3D-Druck über WLAN – OctoPrint auf dem Raspberry Pi

EDIT 20.05.2020: Es gibt einen neuen Artikel zum gleichen Thema – nur eben auf die aktuelle Zeit und Soft- sowie Hardware zugeschnitten

Der Druck per SD-Karte ist nicht das wahre. Immer die Dateien drauf kopieren, mit unzähligen Karten hantieren (oder die eine immer suchen) macht keinen Spaß. Druck per USB ist auch nur schön, wenn man ausschließlich an einem stationären PC arbeitet.

Ich nutze zu 99% mein Notebook und das möchte ich natürlich nicht am 3D-Drucker „angeleint“ haben. Daher habe ich mich entschieden OctoPrint auf einem Raspberry Pi 2 zu nutzen um meinen CTC über WLAN ins Heimnetz einzubinden. Hier die Dokumentation der Schritte als kleines Howto!

Ich setze bei diesem HowTo voraus, dass jemand grundlegende Dinge am PC selbst durchführen kann. Ich habe daher auf Bilder jedes anzuklickenden Buttons verzichtet… Kenntnisse im Bereich Linux werden nicht vorausgesetzt (habe ich selbst nicht 😉 )

Was brauchen wir dazu?

• Natürlich einen 3D-Drucker (hier erklärt am Beispiel des CTC Dual)
• Einen Raspberry Pi 2
• Micro USB-Ladekabel für den Raspberry Pi
• WLAN-Modul für den Raspberry Pi
• Micro SD-Speicherkarte (empfohlen: 8 GB oder mehr)
• USB-Tastatur (nur für die Installation, im Betrieb nicht benötigt)
• HDMI-Monitor (nur für die Installation, im Betrieb nicht benötigt)
• Falls nur VGA-Monitor vorhanden: Adapter HDMI auf VGA

Hier die einzelnen Schritte der Installation zum direkten nachmachen

• Das Image von OctoPi von der OctoPrint-Seite runterladen
• Den Win32DiskImager von SourceForge runterladen
• Mit dem Imager das OctoPi-Image auf eine MicroSD-Karte schreiben (ACHTUNG: Diese wird hierbei unwiderruflich gelöscht!). Die Karte muss mindestens eine Kapazität von 4 GB haben, empfohlen werden aber 8 GB oder mehr, dass man auch ausreichend Platz für Daten hat.
• Auf der Karte die Datei octopi-network.txt öffnen und die WLAN-Einstellungen editieren. Dies ist in der Datei recht gut erklärt. In der Regel müssen die drei Zeilen nach „## WPA/WPA2 secured“ entkommentiert werden (das #-Zeichen entfernen) und die eigenen Daten für SSID und WLAN-Passwort eingeben. Falls die SSID nicht bekannt ist, steht diese meist mitsamt dem WLAN-Passwort auf der Rückseite des Routers
• Nun muss die Karte in den Raspberry eingesteckt werden und eine USB-Tastatur und ein Monitor angeschlossen werden. Ebenfalls ein Micro USB-Stromkabel. In der Regel funktionieren hier handelsübliche Handy-Ladekabel. Ein Anschluss an einem Computer ist nicht zu empfehlen, da hierfür die Stromaufnahme zu hoch sein könnte
• Der Raspberry Pi startet nun automatisch was am Bildschirm durch viele durchlaufende Textzeilen beobachtet werden kann. Einfach laufen lassen, bis das Menü erscheint
• „1 Expand Filesystem“ mit Enter auswählen, wenn der Vorgang beendet ist „Finish“ auswählen und neu starten lassen
• Tastatur und Monitor können, wenn alles gut gegangen ist, jetzt schon wieder vom Raspberry Pi entfernt werden. Er sollte nach dem Neustart per WLAN erreichbar sein. Die vergebene IP-Adresse ist dem Router zu entnehmen. In der Regel ist auch eine Nutzung der Adresse http://octopi.local möglich (anhängig von der verwendeten Netzwerk-Hardware und -Konfiguration)!
• Beim ersten Aufruf der Oberfläche wird ein Benutzername und Passwort vergeben. Dies ist sehr empfehlenswert, sofern das eigene Netzwerk durch Dritte oder auch von außen (Internet) erreichbar ist. Nichts wäre ärgerlicher als jemand der „mal aus Spaß“ Euren Druck stoppt oder gar Einstellungen ändert die den Drucker zerstören könnten!
• Nun muss man sich oben rechts mit den eben vergebenen Zugangsdaten einloggen
• Jetzt wird unter Einstellungen -> Druckerprofile -> Profil hinzufügen… ein neuer Drucker zu OctoPrint hinzugefügt. Beim CTC Dual sind folgende Einstellungen vorzunehmen:
  • Formfaktor: rechteckig
  • Ursprung: Mittelpunkt
  • Volumen x: 220 mm y: 140 mm z: 150 mm
  • Heizbett: ja
  • Anzahl Extruder: 2
  • Düsenoffset: x: 34 mm y 0 mm
• Durch anklicken des Sterns beim neuen Drucker kann dieser zum Standard gemacht werden.
• Nun muss noch unter Einstellungen -> Serielle Verbindung -> Serialport die Schnittstelle ausgewählt werden, an welcher der Drucker angeschlossen ist. In der Regel ist hier nur eine zur Auswahl (/dev/ttyACM0). Sollten mehrere angeboten werden, einfach ausprobieren! Als Baudrate 115200 wählen. Ich habe auch die Funktion aktiviert, dass sich OctoPrint beim Start automatisch verbindet. Spart einen Klick.
• Da der CTC Dual nur X3G-Dateien verarbeiten kann, wir dem Drucker aber der Einfachheit halber nur GCode-Dateien übermitteln wollen, benötigen wir das entsprechende Plug-In, welches unter Einstellungen -> Pluginmanager -> Mehr… -> GPX installiert werden kann. Wer dem Drucker nur fertige X3G-Dateien übermitteln möchte oder STL-Dateien überträgt um diese direkt in OctoPrint slicen zu lassen oder gar einen anderen Drucker nutzt, kann auf diesen Schritt verzichten. Nach der Installation des Plug-In ist ein Neustart erforderlich.
• Nun müssen die Einstellungen für das GPX-Plug-In vorgenommen werden. Hierzu unter Einstellungen -> GPX das Druckermodell auswählen. Im Fall vom CTC Dual ist dies „Replicator 1 – dual extruder„. Die restlichen Einstellungen passen bereits zum CTC Dual.
• Nun muss der OctoPrint-Server noch ein letztes mal gestartert werden und kann dann benutzt werden. Hierzu einfach eine GCode-Datei auf die linke Bildschirmhälfte ziehen, um diese hochzuladen. Unter Dateien kann dann die Daten zum Druck ausgewählt werden.

Viel Spaß!

Optionale Erweiterungen für OctoPrint

• Gehäuse: Ich habe mir ein Gehäuse für den Raspberry Pi 2 auf Thingiverse ausgesucht und dieses ausgedruckt, dass dieser nicht ungeschützt bleibt. Ich habe mich für dieses Modell entschieden. Das Gehäuse wird noch unten bei der Elektronik des Druckers verbaut, dann ist der Raspberry sozusagen „intern“ verbaut.
• Webcam: Um den Druck auch aus der Ferne überprüfen zu können, unterstützt OctoPrint eine Webcam, auf welche über das Frontend direkt zugegriffen werden kann. Ich habe mich hier für die LogiTech C170 entschieden, da diese in diversen Foren als problemlos beschrieben wird. Ich kann dies bestätigen. Einfach angeschlossen, wurde diese automatisch in OctoPrint erkannt!
• Touch-Display: Um auch direkt am Drucker die OctoPrint-Funktionen nutzen zu können und nicht jedes mal an den Computer gehen zu müssen, ist es möglich einen Monitor mit Touch-Funktion an den Raspberry Pi anzuschliessen. Ich habe hier die „Luxus-Version“ gekauft: Das Waveshare 7 Zoll HDMI Touch-Display. Hier habe ich bisher nur einen kleinen Test gemacht, das Display funktioniert problemlos nach Installation der passenden Treiber, aber ich habe noch wichtigere Dinge am Drucker zu verbauen und werde mich vorerst darauf konzentrieren. Zum Thema Touch-Display werde ich zu einem späteren Zeitpunkt nochmal separat eingehen. Auch kleinere Displays sind erhältlich: Zum Beispiel das Waveshare 3,5 Zoll-Display, welches direkt auf den Raspberry Pi aufgesteckt werden kann. Dieses hatte ich zuerst bestellt, es war mir persönlich aber zu klein. Vorteil eines solchen Display wäre natürlich, dass es direkt in der Front des Druckers verbaut werden kann!

Ich möchte ausdrücklich darauf hinweisen, dass ich kein Profi bin! Ich bin im Bereich 3D-Druck ein Anfänger, möchte jedoch meine Erfahrungen für andere dokumentieren und vielleicht damit dem ein oder anderen weiterhelfen.