Auf der Suche nach DEM Isolator

Auf der Suche nach DEM Isolator


Not macht erfinderisch, und so haben wir die Zeit des Wartens auf Ersatzteile mitunter auch dazu benutzt, um nach DEM Isolator für unseren Ultimaker 2 zu suchen. Die Erstauslieferung erfolgte mit einem Isolator aus Teflon, der hielt bekannterweise nicht sehr lange, bevor er durch die zu geringe Temperaturbeständigkeit angesengt wurde. Das war im Juli.

Foto eines angesengten Teflon Isolators mit Metallteil
Die Kontaktfläche zwischen Isolator und Metallteil ist zu schwach

Bevor wir von Ramun Berger vom FabLab Bern, und danach direkt von Ultimaker einen neuen mit Glas versetzten Teflon Isolator erhalten haben, machten wir uns auf die Suche nach einem Material, welches im Dauerbetrieb höhere Temperaturen aushalten kann, und als Isolator zum Einsatz kommt. Das war im August.

Foto mit zwei Isolatoren, links aus reinem Teflon, rechts versetzt mit Glas
Links nur Teflon, rechts mit Glas versetzt.

Im Internet haben wir dadurch das Material MACOR gefunden, eine Art Glaskeramik, welches im Dauerbetrieb bis zu 800°C widerstehen soll.

Foto eines Materialmusters aus Macor von der Firma FiberOptic
Materialmuster von Fiberoptic zur Verfügung gestellt.

Die Firma Fiberoptic aus Spreitenbach hat uns und dem FabLab Bern nach der verfügbaren Zeichnung des PTFE Isolator Coupler 3.2 mm aus Macor ein solches Teil hergestellt.

Zeichnung des Isolators von Ultimaker auf github veröffentlicht
Von Ultimaker auf github veröffentlicht

Die Zeichnung enthält zwei Masse nicht, welche wir selber nachmessen mussten, und es ist zudem keine Toleranz angegeben, bzw. ist diese bei einem anderen Material nicht zwingend gleich. So durfte uns Fiberoptic den Aussendurchmesser am Isolator nochmal versuchsweise um 0.04 mm runter drehen, damit das Teil überhaupt in den oberen Teil der Düse passte.

Foto einer Tüte mit einem Macor Isolator drin, welchen FiberOptic für uns hergestellt hat
Sauber abgetütet kamen zwei Isolatoren aus MACOR bei uns an
Foto eines Macor Isolators aus der Nähe
Aus Macor sieht der Isolator gut und zum Verwechseln ähnlich aus
Foto vom Macor Isolator im Metallteil der Düse drin
Nach der Anpassung um 0.04mm passt der Isolator ins Metallteil
Foto eines Teflon Isolators und eines Macor Isolators je mit Metallteil zum Vergleich
Oben Teflon mit Glas, unten Macor

Von VeloPlus haben wir uns Kupferfett bestellt, damit wir die Kontaktfläche von Düse und Druckkopf wieder neu schmieren können. Dann ging es los mit der Montage.

Foto der Einzelteile und des Kupferfetts vor dem neuen Zusammenbau des Druckkopfs
Alles bereit für den Zusammenbau
Foto der offenen Büchse Kupferfett
Kupferfett ist so schön glänzend oder eklig?
Foto der Druckkopfhalterung mit Kupferfett eingeschmiert
Bisschen schmieren, das machen wir gerne
Foto des fertig zusammengesetzten Druckkopfs mit neuem Macor Isolator
Fertig zusamnengesetzt, läuft ...
Foto des Bauraums des Ultimaker 2 mit Material das aus dem Druckkopf extrudiert wird
Erinnert uns an den ersten Zusammenbau eines Ultimaker Original

Von Herrn Müller bei Fiberoptic und Herrn Walter von TEC-AW wurden wir darauf hingewiesen, dass wohl die Gleitfähigkeit bei dem Bauteil eine entscheidende Rolle spielt. So hat uns Fiberoptic das Bauteil innen poliert, um eine noch bessere Gleitfähigkeit zu erreichen. Dass diese Gleitfähigkeit leider nicht so hoch ist wie bei Teflon, mussten wir diese Woche beim Testen erfahren. Der Widerstand beim Druck ist zu hoch, und es liessen sich in unserem Test nicht alle Materialien drucken, welche mit dem alten Isolator druckbar waren.

Foto während des ersten Testdrucks mit dem neuen Macor Isolator
Nach dem Wechsel auf anderes Material lief dann noch was ...
Foto der ersten zwei Testzylinder gedruckt mit dem neuen Macor Isolator
Am linken Testzylinder sind Spuren von zuwenig Materialfluss erkennbar.
Foto des abgebrochenen Drucks eines Eiffelturm-Teils mit neuem Macor Isolator
Mehr war nicht drin, dann mussten wir den Druck abbrechen.

Was wir auch erfahren mussten, dass Macor doch ziemlich brüchig ist. Der obere Teil unseres Isolators ist, beim Versuch ihn wieder aus der Düse zu entfernen, leider zerbrochen. Nun werden wir mit Herrn Müller von Fiberoptic Kontakt aufnehmen, um das weitere Vorgehen zu besprechen. Vielleicht liegt es am Innendurchmesser?, und vielleicht gibt es ein noch besser geeignetes Material als Macor?

Foto des zerbrochenen Macor Isolators nach dem Versuch diesen wieder aus dem Metallteil zu entfernen
Ups! Macor ist offenbar ziemlich brüchig

Vorsorglich haben wir gestern bei Ultimaker ein Multipack der inzwischen im Shop verfügbaren Isolatoren bestellt.

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