Erkundung einer neuen Grenze: Desktop-EDM kommt

Zu sagen, dass der Desktop-3D-Druck einen transformativen Effekt auf unsere Community hatte, wäre eine Untertreibung. In nur etwa einem Jahrzehnt haben wir uns von knarrenden Druckern, die kaum einen richtigen Würfel herausdrücken konnten, zu zuverlässigen Arbeitstieren entwickelt, die nicht viel mehr kosten als eine anständige Akku-Bohrmaschine. Es ist so weit gekommen, dass es fast überraschend ist, auf diesen Seiten ein Projekt zu sehen, das nicht in gewisser Weise 3D-gedruckte Komponenten enthält.

Es gibt nur ein Problem: Alles, was aus ihnen herauskommt, ist Plastik. Klar, einige Kunststoffe sind stärker als andere … aber sie sind immer noch Kunststoff. Gut für viele Aufgaben, aber sicherlich nicht für alle. Die wahre Revolution für Hersteller und Hacker wäre eine Maschine, die so klein, praktisch und einfach zu bedienen ist wie ein Desktop-3D-Drucker, aber in der Lage ist, Metallteile herzustellen.

Wenn es nach Cooper Zurad geht, könnte eine solche Traummaschine in nur einem Monat auf der Werkbank landen, was zum Teil der Tatsache zu verdanken ist, dass sie auf den Knochen eines Desktop-3D-Druckers aufgebaut ist. Sein Open-Source-Powercore-Gerät ermöglicht es nahezu jedem 3D-Drucker, mithilfe einer Technik, die als elektrische Entladungsbearbeitung (EDM) bekannt ist, reibungslos durch massives Metall zu schneiden. Wer könnte also den Desktop-EDM-Hack-Chat dieser Woche besser leiten?

Während Cooper immer noch vom phänomenalen Erfolg des Powercore-Kickstarters Anfang des Jahres, der über 192.000 US-Dollar einbrachte, begeistert ist, beschränkte er sich bei seinen Fragen keineswegs nur auf sein eigenes Projekt. Er glaubt fest an EDM und egal, ob Sie sein Gerät verwenden oder versuchen, Ihre eigene Lösung selbst zu entwickeln, er ist immer gerne fürs Fachsimpeln da. Allerdings stellte er zu Beginn des Chats klar, dass die erste Welle von Powercores vor Ende Juli ausgeliefert werden sollte. Etwa zur gleichen Zeit werde auch die Quelle für das Projekt freigeschaltet. Cooper sagte, es sei dem Team wichtig, dass zahlende Kunden ihre Hardware erhalten, bevor DIY-Klone auftauchen.

Die ersten Fragen im Chat konzentrierten sich hauptsächlich auf die Elektroden, die natürlich ein sehr wichtiges Element des EDM sind. Da die Funken das Werkstück erodieren, verschleißen sie auch die Elektrode selbst. Dies muss während des Bearbeitungsprozesses ausgeglichen werden, sonst wird die Funkenstrecke irgendwann zu groß.

Glücklicherweise verfügt ein modifizierter 3D-Drucker über mehr als genug Z-Verfahrweg, um diesem Problem entgegenzuwirken. Cooper erklärt, dass sie eine spezielle Gabel des LaserWeb4 für die Verwendung mit EDM vorbereitet haben, die die Z-Höhe ständig im richtigen Tempo senkt, um zu verhindern, dass die Elektrode selbst mit der Zeit kürzer wird. Es gab auch Diskussionen über Elektrodenmaterialien und -formen, einschließlich einer interessanten hohlen Variante, durch die beim Schneiden tiefer Löcher Dielektrikum gespült werden könnte.

Während er besprach, was erforderlich ist, um einen Standard-3D-Drucker für EDM umzurüsten, erklärte Cooper, dass der Prozess schnell genug sei, dass man dafür technisch gesehen keine spezielle Maschine benötige. Möglich wird dies dadurch, dass zumindest beim getesteten Ender 3 keine Firmware-Änderungen notwendig sind. Sie entfernen einfach das Hotend und ersetzen es durch den Elektrodenhalter. Wenn Sie jedoch viel EDM betreiben, wäre es sinnvoll, ein spezielles Setup zu haben, insbesondere wenn man bedenkt, wie günstig man heutzutage einen Ender 3 bekommen kann.

Schließlich verlagerte sich die Diskussion auf die Arten von Materialien, die Sie mit einem Desktop-EDM-Setup schneiden können, und darauf, wohin die Zukunft führen könnte. Cooper sagt, dass alle Tests mit dem Powercore mit relativ dünnem Aluminium durchgeführt wurden, und das ist tatsächlich alles, was im Kickstarter versprochen wurde.

Allerdings haben sie mit Stahl Fortschritte gemacht, obwohl er glaubt, dass die Umstellung der Elektrode von einem Messingstab auf einen dünnen Draht wahrscheinlich der Schlüssel für die Zukunft sein wird. Die weitaus dünnere Elektrode schneidet schneller, aber die Mechanik ist wesentlich komplexer, als einfach einen Messingstab an einen 3D-Drucker zu schrauben.

Zum einen muss der Draht unter Spannung gehalten werden. Das bedeutet, dass es Befestigungspunkte oberhalb und unterhalb des Werkstücks benötigt. Auch der Draht wird im Allgemeinen in Bewegung gehalten, indem er von einer Vorratsspule abgezogen und am anderen Ende um eine Aufwickelspule gewickelt wird. Nichts davon ist für eine DIY-Maschine unmöglich, und wir haben bereits erste Versuche gesehen, aber es wird noch mehr Arbeit erfordern, es für ein Hobby-Budget praktikabel zu machen.

Was letzten Endes auch der springende Punkt ist. Am Ende des Gesprächs, das über zwei Stunden dauerte, herrschte allgemein das Gefühl, dass ein aufregendes Abenteuer bevorstand. DIY-EDM-Geräte der ersten Generation wie der Powercore sind nur der Anfang, nicht das Endergebnis. Sobald ein paar hundert Hacker diese Maschinen auf ihren Labortischen haben und mit der Arbeit daran beginnen können, wird dies den Weg für die nächste Evolution der Hardware ebnen. Anders ausgedrückt: Dies ist die Makerbot Cupcake-Ära des Heim-EDM – auf diese Tage werden die Menschen in 15 oder 20 Jahren als die ersten Schritte zurückblicken, um diese leistungsstarke Technologie in die Hände des Einzelnen zu legen.

Wir möchten Cooper Zurad für seinen Besuch im Hack Chat danken und wünschen ihm viel Glück mit dem Powercore. Wir sind gespannt, was die Early Adopters mit der Hardware machen können, und freuen uns auch darauf, dass das Design Open Source wird, damit andere es optimieren und verbessern können. Es gab eine Zeit, in der 3D-Drucker und Laserschneider außerhalb von High-End-Forschungs- und Entwicklungslabors einfach nicht existierten, und jetzt können wir sie bei Amazon erwerben. Es ist schwer zu sagen, ob dies letztendlich auch für Erodiermaschinen gelten wird, aber wir sind gespannt, dies herauszufinden.

Der Hack Chat ist eine wöchentliche Online-Chat-Sitzung, die von führenden Experten aus allen Bereichen des Hardware-Hacking-Universums veranstaltet wird. Es ist eine großartige Möglichkeit für Hacker, auf unterhaltsame und informelle Weise Kontakte zu knüpfen. Wenn Sie es jedoch nicht live schaffen, sorgen diese Übersichtsbeiträge sowie die auf Hackaday.io veröffentlichten Transkripte dafür, dass Sie nichts verpassen.