Ender 5 — Extruder

Der Ganzmetall-Extruder des Ender 5 Pro bietet deutlich Verbesserungsbedarf. Mit moderatem Aufwand läßt er sich so überarbeiten, dass er beinahe „selbstansaugend” wird.

Extruder des Ender 5 Pro (überarbeitet, montiert)
Der Ganzmetallextruder läßt sich mit geringem Aufwand sehr brauchbar machen. Das Bild zeigt die überarbeitete Version. (Zum Vergrößern auf das Bild klicken)

Gibt es an einem 3d-Drucker etwas Lästigeres, als frei herumhängende Kabel und Schläuche, in denen sich alles verfangen kann? Ja, das gibt es. Einen Extruder, bei dem sich das Einfädeln des Filaments zu einem (nicht besonders spannenden) Geduldsspiel ausartet.

Einfädeln

Der Ganzmetall-Extruder des Ender 5 Pro ist grundsätzlich erst einmal solide gebaut — wären da nicht ein paar Kleinigkeiten. Es gibt mehrere Stellen, an denen sich das Filament beim Einfädeln verhaken kann. Die wichtigste Stelle ist die Druckschlauchkupplung, denen Gewinde sich nicht tief genug einschrauben läßt.

Extruder des Ender 5 Pro (Usprungszustand)
Extruder im Ursprungszustand: Ein deutlich zu tiefes Gewinde erzeugt einen Absatz im Filamentpfad und verhindert eine bequeme Zuführung. (Zum Vergrößern auf das Bild klicken)

Die Bohrung, in die die Schlauchkupplung eingeschraubt wird, ist 7,1 mm tief und läuft spitz zu. Das Gewinde der Schlauchkupplung ist dagegen nur 4,5 mm lang (ohne Dichtring). Damit ergibt sich ein ca. 2,6 mm langer Hohlraum, in dem sich die Spitze des Filaments verhaken kann.

Es gäbe drei Lösungen:

Leider läßt sich das Gewinde an der Kupplung nicht weit genug verlängern, da zu wenig Material vorhanden ist, um den Absatz abzudrehen.

Ein Zwischenstück ließe sich sicherlich problemlos anfertigen oder sogar mit dem Ender 5 selbst drucken.

Wenn man aber ohnehin schon dabei ist, den Extruder mechanisch zu überarbeiten, kann man auch direkt einen Absatz feilen oder fräsen. Bei dieser Gelegenheit kann der Gewindegrund mit einem 5-mm-Fräser geplant und das Gewinde bis zum Grund geschnitten werden.

Mit einem Entgratsenker (45°) oder einem Anbohrer (60°) kann dann noch die scharfe Kante oberhalb der Rolle entschärft werden, und schon findet das Filament von selbst seinen Weg, ohne dass mühevoll eingefädelt werden muß.

Zweite Schlauchkupplung

Extruder des Ender 5 Pro (überarbeitet)
Der Ganzmetallextruder läßt sich mit geringem Aufwand sehr brauchbar machen. Ein Absatz auf der Oberseite (vorn) sorgt dafür, dass der unerwünschte Hohlraum verschwindet. (Zum Vergrößern auf das Bild klicken)

Da der Extruder ohnehin schon zerlegt ist, wird kurzerhand noch ein Gewinde für eine zweite Schlauchkupplung an der Unterseite eingebracht. Damit läßt sich später eine vollkommen geschlossene Filamentführung realisieren.

Neben dem Staubschutz hat das den angenehmen Nebeneffekt, dass sich das Filament wechseln läßt, ohne dafür den Druckvorgang zu unterbrechen.

Druckfeder

Es hat sich gezeigt, dass die Druckfeder selbst bei maximal herausgedrehter Einstellschraube eine zu große Anpreßkraft der Druckrolle erzeugt. Bei weichen Filamenten (wie dem Maertz PLA schwarz matt) führte das dazu, dass das Filament plattgedrückt wurde und anschließend die Förderrate nicht genau stimmte.

Ein Verzicht auf die Schraubhülse, die als Einstellung dient, liefert sofort bessere Ergebnisse.

Drehknopf

Extruder des Ender 5 Pro (überarbeitet)
Überarbeiteter Extruder mit neuem Halteblech und Drehknopf (Zum Vergrößern auf das Bild klicken)

Ältere Versionen des Ender 5 Pro hatten einen Extruder, bei dem das Vorschub-Zahnrad aufgeschraubt war (bei der aktuellen Version von Anfang 2022 ist es aufgepreßt) und der Wellenstummel war ca. 5 Millimeter länger. Hier ließ sich problemlos ein Drehknopf an der Welle befestigen.

Beim neueren Extruder ist das etwas aufwendiger. Ein neues Halteblech, 0,6 mm dünner als das Original, erlaubt es, das Mitnehmer-Zahnrad um diesen Betrag nach innen zu pressen, so daß das Filament immer noch in der gleichen Spur läuft. Dieser winzige Wellenstummel läßt sich als Zentrierbund nutzen, um einen Drehknopf aufzukleben.

Als Klebstoff findet Loctite 603 Verwendung. Basis für den Drehknopf ist eine stählerne Rändelmutter. Die Klebestelle ist plangedreht, um die Zinkschicht zu entfernen, und ein paar Millimeter tief auf ⌀ 5 mm aufgebohrt. Durch das Restgewinde läßt sich später, wenn das Zahnrad verschlissen ist, alles wieder mit Gewalt abdrücken, ohne den Motor anzuwärmen.

Resultat dieser Modifikationen ist es, daß sich das Filament einlegen läßt, ohne den Federmechanismus zu betätigen. Es ist ausreichend, das Filament in den Ansaugschlauch zu schieben und am Knopf zu drehen, sobald man Widerstand spürt.

Noch nützlicher ist der Drehknopf beim Filament entfernen. Jetzt ist es möglich, mit zwei Fingern mit deutlich mehr Kraft das Filament aus dem Extruder zu ziehen. Das bedeutet, daß zum Herausziehen eine niedrigere Temperatur möglich ist, was wiederum bedeutet, dass sich das Filament weniger in die Länge zieht, wodurch wiederum das Hotend deutlich leerer ist.


Versteifung des Rahmens

Downloads

zip Fertigungsskizze Halteblech Extruder (DXF)
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