt mittels Stecker an das Board und bedarf keinerlei Verdrahtungsarbeit durch Fachpersonal.

Die Verkabelung der einzelnen Bauteile war für einen geübten Aufbauer kein Problem, jedoch sollte das Verdrahtungsschema gerade für Anfänger deutlicher gestaltet werden, damit es nicht zum Vertauschen von Anschlüssen kommen kann.
Gefallen hat uns übrigens, dass die Kabel der Heizpatrone des Hotends mit Aderendhülsen verquetscht waren. Die Gefahr von Bränden durch Übergangswiederständen sollte somit deutlich verringert worden sein. In der Anleitung gibt es übrigens ein Bild, wo der Drucker mit einem 12/24V Netzteil versorgt werden kann. Da das Board aber nur für 12V geeignet ist, raten wir dringend ab ein 24V Netzteil anzuschließen.

Zum Bedleveling liegt übrigens noch ein Sensor bei, auf den wir aber im zweiten Teil nochmal eingehen werden.

Erstes Fazit

Der Aufbau und die Inbetriebnahme des HE3D K200 gestalteten sich schwieriger alszunächst gedacht.
Schwer zugängliche Schrauben und eine lückenhafte Aufbauanleitung machen die Montage teilweise zum Abenteuer, welches auch mal Improvisationstalent erfordert.

Uns sind einige Punkte aufgefallen, die vom Hersteller bzw. von euch verbessert werden sollten:

• Es macht Sinn unter das Maschinenbett ein paar Gummifüße zu befestigen, damit der Tisch oder Schrank, wo der K200 seinen Platz findet, nicht von Kratzern in Mitleidenschaft gezogen wird.
• Die Befestigung des Druckbettes ist sehr mangelhaft. Die Glasscheibe wird lediglich zwischen Schrauben mit Hammermuttern an das Profil geklemmt. Einmal zu fest angezogen und die Platte kann zerspringen.
• Das Mainboard ist unter dem Druckbett absolut fehlplatziert. Gerade wenn man später noch auf ein Heizbett umrüsten möchte, kann es hier zum Hitzestau kommen. Eine externe Lösung wäre hier angebrachter. Ebenso lässt sich beim Einrichten der Reset-Knopf nicht erreichen.
• Das Spannen der Riemen ist nur schlecht möglich. Hier wäre ein verstellbarer Spanner ähnlich unserer Lösung hilfreich.

Insgesamt lässt sich bis jetzt sagen, dass der HE3D K200 nicht als Anfängerdrucker geeignet ist, da gerade bei Delta-Druckern doch einige Punkte mehr zu beachten sind, als bei i3 oder CoreXY-Aufbauten.

Im zweiten Teil werden wir euch über die Druckergebnisse und unsere Erfahrungen mit dem 3D-Drucker berichten.

Stay tuned…