Heute geht es um ein Upgrade, das technisch nicht zwingend notwendig war – für mich aber trotzdem einen großen Unterschied macht. Beim Standard-Elektronikgehäuse meines RatRig fehlte mir vor allem eines: ausreichend Platz für saubere Kabelwege, Steckverbindungen und spätere Erweiterungen. Deshalb habe ich ein eigenes XL-Elektronikgehäuse geplant und bauen lassen.
Warum überhaupt ein größeres Gehäuse?
Das Standard-Enclosure funktioniert grundsätzlich. Für meinen Anspruch an Kabelmanagement, Zugänglichkeit und spätere Erweiterungen war es aber zu knapp bemessen. Kabel sollten nicht unter Spannung stehen, Stecker brauchen Platz und Wartungsarbeiten sollen ohne unnötiges Zerlegen möglich sein.
Die Planung
Wie bei fast allen meinen Projekten begann auch dieses Vorhaben mit einer sauberen Planung. Dafür nutze ich Fusion 360 in der nicht-kommerziellen Version.
Bevor ich mit dem eigentlichen Modell begonnen habe, musste ich einige grundlegende Fragen beantworten:
- MaterialWoraus sollen Grundplatte, Seitenteile und Deckel bestehen?
- BestandshardwareWelche bereits vorhandenen Komponenten müssen wieder Platz finden?
- ErweiterungenWelche Bauteile möchte ich später eventuell noch ergänzen?
- ZugänglichkeitWie lassen sich Strom, USB und Netzwerk komfortabler anschließen?
- KühlungWie können Netzteil, Steuerplatine und Raspberry gezielt mit Luft versorgt werden?
Hardware – Bestand und Erweiterungen
Die bereits verbaute Kernhardware sollte vollständig weiterverwendet werden. Gleichzeitig wollte ich das System an meine eigenen Anforderungen anpassen.
Vorhandene Komponenten
- BTT Octopus v1.1
- Raspberry Pi 4
- Meanwell-Netzteil
- Solid State Relay
- 120 × 120 mm Gehäuselüfter
Neue Erweiterungen
- 24-V-auf-5-V-Spannungswandler
- 5-V-Stromverteilung
- Zwei 50 × 50 mm Lüfter
- RJ45-Durchführung
- USB-Durchführung
- C14-Netzbuchse mit Sicherung und Schalter
Platz für spätere Erweiterungen
Das neue Gehäuse sollte nicht nur den aktuellen Stand aufnehmen. Ich wollte bewusst Reserve für spätere Umbauten einplanen.
- BauraumheizungZusätzliche Elektronik und sichere Leitungsführung für eine spätere Kammerheizung.
- BettkameraPlatz und Anschlüsse für eine zusätzliche Kamera im Druckraum.
- VAOCReserve für weitere Sensorik oder Erweiterungsmodule.
- KnomiEine spätere Versorgung über die vorhandene 5-V-Verteilung.
Mehr Bedienkomfort im Alltag
Ein wichtiger Punkt war für mich nicht nur mehr Platz, sondern auch eine angenehmere Bedienung im Alltag.
USB-Durchführung
Der USB-Anschluss ist von außen erreichbar. Für Wartung oder Neuinstallation muss das Gehäuse nicht jedes Mal geöffnet werden.
RJ45-Durchführung
Das Netzwerkkabel wird außen eingesteckt und intern über ein kurzes Patchkabel zum Raspberry geführt.
C14-Netzbuchse
Die integrierte Buchse mit Sicherung und Schalter ermöglicht ein sauberes Trennen des Druckers vom Netz.
Gezielte Kühlung
Zwei zusätzliche 50-mm-Lüfter versorgen Netzteil und Raspberry gezielt mit Frischluft.
Warum der Raspberry über USB-C versorgt wird
Ich habe mich bewusst gegen eine Versorgung über die GPIO-Pins entschieden. Werden dort Anschlüsse vertauscht, kann der Raspberry dauerhaft beschädigt werden. Da ohnehin ein 24-V-auf-5-V-Wandler vorhanden ist, lag die Versorgung über USB-C nahe.
Materialwahl
Da das eigentliche Druckergehäuse bereits aus Dibond besteht, sollte sich auch das Elektronikgehäuse optisch in das Gesamtbild einfügen.
Dibond
Dibond ist formstabil, relativ leicht und passt optisch zum vorhandenen Enclosure des RatRig.
Plexiglas
Der transparente Deckel ermöglicht jederzeit einen Blick auf Elektronik, Status-LEDs und Verkabelung.
Umsetzung in Fusion 360
In Fusion 360 entstand ein Gehäuse mit ausreichend Fläche für alle Komponenten, Lüftungsschlitzen sowie Aussparungen für Netzbuchse, USB und RJ45.
Die Befestigungslöcher für die Elektronik habe ich im ersten Entwurf bewusst noch nicht festgelegt. Zuerst wollte ich alle Komponenten real einlegen und prüfen, wie sich Kabel, Stecker und Adapter tatsächlich verhalten.
Erst Bauteile platzieren, dann bohren
Gerade bei Elektronik reicht es nicht, nur die Abmessungen der Platinen zu berücksichtigen. Stecker, Kabelradien und Zugänglichkeit benötigen häufig deutlich mehr Raum als erwartet.
Beim Raspberry Pi war das besonders wichtig. In meinem Aufbau wird ein TFT-Monitor verwendet. Der HDMI-Stecker ist relativ lang und benötigt entsprechend Abstand zum Gehäuserand.
Für die späteren Bohrungen habe ich einfache Adapter- und Bohrschablonen gedruckt. Damit ließen sich Abstände sauber und reproduzierbar auf die Grundplatte übertragen.
Probleme und Learnings
Auch dieses Projekt lief nicht komplett ohne Überraschungen. Die Planung am Bildschirm ist wichtig, ersetzt aber nicht den realen Testaufbau.
Stecker brauchen mehr Platz
- HDMI-Stecker war länger als erwartet
- USB-Hub veränderte die Kabelführung
- Einige Stecker zeigten ungünstig in Richtung Lüfter
- Kabelradien wurden im CAD unterschätzt
Grenzen der Fertigung
- Einzelne Seitenteile waren für die Maschinenbearbeitung zu schmal
- Je zwei Teile mussten mit Fertigungsstegen verbunden werden
- Die Stege wurden nach der Lieferung entfernt
- Fertigungsvorgaben sollten früh abgefragt werden
Die beste Entscheidung im Projekt
Dass ich die Befestigungsbohrungen erst nach dem Probeliegen aller Bauteile gesetzt habe, hat mehrere Korrekturen erspart. Dadurch konnte ich die reale Kabelführung berücksichtigen und musste keine fertigen Platten neu bestellen.
Bestellung und Zusammenbau
Grundplatte, Seitenteile und Deckel habe ich bei Kunststoffplattenonline.de fertigen lassen. Die Lieferung erfolgte schnell und die Qualität der Teile war sehr gut.
Hinweis zu den Produktlinks
Einige der folgenden Links sind Affiliate-Links. Wenn du darüber etwas kaufst, erhalte ich möglicherweise eine kleine Provision. Für dich ändert sich der Preis dadurch nicht.
Verwendete Zusatzteile
- 2 × Sunon-Lüfter 50 × 50 mmProdukt ansehen
- USB-Kabel, 0,5 mProdukt ansehen
- LAN-Kabel, 0,5 mProdukt ansehen
- USB-C-Kabel mit offenen LeitungsendenProdukt ansehen
- Spannungswandler 24 V auf 5 VProdukt ansehen
- Kabelkanal mit SchlitzenProdukt ansehen
- 5-V-StromverteilerProdukt ansehen
- USB-EinbaubuchseProdukt ansehen
- RJ45-EinbaubuchseProdukt ansehen
- C14-NetzbuchseProdukt ansehen
Arbeiten an Netzspannung
Die C14-Netzbuchse, Sicherung, Netzteilversorgung und alle 230-V-Leitungen dürfen nur fachgerecht ausgeführt werden. Vor Arbeiten am Elektronikgehäuse muss der Drucker vollständig vom Stromnetz getrennt sein.
Fazit
Dieses Projekt hat mir besonders viel Spaß gemacht. Neben dem fertigen Gehäuse habe ich viel über Fusion 360, fertigungsgerechte Konstruktion und den Weg von einer Idee zum realen Bauteil gelernt.
Als die zugeschnittenen Teile schließlich vor mir lagen und alles zusammenpasste, war das ein richtig gutes Gefühl. Das Gehäuse bietet jetzt deutlich mehr Platz, bessere Zugänglichkeit und eine wesentlich sauberere Grundlage für zukünftige Erweiterungen.
Mein persönliches Ergebnis
Das XL-Elektronikgehäuse ist kein notwendiges Upgrade, aber genau die Art von Verbesserung, die den Drucker langfristig angenehmer macht. Die Verkabelung ist übersichtlicher, Anschlüsse sind besser erreichbar und für neue Hardware ist noch ausreichend Reserve vorhanden.
Die Konstruktionsdateien und weitere Projekte findest du auf meinem Printables-Profil: Printables @ Gerlcraft.
