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Herzlichen Glückwunsch! Wo hast Du die Kugeln denn her? Das Schmierfett kannte ich nicht, das werde ich mir wohl auch besorgen; das Datenblatt sieht wirklich gut aus, und man kriegt es in kleinen Gebinden.
Congratulations! Where did you get the bearing balls from? I did not know that type of grease, but I guess I will buy that one too - the technical specs look really good and you get it in smaller packages.
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Jo, danke…
Die Kugeln habe ich von:
Das fett macht einen guten Eindruck, ich hoffe das ich jetzt durch bin.
Es war aber nicht ganz billig.
Englisch:
Yeah thanks… I got the balls from: Miniatur-Rillenkugellager nach DIN 625 | Sturm Kugellager Shop The bold makes a good impression, I hope I’m through now. But it wasn’t cheap.
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Hallo, noch mals…
So, die ersten Ergebnisse habe ich fertig und die Ergebnisse sind echt gut geworden.
Bis auf, dass das weiße Filament wohl etwas Feuchtigkeit gezogen hat, ist es sehr gut geworden.
26 Minuten BENCHY im Dual Mod
Englisch:
Hello again…
So, I’ve finished the first results and the results have turned out really well.
Except for the fact that the white filament has probably drawn some moisture, it turned out very well.
26 minutes BENCHY. Dual Mod
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Hallo i3sven,
mit großem Interesse verfolge ich Deine Optimierungen an den Lagern.
Mein J1 ist zwar noch nicht bei mir eingetroffen, aber ich bin gerne vorbereitet. 
Meinen Prusa Mini+ habe ich z.B. auch sofort auf Sinterlager umgebaut. Das war ebenfalls eine gute Entscheidung. Nun entnehme ich Deiner veröffentlichten Rechnung eine Stückzahl von 170 bzw. 150 Kermik-Kugeln. Wie viele Keramik-Kugeln hast Du Dir davon auf Lager gelegt bzw. wie viele benötigt man jeweils für den vollständigen Ersatz?
Gruß und noch einen schönen Sonntag
with great interest I follow your optimizations on the bearings.
My J1 has not yet arrived with me, but I’m happy to be prepared.
My Prusa Mini+, for example, I also immediately converted to sintered bearings. That was also a good decision. Now I take from your published calculation a number of pieces of 170 or 150 Kermik balls. How many ceramic balls do you have in stock and how many are needed for a complete replacement?
Greetings and have a nice Sunday
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Moin @Optimus ,
die Anzahl der Kugeln ist schon mit Reserve eingerechnet. Bei den Y-Lagern sind es 66x2 (links und rechts.
Bei den X-Lagern ca. 77x2, also linker und rechter Extruder.
So in etwa, ich habe auf alle Fälle genug über gehabt, falls eine verloren geht.
Englisch:
Hi,
the number of balls is already included in the reserve. The Y-bearings are 66x2 (left and right.
At the X-bearings ca. 77x2, i.e. left and right extruder.
Something like that, I’ve definitely had enough left over in case one gets lost.
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Vielen Dank für die schnell Rückmeldung.
WoW! Hätte nicht gedacht, dass die Lager so viele Kugeln enthalten. Dann ist Dein Vorrat ja ehr bescheiden und nicht üppig - wie dachte. 
Gruß
Thank you for the quick response.
WoW! I didn’t think the bearings would contain so many balls. Then your stock is very modest and not lush - as I thought.
Greeting
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Deutsch/German:
Ich verfolge auch deinen kompletten Verlauf und muss einfach „Bravo“ sagen! Verdammt geilen Job hast du gemacht!!!
Alternativ zu deinen Kugellagern kann ich die empfehlen!
Je 200stück zu knapp 25€, ist eine preisliche Alternative.
€ 5,94 5％ Rabatt | 2mm 2,381mm 2,5mm 3/32 "Keramik Lager Kugeln ZrO2 Zirkonia Zirkonium oxid Ball G10 mm 3/32 2 2,381 2,5
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€ 25,94 5％ Rabatt | 200 teile/los Durchmesser 1,5mm Zirconiz ZrO2 keramik kugellager kugeln 1,5mm
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Ob die genauso gut sind wie die von dem deutschen Lieferanten weiß ich natürlich nicht, zudem man eine Lieferzeit von knapp einem Monat in Kauf nehmen muss.
Ist das zerlegen des ganzen Projekts kompliziert?
Was genau musstest zerlegen, um bis an die Kugeln zu kommen?
Eine genaue bzw. Ungefähre Anleitung wäre toll(natürlich, nur wenn es keine Umstände macht)!
Ich bekomme meinen J1 voraussichtlich am 8.2 und möchte auf jeden Fall vorbereitet sein. Bzw. Die Schwachstelle direkt beheben!
Viele Grüße aus NRW
English:
I also follow your complete history and just have to say “Bravo”! You did a damn great job!!!
As an alternative to your ball bearings, I can recommend them!
200 pieces for just under 25 € is a price alternative.
€ 5.94 5％ discount | 2mm 2.381mm 2.5mm 3/32" Ceramic Bearing Balls ZrO2 Zirconia Zirconia Ball G10 mm 3/32 2 2.381 2.5
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Of course, I don’t know whether they are as good as those from the German supplier, and you have to accept a delivery time of almost a month.
Is disassembling the whole project complicated?
What exactly did you have to disassemble to get to the balls?
Precise or approximate instructions would be great (of course, only if it doesn’t cause any trouble)!
I expect to get my J1 on February 8th and definitely want to be prepared. Or fix the vulnerability directly!
Greetings from NRW
German:
Na ja, ein wenig mehr als bei anderen Druckern ist es schon.
Ich habe mal Bilder gemacht, dort habe ich markiert was zu tun ist.
Erst müssen die Extruder von der Schiene und danach die Schiene von der Brücke gelöst werden.
Dann die Brücke, die muss links und rechts, jeweils von drei Schrauben befreit werden, danach die Schrauben von den Lagern abschrauben.
Dann sind die Lager frei und es können die Schienen links und rechts abschrauben.
Achtung, auf den Schienen und den Lagern sind Markierungen, längs! Bitte darauf achten wie sie verbaut sind, genau so müssen sie wieder eingebaut werden.
Sowohl die Schlitten auf den Schienen, als auch die Schienen am Druckergehäuse.
Die Riemen “Klammern” der Y-Achse muss nicht abgeschraubt werden, nur die Spannschrauben lösen.
Die Riemen “Klammern” der X-Achse müssen leider gelöst werden, vorher die Spannung herausnehmen.
Englisch:
Well, it’s a little more than other printers.
I took pictures and marked what to do there.
First the extruders have to be detached from the rail and then the rail has to be detached from the bridge.
Then the bridge, which must be freed from three screws each on the left and right, and then unscrew the screws from the bearings.
Then the bearings are free and the rails can be unscrewed on the left and right.
Attention, there are markings on the rails and the bearings, lengthwise! Please pay attention to how they are installed, this is exactly how they must be installed again.
Both the carriages on the rails and the rails on the printer housing.
The Y-axis belt “clamps” do not need to be unscrewed, just loosen the tensioning screws.
Unfortunately, the belt “clamps” of the X-axis have to be loosened, before removing the tension.
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Hallo zusammen,
Update …
Ich Drucke gerade wieder länger Dauerndes Teil oder Teile.
Jetzt habe ich genau die gleichen Geräusche wie vorher, nur nicht ganz so stark.
Es ist eindeutig die Temperatur!
An der Brücke ist der Schrittmotor auf der rechten Seite, genau dort überträgt sich die hohe Temperatur vom Schrittmotor auf das Lager und somit auch auf den Rest.
Gemessene Temperatur im Gehäuse ca. 40 °C, die Brücke hat aber deutlich mehr und an der rechten Seite sind es fast 50 °C.
Die Brücke wird derart aufgeheizt und dehnt sich aus, dass es das Lager links und rechts, innen auf die Schiene der Y-Achse drückt wird und somit dazu beiträgt, dass die Kugeln nicht mehr richtig abrollen können.
Das Ergebnis gefällt mir gerade überhaupt nicht.
Jetzt bin ich ehrlich gesagt etwas sprachlos und weiß gerade nicht, wie ich das abschalten kann, außer ich lasse immer die Türen auf und den Deckel ab.
Das schränkt aber den Einsatz des Druckers ein, also keine technischen Filamente druckbar.
Englisch:
Hello, everyone,
updated…
I’m just printing longer lasting part or parts again.
Now I have exactly the same noises as before, just not quite as strong.
It’s definitely the temperature!
The stepper motor is on the right side of the bridge, this is exactly where the high temperature is transferred from the stepper motor to the bearing and thus also to the rest.
Measured temperature in the case approx. 40 °C, but the bridge has significantly more and on the right side it is almost 50 °C.
The bridge heats up and expands in such a way that it presses the bearing left and right on the inside of the Y-axis rail and thus contributes to the fact that the balls can no longer roll properly.
I don’t like the result at all.
Now, to be honest, I’m a bit speechless and don’t know how to turn it off right now, unless I always leave the doors open and the lid off.
However, this limits the use of the printer, i.e. no technical filaments can be printed.
Video:
I’m currently printing a Benchy at top speed and everything is fine. No problems… But the device is also “cold”
Further updates:
The X-axis motors are insanely hot, 68°C to 72°C
at one hour pressure at 200 mm/s.
German:
Ich Drucke gerade auf Höchstgeschwindigkeit ein Benchy und alles gut. Keine Probleme… Aber das gerät, ist auch “Kalt”
Weiteres Update:
Die Motoren der X-Achse sind irre heiß, 68° C bis 72° C
bei eine stunde Druck mit 200 mm/s.
— for english please scroll down —
Ich hab mir mal Dein Video angesehen. Das macht aber keinen Sinn mit der Hitzeverspannung - Du mißt ja nur 45°C an den Linearführungen. angenommen, Du hast Deine Lager bei Raumtemperatur wieder eingebaut, sind das max. 25°C Differenz. Der Träger zwischen den beiden Y-Achsen-Lagern dürfte aus Alu sein und hat damit einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von ungefähr 23…24 * 10⁻⁶ /K. Damit kriegen wir eine Längenänderung von grob 500mm * 24 * 10⁻⁶ /K * 25K = 0,3mm.
Gleichzeitig erwärmt sich aber auch der Rahmen, am dem die Lager montiert sind. Hier muß ich schätzen, aber ich nehme an, daß dort noch gut die Hälfte der Temperaturdifferenz ankommt, wenn der Drucker wie üblich in einem Raum mit Raumtemperatur arbeitet. Auf dieselbe Breite dehnt sich der Rahmen damit um 0,15mm aus und die Linarlager müssen 0,15mm abfangen - pro Lager sind das 0,075mm. Das kleinste breite Bosch-Linearlager hat eine dynamische Tragzahl von knapp 2 kN - das heißt, es hält bei 200 kg Querlast immer noch garantiert 10000 Hübe ohne Schaden. Für genaueres bräuchte man nun ein Modell des kompletten Druckeroberteils, um mit einer FE-Analyse die durch die thermische Ausdehnung auftretende Verspannung zu rechnen, aber mein Bauchgefühl würde mir sagen, daß das geht - selbst wenn ich außer acht lasse, daß die Schraubenbohrungen der Linearführung das schon ausgleichen sollten. Der Rahmen müßte schon noch massiver sein, damit er sich bei 200kg Last zwischen den Haltern des Querträgers nicht elastisch um ein Zehntel aufbiegt.
Zusätzlich habe ich im Kopf, daß der Schaden an den Linearlagern ungefähr in der Mitte war, richtig? Dort ist die Steifigkeit der Rahmens und damit die auftretenden Kräfte aber am geringsten. Daher müßte Dein Drucker den Schaden an einem Ende der Linearführung bekommen, wenn es an der Temperatur läge.
Daher würde ich eher folgendes prüfen:
- irgendein Schaden in der Kugelführung des Linearschlittens, der die Kugeln beschädigt, die dann die Führungsschiene demolieren
- ein Material- oder Härtungsfehler der Führungsschiene
- ein Fehler im Rahmen, der dafür sorgt, daß die Linearführungen nicht fluchten und dadurch bei der Montage derart verspannt werden, daß sie völlig überlastet sind. Bei 400mm Abstand komme ich nach Vorgabe von Bosch auf 0,06mm zulässige Höhendifferenz zwischen den Stirnflächen der Wagen, das ist nicht viel…
Falls Du die Führungen nicht ausgerechnet wieder so eingesetzt hast, wie sie urspünglich mal waren, sondern idealerweise die beschädigte um 180° gedreht hast, dann könnte es helfen, die Lage des neuen Schadens zu kennen.
I took a look at your video. The “heat strain theory” makes no sense - you only measure 45°C at the linear guides. Assuming you have re-installed your bearings at room temperature, that means a max. difference of 25°C. The support between the two Y-axis bearings should be made of aluminium and therefore has a thermal expansion coefficient of about 23…24 * 10⁻⁶ /K. This gives us a length change of roughly 500mm * 24 * 10⁻⁶ /K * 25K = 0.3mm.
At the same time, however, the frame on which the bearings are mounted also heats up. Here I can only estimate, but I assume that a good half of the temperature difference still arrives there if the printer works as usual in a room with room temperature. On the same width, the frame expands by 0.15mm and the linear bearings have to cover 0.15mm - that’s 0.075mm per bearing. The smallest wide Bosch linear bearing has a dynamic load rating of just under 2 kN - that means with a lateral load of 200 kg it is still guaranteed to hold 10,000 strokes without damage. To be more precise, one would need a model of the complete upper part of the printer in order to calculate the stress caused by thermal expansion with an FE analysis, but my gut feeling would tell me that this is possible, even if I ignore the fact that the screw holes of the linear guide should already compensate for this. the printer frame would need to be more massive in order to not bend oben elastically a tenth of a millimeter at 200kg of load between the assembly points of the crossbar.
Additionally, I have in mind that the damage to the linear bearings was roughly in the centre, right? At this place, the stiffness of the frame and thus the damaging forces are lowest. Therefore, your printer would rather have to get the damage at one end of the linear guide if it was due to the temperature.
Therefore, I would rather check the following:
- some kind of damage in the ball guide of the linear slide which damages the balls, which then damage the rail
- a material or hardening defect in the guide rail
- a defect in the frame that causes the linear guides to be out of alignment and therefore get so much deformation during assembly that they are completely overloaded. With a distance of 400mm, I get a permissible height difference of 0.06mm between the upper faces of the carriages according to Bosch specifications, which is not much…
If you didn’t put the guides back exactly as they were, but ideally turned the damaged one by 180°, then it might help to know the location of the new damage.
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Ich gebe dir recht, dass es eigentlich nicht sein kann, darum suche ich immer noch.
Was mich stutzig macht, dass es Stunden braucht, bis es zu merken ist, ca. 3 Stunden bei 40° C.
Die Motoren sind dabei aber ordentlich warm, heute nach einer Stunde gemessen, 68-72° C, aber keine Geräusche.
Ich habe die Schienen und Lager genau so wieder eingebaut wie sie waren, daher kann es gut möglich sein, dass die alten Beschädigungen das Problem ist.
Auf alle Fälle, ist es deutlich weniger gewesen, man konnte es noch spüren und natürlich hören, aber im Video ist es nicht wahrnehmbar.
Wahrscheinlich muss ich tatsächlich komplett neue Lager und Schienen einbauen.
Der Support will mir neue Schienen und Lager schicken, allerdings muss ich dafür noch etwas warten.
Da würde ich aber auch lieber wieder Keramiklager einsetzen, was wieder ordentlich Geld kostet.
Danke für deinen wertvollen Beitrag, ich bin heute auch wieder deutlich entspannter.
Englisch:
I agree with you that it really can’t be, that’s why I’m still looking.
What makes me suspicious is that it takes hours to notice, about 3 hours at 40° C.
But the engines are really warm, measured today after an hour, 68-72° C, but no noise.
I reinstalled the rails and bearings exactly as they came, so there’s a good chance that the old damage is the problem.
In any case, it was significantly less, you could still feel it and of course hear it, but it’s not noticeable in the video.
I will probably have to install completely new bearings and rails.
The support wants to send me new rails and bearings, but I have to wait a little longer for that.
But I would also prefer to use ceramic bearings again, which again costs a lot of money.
Thank you for your valuable contribution, I am much more relaxed today.
Wenn Du das Linearlager nochmal ausbaust, dreh es beim Einbau um 180°, so daß der Schaden auf der entlasteten Seite ist. Und dann guck mal, ob die Auflageflächen des Querträgers vor dem Anziehen fluchten - oder ob man da einen Winkelfehler sehen kann. Gegebenenfalls nicht einfach beiziehen, sondern Paßscheiben (DIN 988) unterfüttern!
If you plan to remove the linear bearing once more, you might want to turn it 180° during reassembly, so that the damaged side will be unloaded by the suspected heat strain. And check if the contact surfaces of the crossbar are parallel to their mounting surface. Do not simply tighten the screws if you notice a gap that might cause strain, but fill the gap with fitting DIN 988 shim rings!
Ich habe, bevor ich alles angebaut habe nachgesehen, ob irgendwo was nicht passt, aber dem war nicht so.
Auch im eingebauten Zustand lief es fehlerfrei, man spürt überhaupt nichts.
___________________________________________________________________________________Before I installed everything, I checked to see if anything was wrong, but it wasn’t.
Even when installed, it ran without errors, you don’t feel anything at all.
@Mechanikus
Was denkst Du, würde das mit Keramik Linear lager und Schienen funktionieren, bzw. nur Lagerwagen?
Bei Keramik bin ich immer vorsichtig, die hat zwei entscheidende Nachteile:
- Im Normalbetrieb mag die super funktionieren - aber wenn sie versagt, dann schnell vollständig - Keramiklager (und auch die Kugeln) sind sehr empfindlich gegen Schläge.
- die Dinger sind teuer. Theoretisch bieten sie im Gegenzug eine geringere Reibung - aber der Großteil der Reibung in einem Lager stammt von der Dichtlippe und vom Fett, und damit egalisiert sich das. Außerdem interessiert es in einem 3D-Drucker nicht groß, ob die Führung nun etwas mehr oder weniger Reibung hat; so hohe Verfahrgeschwindigkeiten, daß das einen Unterscheid macht, kriegt auch der J1 nicht hin.
Im Ergebnis steck das Geld lieber in ein hochwertiges Stahl-Linearlager, das ist besser.
I am always cautious about ceramic bearings. They have two disadvantages:
- they may work great in normal operation - but when they fail, they quickly fail completely - ceramic bearings (and also the balls) are very sensitive to impacts.
- The things are expensive. In theory they offer lower friction in return - but most of the friction in a bearing comes from the sealing lip and grease, and therefore this does not help here. Besides, in a 3D printer it doesn’t really matter whether the linear guide has a little more or less friction; even the J1 can’t achieve such high travel speeds that it makes a difference.
All in all, it’s better to invest in a high-quality steel linear bearing.
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Danke!
Thanks!