Zuerst habe ich alle benötigten Teile mit dem Creality Ender 3 ausgedruckt. Im Titelbild seht ihr alle 33 Teile. Also nicht ganz. Es fehlt der Deckel für die Box, in der die Elektronik untergebracht wird. Insgesamt habe ich über 900 g Filament verarbeitet. Ich habe Extrudr NX-2 in Schwarz und Hellfire Red verwendet. Das ist ein recht einfach zu verarbeitendes, mattes PLA. Die gesamte Druckzeit für alle Teile lag bei ungefähr 90 Stunden. Ich hätte die Zeit verkürzen können, wenn ich eine Druckdüse mit größerer Öffnung in das Hotend geschraubt hätte, mit höherer Geschwindigkeit gedruckt hätte und die Layerhöhe vergrößert hätte. Nach einem kurzen Test mit 0,28 mm Layerhöhe und 150 mm/s Druckgeschwindigkeit habe ich das verworfen. Die Layerhaftung des NX-2 ist ohnehin nicht besonders gut, also habe ich dann alle Teile mit 0,2 mm Layer und 60 mm/s gedruckt. Somit war sichergestellt, dass alle Teile stabil sind und später nichts wackelt oder gar zerbricht.

Insgesamt baue ich vier Exemplare. Das zweite habe ich gestern zusammen gebaut. Nummer drei wird gerade gedruckt. Ich bin also noch eine Weile beschäftigt.

Um die Teile miteinander verschrauben zu können, habe ich an den entsprechenden Stellen Gewindeeinsätze eingeschmolzen. Man könnte auch Gewinde im CAD Programm direkt in die Löcher konstruieren, allerdings ist das nicht so stabil, wie die Gewindeeinsätze. Die Einsätze werden mit dem Lötkolben und einem entsprechenden Adapter erhitzt, der Kunststoff schmilzt dabei und der Einsatz wird in das Bauteil gedrückt. Nach dem Abkühlen ist das Gewinde fest im Bauteil verankert. Mechanisch ist das hochbelastbar. Wie man im nächsten Bild sehen kann, zerbricht meist das Gewinde, oder in diesem Fall eine Reduzierhülse, als dass der Gewindeeinsatz aus dem Kunststoff herausbrechen würde.

Wenn ich mich nicht verzählt habe, habe ich 65 Gewindeeinsätze verschiedener Größe in die Bauteile geschmolzen. Benutzt habe ich einen normalen, ungeregelten Lötkolben mit 30 Watt. Man muss an einigen Stellen aufpassen, dass man mit dem Lötkolben nicht gegen das Bauteil kommt. Das Material würde an dieser Stelle dann sofort schmelzen und das Bauteil wäre versaut.

Im Star Tracker sind 69 Schrauben, 14 Kugellager, 5 Zahnräder. 3 Zahnriemen und der Steppermotor verbaut. Zuerst hatte ich alles in einem großen Karton. Das war eine blöde Idee. Die meiste Zeit verbrachte ich mir der Suche nach den passenden Schrauben. Meine Nachbarin hat mir vor einiger Zeit eine große Box mit vielen Fächern geschenkt. Na ja, die Farbe ist hässlich, aber besser als noch stundenlang in dem großen Karton kramen.

Die Montage hat Ondra in zwei Videos sehr gut dokumentiert. Ohne die Videos hätte ich, zumindest beim ersten Exemplar, wesentlich länger gebraucht, bis der fertige Star Tracker vor mir gestanden hätte.

Zum Antreiben des Steppermotors wird ein Treiber samt passender Platine benötigt. Zur Stromversorgung wird ein Spannungsregler mit USB C Port verwendet. Gesteuert wird die Bewegung des Star Trackers mit einem Arduino. Ich hab einen Arduino Uno verbaut, das funktioniert allerdings auch mit jedem anderen Modell.

Das originale Gehäuse bietet keine Möglichkeit, den Arduino mit Schrauben zu befestigen. Aus diesem Grund habe ich ein neues Gehäuse mit FreeCAD konstruiert. Neben den Teilen für die Gewindeeinsätze habe ich einige Löcher zur besseren Kühlung oben und unten im Gehäuse sowie eine Öffnung für den USB-Port des Arduino konstruiert. Wenn man den Star Tracker auf der Südhalbkugel verwenden will, muss das Programm des Arduino verändert werden. Also braucht Hive account@candelart die Kiste dann nicht aufschrauben, wenn er in weite Ferne reist.

Das Board für den Steppertreiber wird mit zwei verschiedenen Spannungen versorgt, 5 V und 9 V. Also gilt es zuerst den Spannungsregler einzustellen. Dazu wird das Teil über den USB-Port mit Spannung versorgt und an der Ausgangsseite gemessen. Über den blauen Potentiometer wird die Spannung verändert.

Als Nächstes wird die VREF des Treibers eingestellt. In meinem Fall war das nicht nötig, weil die Treiber und Motoren aus meinem alten 3D Drucker stammen und somit schon eingestellt waren. Über den kleinen Potentiometer wird die Spannung passend zum Motor eingestellt. Wie hoch diese dann sein muss, erfährt man aus dem Datenblatt des Motors.

Ich habe dann Leitungen an den Spannungsregler gelötet. Zweimal auf der Eingangsseite (5 V) zur Stromversorgung des Arduino und des Treiberboards und einmal auf der Ausgangsseite (9 V) für das Treiberboard. Den Spannungsregler und die Anschlüsse am Arduino und dem Treiberboard habe ich mit der Heißklebepistole gegen unbeabsichtigtes lösen gesichert.

Als alles fertig montiert war machte ich dann einen ersten Testlauf. Ich ließ den Tracker 3 Stunden laufen. In den 3 Stunden drehte er sich um 45°. Also alles in Ordnung. Nun muss nur endlich das Wetter besser werden damit ich das dann nachts testen kann und euch hoffentlich bald die ersten Bilder des nächtlichen Sternenhimmels zeigen kann. Regen und Wolken sind da sehr hinderlich.