Heated bed voor de Ultimaker

Voor een recycling project willen we ABS gaan printen met Ultimakers, maar de Ultimakers in ZB45 hebben geen heated bed. ABS trekt snel krom als je het zonder heated bed print. Een heated bed voor de Ultimaker kost € 245,- ex BTW en vergt bovendien onomkeerbare ombouw van de machine. Wij willen graag de normale build plate kunnen verwisselen voor een heated bed, dus bouwen we het zelf.

Dit ontwerp is geinspireerd door de instructies op: http://www.headfuzz.co.uk/ultimaker-headed-bed

Onderdelen:

  • 100k thermistor (reprapworld)
  • Heated Bed PCB MK2 (reprapworld)
  • Heated Bed glass 200x200x3mm (Borosilicate) (reprapworld)
  • Kapton sticker 20x20cm (reprapworld)
  • Relay 12V, 30A (reprapworld)
  • 4-polige inbouw-stekker  + contra (farnell: 1122378 + 3705365).
  • laser cut bed holder (Gamma timmerplaat 5mm = 4.6mm dik)
  • externe voeding voor heated bed (12V, min. 10A) (reprapworld)
  • dikke 2-aderige rood-zwarte draad voor de voeding van het heated bed (1 mtr)
  • dunne 2-aderige draad voor de temperatuursensor (1 mtr)
  • kapton tape
  • 1k resistor + LED (optional)
  • 3-polige female pin-header
  • kabelbinders
  • 4 x boutje 3mm, 10mm lang, met moer en ring
Nee, wij worden niet gesponsord door RepRapworld, bestel gewoon bij je lokale onderdelenboer, dat doen wij ook ;-)

De lasercut bed holder is een interface tussen de bevestiging van de Ultimaker build plate en het MK2 heated bed. Ik wilde graag een build plate maken die even dik is als de originele plaat zodat het niet nodig is de Z-as endstop te verstellen (wel moet je na het verwisselen van de plaat het vlak uitlijnen).

Ik heb de maten van de Ultimaker build plate gehaald uit: https://github.com/Ultimaker/UltimakerOriginal/tree/master/1114_Build_Pl...

Vervolgens heb ik een MK2 heated bed opgemeten (214x214cm) en de gaten (3mm, 2.5mm van hoeken) erin getekend. Ik gebruik 5mm hout met twee erop gelijmde steuntjes die de bevestigingspunten iets minder dan 10mm dik maken, net als het oorspronkelijke bed.

 

Ontwerptekening:

Laser instellingen:

  • gamma timmerplaat 4.6mm
  • snijden: vermogen 100%, snelheid 1.2%
  • graveren: vermogen 100% snelheid 30%

 tekening heatedbed hout: svg bestand

Ontwerptekening voor acrylaat 4mm:

 tekening heatedbed acrylaat: svg bestand

Bouwen:

  • soldeer een dikke rood-zwarte draad aan het heated bed. Neem ong 1 meter. draad. Knip halverwege de rode draad door, zonder de zwarte te beschadigen. Soldeer de rode draad op de twee schakelende polen van het relais. De rood-zwarte draad gaat verder naar de voeding.
  • Optioneel: soldeer een 1K weerstand en een LED op het heated bed. De LED moet met de lange pin aan de kant van de rode draad.
  • soldeer een twee-aderige draad van 50 cm aan de temperatuursensor. Plak de sensor met een beetje kapton tape midden onder het heated bed (in de MK2 zit hiervoor een gaatje). Leid de draad naar de zijkant van het heated bed, waar ook de stroomdraad zit en plak 'm vast. Let op dat de ongeisoleerde polen van de temperatuursensor geen kortsluiting maken. Soldeer de andere kant van deze draad aan de stekker.
  • soldeer een kort stukje van de dunne twee-aderige draad van de spoel van het relais naar de stekker
  • Boor een gat door de bodem van de Ultimaker (9mm).
  • soldeer aan de contrastekker 2 x 2 draden. Zet de contrastekker vast in het gat in de Ultimaker. Sluit de twee draden die overeen komen met de draden die naar het relais gaan, aan de onderkant aan op de heated-bed aansluiting. Soldeer aan de andere twee draden de twee buitenste pinnen van de 3-pin-header en sluit dit aan op de temperatuur-sensor ingang (3).
  • Schroef het heated bed in het lasergesneden houten frame. Plak de kapton sticker op het glas en plak het glas op het heated bed.

De standaard firmware van onze Ultimakers herkent geen heated bed. Ook is de elektronica anders dan bij het heated bed van Ultimaker zelf, dus is het nodig zelf firmware te maken. Gecompileerde firmware voor gebruik met dit heated bed staat hier: https://zb45.nl/sites/zb45.nl/files/u226/Marlin.hex

Wijzigingen in de Marlin-configuratie, ten opzichte van de Ultimaker/Marlin firmware:

#define TEMP_SENSOR_BED 1
#define BED_MAXTEMP 110
#define PLA_PREHEAT_HOTEND_TEMP 210
#define ABS_PREHEAT_HPB_TEMP 90

Het zou helemaal mooi (plug en play) zijn als de firmware zelf zou herkennen of er wel of niet een heated bed aan hangt. Dit zou kunnen door autodetectie van de temperatuursensor.

 Links:

 pinout stekkertje (bij ZB45):

  1. heated bed relay
  2. heated bed relay
  3. thermistor
  4. thermistor