Ender 5 (Umbau)

Hier möchte ich euch meinen Ender 5 Umbau vorstellen:

Warum habe ich mich für den Ender 5 in der Standardausführung entschieden und nicht für den Pro?

Zum einen habe ich es von den Kosten abhängig gemacht und was ich noch mit dem Ender 5 vorhabe, die Mehrkosten für den Ender 5 Pro sind es meiner Meinung nach nicht wert, das mehr zu investieren, wenn man den Drucker sowieso komplett überarbeiten möchte.

Für diejenigen die einen Drucker haben möchten, an dem nicht viel umgebaut oder gemoddet werden soll ist die Pro-Variante allerdings einen Blick wert. Die Vorteile des Pro sind das bessere Mainboard (V4.2.2) und der bessere Feeder/Extruder, da ich diese sowieso tausche für mich also uninteresant

Kosten/Kaufteile

Teil Einzelpreis
Creality Ender 5 182,99€
Creality CR Touch 39,99€
Creality Board V4.2.7 33,71€
Bed Isolierung 9,99€
Sunon Bauteillüfter 5015 (12V)) 14,98€
DualGear Feeder/Extruder 22,99€
PETG Basicfil Silber 2x500g 21,90€
Capricorn Bowdenschlauch 16,79€
Buck (StepDown DC-DC) 2,50€
Hammermuttern 11,59€
Display Kabel (lang) 4,95€
Altes Mainboard 1.1.4

-15,01€

  348,33€

 

Mainboard:

Als Mainboard habe ich mich anfangs für das Original Creality V4.2.7 entschieden, Gründe:

  1. weil ich es noch nicht kenne und kennenlernen möchte,
  2. Es passen die Anschlüsse zum Ender 5, ohne groß umzubauen
  3. Die Anschlüsse sind für meinen Umbau ausreichend
  4. (Falls ich die Marlin nicht hinbekomme kann die Original Creality Ender 5 Firmware verwendet werden)
  5. Das 32Bit Board ist weitgehendst auf dem aktuellen Stand und sollte mit Marlin und Klipper ohne Probleme klarkommen

Wenn ihr euch das Board zulegt, solltet ihr aufpassen, dass ihr das für euren Drucker zugeordnete Mainboard kauft. (Also z.B. V4.2.7 Ender 3)

Ich kann nicht sagen, ob Creality die V-Ref Spannungen bei den Geräten unterscheidet. Ich habe mir diese nochmals angeschaut und bei Creality die V-Ref für den Ender 5 angefragt.

Diese Werte habe ich von Creality bekommen:

X: 1.1V
Y: 1.1V
Z: 1.1V
E: 1.2V

Die Y Spannung habe ich zum Start allerdings auf einen höheren Wert von 1,2V eingestellt, da Y die gesamte X-Masse mit bewegen muss. Aber immer dran denken, an den Motoren mal die Temp. messen, wenn diese zu warm werden, die V-Ref etwas heruntersetzen

Als Alternative stand noch das SKR mini E3 V2.0, SKR mini V3.0, BTT RRF V1.1 oder das BTT SKR 2 (1.4) zur Auswahl. Beim BTT SKR 2 oder ähnlichen habt ihr den Vorteil das die Schrittmotortreiber getauscht werden können (z.B. diese hier), somit könnt ihr z.B. für den Extrudermotor einen anderen Treiber einsetzen, zu empfehlen sind TMC2209 Treiber (nicht TMC2208). Ich würde ein SKR mini E3 oder Ein BTT SKR 2 dem Creality V4.2.7 immer bevorzugen.

Update 05.03.22:

Mein V4.2.7 ist mittlerweile weiterverkauft und ich habe mir das BTT RRF V1.1 zugelegt und bin bisher absolut zufrieden, das RRF E3 V1.1 hat einen schnelleren Prozessor als das mini E3 V2/V3 welche Auswirkung das auf den druck hat kann ich nicht wirklich beurteilen, schneller ist besser 😉. bei Marlin könnte es sich positiv auswirken da der Prozessor so schneller die verfahrwege berechnen kann. Bei Klipper rechnet sowiso der Raspi.

Vergleich Mainboards

Mainboard Prozessor Technologie MHz Speicher Programmspeicher Treiber  Firmware Bemerkung
 Creality V1.1.5 ATmega 1284 8bit 16  16KB 128KB  TMC2208 Marlin 1/ Klipper  
 Creality V4.2.7 STMF103RE 32bit 72  48KB 512KB  TMC2225 (TMC2208) Marlin 2 / Klipper  
 SKR mini E3 V2.0 ARM Cortex-M3 32bit 72  48KB 256KB  TMC2209  Marlin 2 / Klipper  
 SKR mini E3 V3.0 ARM Cortex M0+ 32bit 64   512KB  TMC2209  Marlin 2 / Klipper  
 SKR 2 ARM Cortex M4 32bit 168      Steckplätze  Marlin 2 / Klipper/RepRep Wifi interface
BTT RRF E3 V1.1BTT RRF E3 V1.1BTT RRF E3 V1.1BTT RRF E3 V1.1 ARM Cortex M4 32bit 168 192KB 1024KB TMC2209  Marlin 2 / Klipper/RepRep Wifi 2,4

 

 

Extruder/Feeder:

Die Entscheidung fiel mir am schwersten, Bowden oder DirektDrive Setup. Es haben beide ihre Vor- und Nachteile. Die Entscheidung werde ich euch aber nicht abnehmen können, das muss jeder für sich entscheiden.

Zum Begin werde ich es bei einem Bowdensetup belassen, den Extruder habe ich aber nicht an der von Creality vorgesehenen Stelle platziert, sondern nach oben verlagert, um den Bowdenschlauch so kurz wie möglich zu halten. Dafür habe ich mir einen passenden Halter gedruckt. (hier auf Thingiverse)

Als Feeder hatte ich einen 3:1 BMG-Clon angedacht, eine Alternative wäre ein DualDrive ohne Übersetzung von z.B. Redrex oder von Creality selbst, diese liefern mir bei meinem Ender 3 bessere Ergebnisse als die BMG Clone.

Sollte ich mit dem BMG Clone keine guten Ergebnisse erzielen, wird auf den genannten einfachen DualDrive umgestellt.

Update 04.01.22

Der BMG Clone wird ersetzt durch den genannten DualDrive Feeder, passt bei diesem auf das ihr einen bestellt der Scheiben unter den Förderrädern hat, da diese sonst in das Aluminium fressen (sich einarbeiten). Ein richtiger wäre dieser Dualdrive Feeder Redrex Washer

Der Grund warum die BMG mit diesem Mainboard nicht richtig funktionieren ist die Übersetzung von 3:1, das packen die TMC2208/TMC2209/TMC2225 irgendwie nicht richtig, um mit diesem ein einigermaßen brauchbares Ergebnis zu bekommen, musste ich die Extruder Acceleration auf 1000 herunterschrauben und die Retract-Geschwindigkeit auf 30mm/s wodurch ich immer etwas Stringing habe. Also wenn ihr die genannten TMC Treiber verwendet nutzt einen Feeder ohne Übersetzung, das macht die Sache wesentlich einfacher. Wenn ihr ein Board habt wie das SKR 1.4 bei dem ihr die Treiber tauschen könnt, dann tauscht den E-Treiber in einen LV8729 (Erfolgreich getestet an einem i3 Mega mit SKR1.4 und BMG Clone) der kommt mit den BMGs besser klar (Alternativ würden noch die A4988 oder die DRV8825 besser funktionieren)

 e5 extruder 4.1  e5 extruder 4.1

Die Variante mit dem Dualdrive läuft bei mir 1A diese wird auch an meinem Ender 5 montiert bleiben.

Aktuell arbeite ich an einer Lightwight DirectDrive Variante als alternative, da ich mit diesem dann TPU Drucken möchte, sobald diese funktioniert werde ich diese hier weiter beschreiben.

 

Update 04.04.22

So meine Light Wight Direct Drive Variante ist fertig, hierfür habe ich mich für eine Variante mit den Sherpa mini Extruder entschieden und bin absolut zufrieden, dies kann ich beruhigt weiterempfehlen. Dafür habe ich mir die mühe gemacht eine Base für den Hero Me Gen 5 (6) konstruiert auf den dere Sherpa perfekt draufpasst https://www.thingiverse.com/thing:5341594 alle anderen Teile sind vom Hero Me Projekt zu verwenden.

e5 Duct 8  e5 Duct 9  e5 Duct 10

 

 

Display

Das Display an sich bleibt gleich, nur die Halterung seitlich stört mich, weshalb ich mir einen neuen Displayrahmen konstruiert habe (hier auf Thingiverse) und diesen dann im Gehäuserahmen platziert habe. Was ich hierzu neu brauchte, war ein etwas längeres Flachbandkabel (Siehe hier)

e5 display 2  e5 display 1

 

Hotend/Bauteillüfter

Hier habe ich mich durch den Entscheid des Bowdensystems für den Hero Me Gen 5 Fan Duct entschieden und das Hotend auf dem MK8/10 System belassen, den Hero Me Gen 5 habe ich sehr erfolgreich mit meinem Ender 5 am Laufen, als Lüfter habe ich einen Sunon 12V 5015 mit DC-DC Wandler (LM2596S) verwendet, anschließen müsst ihr diesen dann so:

  1. DC-DC Wandler direkt an das Netzteil (24V) dann den Wandler mit einem Multimeter auf 12V Ausgangsspannung einstellen,
  2. Nun verbindet ihr nur den roten Plus des DC-DC Wandlers mit eurem Lüfter, der GND (-) Abgang bleibt leer.
  3. Nur noch den (–) Abgang des Lüfters dann direkt auf den (–)der Bauteillüfterpins, auf dem Mainboard setzen. Beim Original Creality Lüfter ist der (–) die blaue Leitung.

Außerdem habe ich den Hotend Fix installiert, siehe hier wie beim Ender 3 (in beiden Varianten mit Bowden und mit Direct Drive)

Für den Buck (DC-DC Wandler) gibt es ein kleines Gehäuse von mir, dann ist dieser sauber aufgeräumt (hier auf Thingiverse)

Um den CR Touch am Hero Me Gen 5 zu befestigen benötigt ihr noch einen neuen Adapter (hier auf Thingiverse)

 

Rahmen

Den Rahmen habe ich prinzipiell so gelassen wie er ist, bitte prüft aber nochmals den Anzug der Schrauben, ich schraube alle Schrauben lose, richte das Gehäuse sauber aus und schraube dann wieder an.

Was ich geändert habe, ist das vordere obere Profil, dies ist eigentlich immer im Weg, sei es beim Ausrichten des Hotends, beim Leveln mit Papier oder bei den aufnahmen mit einer Kamera, also habe ich das Profil mit 6 Eckwinkeln 18x18 (20x20) sowie 2 Eckwinkel für die Y Führung nach unten Versetzt, hierzu ist aber das Ausrichten des Profils sehr wichtig damit die Y-Achse nicht klemmt, also nehmt euch dafür Zeit.

Es gibt auch auf Thingiverse diverse Winkel zum Drucken (z.B. den hier auf Thingiverse), da ich den Rahmen aber sehr steif haben möchte, habe ich mich für die Aluminiumwinkel entschieden

Zudem habe ich den Rahmen mit vier Winkeln zum Drucken, PETG und viel Infill, (Winkel auf Thingiverse) zusätzlich versteift.

 

Kabelverlegung

Ich bin jetzt nicht der, der auf Optik bei einem 3D Drucker viel Wert legt, ein Drucker muss gut funktionieren, aber Ordnung muss sein, daher habe ich mir für die Kabelverlegung einen Klipp (hier auf Thingiverse) und eine Halterung für die X- und Y-Achsenkabel (hier auf Thingiverse) konstruiert und gedruckt. (Links zu Thingiverse folgen). Zudem habe ich, um das Kabel am Hot-Bed zu entlasten, den Entlastungshalter (hier) verwendet.

 

Filamentführung (für Bowden Setup)

Damit das Filament problemlos an der neuen Extruderstelle ankommt habe ich hier einen kleine Filamentführung gedruckt (hier auf Thingiverse). (Das Filament kommt bei mir wie ursprünglich auch angedacht von Unten)

e5 filafuhrung 3  e5 filafuhrung 2

 

Endstops

Durch den CR-Touch fällt der komplette Z-Endstop weg, den X- und Y-Endstop habe ich auf die Soft-Endstop Variante auf Thingiverse geändert, die seitliche Positionierung gefällt mir etwas besser als die Frontale, fahre Auf-Block-Technik und sollte die Endstoppschalter etwas schonen.

e5 softendstop 1  e5 softendstop 2

 

Hot-Bed Stabilisierung

Ein Upgrade (hier), das eigentlich Pflicht an jedem Ender 5 sein sollte ist die Hot-Bed Stabilisierung, da sich das Druckbett ohne die zusätzlichen Stabilisierungen im vorderen Bereich sehr leicht nach unten drücken lässt. Beim Drucken des Upgrades darauf achten, dass ihr die Anweisungen auf Thingiverse streng befolgt oder lieber etwas mehr Material/Infill verwendet. Ich habe die Halterungen mit 4 Wandlinien und 60% Infill (PERG) gedruckt. Den Bereich, in dem die Halter angeschraubt werden, habe ich mit 100% Infill gedruckt, da mir an der Stelle die ersten Drucke geknackt/gebrochen sind, wie geschrieben lieber etwas mehr Material verwenden.

Zum Hot-Bed selbst habe ich diesem noch eine selbstklebende Heizbettisolierung spendiert (Bekommt jeder Druckerumbau von mir), spart Energie und die Umwelt.

  • e5 betthalter 11.jpg
  • e5 betthalter 21.jpg
  • e5 betthalter 41.jpg

 

Firmware

Als Firmware habe ich mich für die zu dem Zeitpunkt letzte Marlinversion 2.0.9 Bugfix entschieden und diese für den Ender 5 mit CR-Touch und Dual-Gear-Extruder angepasst. Klipper steht noch auf der To-do, aber da muss ich mich erst mal einarbeiten.

Meine Marlineinstellungen findet ihr hier auf Github:

Creality V4.2.7 mit Bowden Setup DualGear:

https://github.com/Jogiarea/Ender-5-Upgrade-CR-Touch-Dual-Gear-V4.2.7

Aktuelle Variante mit Sherpa mini DirectDrive und BTT-RFF1.1:

https://github.com/Jogiarea/Ender-5-Direct-Drive-BTT-RFF1.1-Hero-Me-Gen5-6

 

 

Riemenspanner

als Riemenspanner verwende ich nun die von Thingiverse user kmxs https://www.thingiverse.com/thing:3601830 diese funktionieren einwandfrei. um noch etwas mehr stabilität in die spanner zu bekommen, hier meine optimierte Body konstruktion https://www.thingiverse.com/thing:5217057

e5 spanner X  e5 spanner Y

 

 

Update 24.01.2022

 

OK doch noch nicht Schluss mit den Updates.

Ich musste feststellen, dass ein Z-Lager schlecht läuft und hackt. Das Lager machte beim hoch-/ runterdrehen komische Geräusche wie Sand im Getriebe, also habe ich die Lager ausgebaut und gut mit Isopropanol gereinigt. Dann mal ungeschmiert über die Wellen geschoben. Lager Nr.1 läuft 1a, Lager Nr.2 hackt teilweise extrem. Beim Demontieren der Lager sind mir dann ein paar Kugeln davongerollt. Na ja wäre sowieso im Müll gelandet. Habe mich auf die Suche nach passenden Lagern gemacht. Es gibt teure von Misumi für um die 16€, alternativ wären noch welche von Dold-Mechatronik für um die 12€. Wollte die Dold schon bestellen da hebe ich durch Zufall einen Lieferanten entdeckt der Lager aus fern Ost bezieht, diese kontrolliert und günstig weiter verkauft. Habe mir nun diese bestellt und bin gespannt wie diese so sind. Wenn diese Qualitativ i.O. sind gibt es den Link.

Nun denn, wenn der Ender jetzt schon sowieso zerlegt, ist, bekommt er noch neue Riemen von Gates und die passenden Riemenspanner, die ich aber noch fertig konstruieren muss.

Zudem habe ich mir von dem oben genannten Lieferanten mal noch eine richtige MK8 Nozzle bestellt (3,90€), diese wurden auch geprüft und falls diese bei denen durch die Prüfung fallen, ggf. noch nachgearbeitet. Auch habe ich mal Testweise von Trianglelabs auch 2 Stück MK8 Nozzls bestellt, laut Netz sollen die sehr gut sein und 2St für um die 5€ ist auch ok. Sobald ich diese getestet habe gibts ein Feedback und den Link

 

 

 

 

Ich hoffe, ich konnte euch ein paar Ideen mitgeben.

Zu schreiben ist noch das die Änderungen am Ender 5, die ich hier vorstelle, sind welche ich persönlich für gut befinde, jeder muss im Endeffekt selbst wissen, was er an seinen Geräten umbauen möchte, diese Zusammenschrifft soll euch nur dabei unterstützen die passenden Ideen zu finden ;-).

 

Happy 3D-Printing

 

 

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