CORE CUBE - Filament Storage for Prusa CORE ONE

Introduction / Einführung

The CORE CUBE is a stackable storage system which follows the Prusa Core One design pattern. It can stand alone but also be placed on top of the Prusa Core One, fits to its dimensions in width and depth and can be used as a filament storage and supply. Because it's a cube the high, width and depth are the same, 41,5 cm. A mounting frame enables feeding filament from the CORE CUBE into the Core One with the original top panel, without the need to drill a hole. Airflow goes under the CORE CUBE. Der CORE CUBE ist ein stapelbares Aufbewahrungssystem, das dem Designmuster des Prusa Core One folgt. Er kann einzeln stehen, aber auch auf den Prusa Core One gestellt werden, passt in Breite und Tiefe zu dessen Abmessungen und kann als Filamentlager und -vorrat verwendet werden. Da es sich um einen Würfel handelt, sind Höhe, Breite und Tiefe mit 41,5 cm identisch. Ein Befestigungsrahmen ermöglicht die Zuführung von Filament aus dem CORE CUBE in den Core One mit der Original-Oberplatte, ohne dass ein Loch gebohrt werden muss. Der Luftstrom verläuft unter dem CORE CUBE.

The construction of the CORE CUBE is very sturdy and offers many design options. Thanks to the smart design of the parts having always the printing process in mind, it offers very smooth and nice surfaces basically without any visible layers or artefacts. It requires only a plexiglas door (298 x 355 x 3 mm), all other parts can be printed. I went for printed walls because it's much more cost efficient than plexiglas, although it takes more printing time. Nevertheless the frame is also prepared to hold plexiglas panels (160 x 160 x 3 mm) instead of printed tiles. Or just design your own one. Example panels are also included. You can just use the blank one (which is available as STEP-File) and cut in shapes in the slicer, or use Shapr3D, Fusion or any other CAD Software. Die Konstruktion des CORE CUBE ist sehr stabil und bietet viele Gestaltungsmöglichkeiten. Dank des intelligenten Designs der Teile, bei dem stets der Druckprozess im Vordergrund stand, bietet er sehr glatte und schöne Oberflächen, die im Grunde genommen keine sichtbaren Schichten oder Artefakte aufweisen. Es wird lediglich eine Plexiglastür (298 x 355 x 3 mm) benötigt, alle anderen Teile können gedruckt werden. Ich habe mich für gedruckte Wände entschieden, da dies viel kostengünstiger ist als Plexiglas, auch wenn der Druckvorgang länger dauert. Der Rahmen ist jedoch auch für die Aufnahme von Plexiglasplatten (160 x 160 x 3 mm) anstelle von gedruckten Platten vorbereitet. Oder entwerfen Sie einfach Ihre eigene. Beispielplatten sind ebenfalls enthalten. Sie können einfach die leere Platte (die als STEP-Datei verfügbar ist) verwenden und im Slicer Formen ausschneiden oder Shapr3D, Fusion oder eine andere CAD-Software verwenden.

I have decided to go for a more modular build which requires more parts and screws, but the focus was on easy and reliable printable parts to avoid risk/failures due to warping or other issues on large prints. I had so far only 1 failed part, due to layer shift and printed more than 100 parts during the development process. Another priority was very high surface quality and perfect look without outside visible screws. Ich habe mich für eine modularere Konstruktion entschieden, die mehr Teile und Schrauben erfordert, aber der Schwerpunkt lag auf einfach und zuverlässig druckbaren Teilen, um Risiken/Fehler aufgrund von Verformungen oder anderen Problemen bei großen Drucken zu vermeiden. Bislang hatte ich nur ein fehlerhaftes Teil aufgrund einer Schichtverschiebung und habe während des Entwicklungsprozesses mehr als 100 Teile gedruckt. Eine weitere Priorität war eine sehr hohe Oberflächenqualität und ein perfektes Aussehen ohne sichtbare Schrauben.

The model offers a high degree of flexibility. The door can be mounted left or right sided, or just use a double door with the handles in the middle. You can also use the front frame parts to install doors on the backside. The inside provides many mounting holes for individual custom installations. Das Modell bietet ein hohes Maß an Flexibilität. Die Tür kann links oder rechts montiert werden, oder Sie verwenden einfach eine Doppeltür mit den Griffen in der Mitte. Mit den vorderen Rahmenteilen können Sie auch Türen an der Rückseite anbringen. Im Inneren befinden sich zahlreiche Befestigungslöcher für individuelle, maßgeschneiderte Installationen.

The download includes also a basic filament storage and supply system to hold up to 5 spools individual adjustable to the width of the spools. Just use one or more of the on Printables.com available PTFE joiner/splitter in cascade to build your own manual multi material supply. Der Download enthält auch ein einfaches Filamentlagerungs- und Zuführungssystem für bis zu 5 Spulen, die individuell an die Breite der Spulen angepasst werden können. Verwenden Sie einfach einen oder mehrere der auf Printables.com erhältlichen PTFE-Verbinder/Splitter in Kaskadenanordnung, um Ihre eigene manuelle Multimaterial-Zuführung zu bauen.

Talking about multi material, there will be also two MMU3 additional options: Apropos Multimaterial: Es wird auch zwei zusätzliche Optionen für die MMU3 geben:

• The Advanced version allows to install the MMU3 and the Original Prusa MMU3 Buffer inside the CORE CUBE with filament loading and handling from the front. To access the MMU3 you can either use a single or double door on the backside or use the included magnetic tiles, which can be easy removed to give access to the inside.  It's already available as paid model and can be found here: Die Advanced-Version ermöglicht die Installation der MMU3 und des Original Prusa MMU3-Puffers im CORE CUBE, wobei das Filament von vorne geladen und gehandhabt wird. Um auf die MMU3 zuzugreifen, können Sie entweder eine Einzel- oder Doppeltür auf der Rückseite verwenden oder die mitgelieferten Magnetfliesen, die sich leicht entfernen lassen, um Zugang zum Innenraum zu erhalten. Es ist bereits als kostenpflichtiges Modell erhältlich und kann hier gefunden werden: https://www.printables.com/model/1370022-core-cube-for-prusa-mmu3-with-filament-buffer .   

• The Professional version comes on top with integrated air flow control for the Prusa Core One with handling from the front instead of the top panel slider. The top cover of the printer will not be used any more. It also includes special mounting stands for the Filamentalist Rewinder System, so not buffer is need anymore. The CORE CUBE Professional will be rotatable on top of the Prusa Core One, which allows to turn the back side to the front to access the MMU3 in the back without moving the printer. Die Professional-Version verfügt über eine integrierte Luftstromsteuerung für den Prusa Core One, die über die Vorderseite statt über den Schieberegler an der Oberseite bedient wird. Die obere Abdeckung des Druckers wird nicht mehr benötigt. Außerdem enthält sie spezielle Halterungen für das Filamentalist Rewinder System, sodass kein Puffer mehr erforderlich ist. Der CORE CUBE Professional ist auf dem Prusa Core One drehbar, sodass die Rückseite nach vorne gedreht werden kann, um Zugang zur MMU3 auf der Rückseite zu erhalten, ohne den Drucker bewegen zu müssen.

The design of the CORE CUBE Professional is completed, currently building the prototype: Das Design des CORE CUBE Professional ist fertiggestellt, derzeit befindet sich der Prototyp im Bau:

Quickt update while the CORE CUBE Professional prototype is progressing. It's basically completed and it's time to order plexiglass panels. Nevertheless, I will probably only do the door with plexiglas and the rest with black tiles. The filament load test also worked perfect as you can see, however need to do some optimisation on the MMU3 position. I would prefer to have it with the selector downwards, because I want to make the rotation also posible for those ones preferring the Prusa buffer. So the tube length between MMU und Nextruder is critical. But unfortunately my current cable did not give me too much options because it's a bit short. Waiting on Prusa on my already ordered longer one. Please hurry, Prusa!!!! Thanks.  Kurzes Update zum Fortschritt des CORE CUBE Professional-Prototyps. Er ist im Grunde genommen fertiggestellt und es ist an der Zeit, die Plexiglasplatten zu bestellen. Dennoch werde ich wahrscheinlich nur die Tür mit Plexiglas und den Rest mit schwarzen Kacheln gestalten. Der Filament-Ladetest hat, wie Sie sehen können, ebenfalls perfekt funktioniert, allerdings muss die Position der MMU3 noch etwas optimiert werden. Ich würde es vorziehen, wenn der Selector nach unten zeigt, weil ich die Rotationsmöglichkeit auch für die, die den Prusa Puffer bevorzugen, ermöglichen möchte. Hierbei muss allerdings die limitierte Puffer-Kapazität berücksichtigt werden. Leider bietet mir mein aktuelles Kabel nicht allzu viele Optionen, da es etwas kurz ist. Ich warte hier auf mein bei Prusa bestelltest längere Kabel. Bitte beeilt euch, Prusa!!!! Danke.

Both options also include frame connectors which allow to install full sized plexiglas panels on the sides. Beide Optionen umfassen auch Rahmenverbinder, mit denen an den Seiten Plexiglasplatten in voller Größe angebracht werden können.

The profsesional variant is now also released and available here as paid model: Die Professional Variante  ist jetzt als kostenpflichtiges Modell erhältlich und kann hier gefunden werden: https://www.printables.com/model/1381359-core-cube-professional-revolving-filament-storage 

Documentation / Dokumentation

The full comprehensive Printing and Assembly Guide is available as PDF in the download section. Die komplette Druck- und Montage Anleitung steht als PDF im Download Bereich zur Verfügung.

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Some background information / Einige Hintergrund Informationen

This is the first big project I did in Shapr3D after migration from Fusion. I like Fusion, it has great features but it's unfortunately quite unstable and slow, especially on large and complex projects. With this switch I had to go through another learning curve. Dies ist das erste große Projekt, das ich nach dem Wechsel von Fusion zu Shapr3D durchgeführt habe. Ich mag Fusion, es hat großartige Funktionen, ist aber leider ziemlich instabil und langsam, insbesondere bei großen und komplexen Projekten. Mit diesem Wechsel musste ich mich leider erstmal erneut einarbeiten.

For those interested the entire model (excluding the Filiamentalist, which is not my design) has 250+ sketches and 2300+ modelling steps in CAD. It's made on a Mac Studio M1 Ultra and MacBook Pro M4 with Shapr3D 5.9 and Slicer 2.9.2. Used printers are CORE One Assembled, MK4S (later upgraded to CORE One)  and XL 5T. Electricity used for computing and printing has been generated 100% with my own solar panels and therefore produced zero CO2 emission. Für Interessierte: Das gesamte Modell (mit Ausnahme des Filiamentalist, der nicht von mir entworfen wurde) umfasst mehr als 250 Skizzen und mehr als 2300 Modellierungsschritte in CAD. Es wurde auf einem Mac Studio M1 Ultra und einem MacBook Pro M4 mit Shapr3D 5.9 und Slicer 2.9.2 erstellt. Verwendete Drucker sind CORE One Assembled, MK4S (später auf CORE One aufgerüstet) und XL 5T. Der für die Computerarbeiten und den Druck verwendete Strom wurde zu 100 % mit meinen eigenen Solarzellen erzeugt und verursachte daher keine CO2-Emissionen.

This hobby I'm doing with great passion besides my quite stressful full time job. I actually did not count the hours, but I worked on this project up to now for about 4 weeks for 2-3 hours a day and on the weekends a bit longer. I spend around 15 spools of filament for test prints, with having as a result 2 fully  functioning prototypes. Dies ist ein Hobby, das ich neben meinem recht stressigen Vollzeitjob mit großer Leidenschaft betreibe. Ich habe daher die Stunden nicht gezählt, aber ich habe bis jetzt etwa vier Wochen lang täglich zwei bis drei Stunden an diesem Projekt gearbeitet, am Wochenende etwas länger. Ich habe etwa 15 Spulen Filament für Testdrucke verbraucht und dabei zwei voll funktionsfähige Prototypen hergestellt.

Although considering myself more an engineer rather than a designer, I appreciate good design and I really like the design of the Core One and think Prusa did a fantastic job. However, the MMU3 with the buffer outside und having 5 spools of filament standing around did not improved it, if I may say so. This needed to be changed, so I tried some already available solutions. All came with pro and cons, but none of them made me really happy. So I took up the challenge for my own solution… Obwohl ich mich selbst eher als Ingenieur und nicht als Designer betrachte, schätze ich gutes Design und finde das Design des Core One wirklich sehr gelungen. Prusa hat hier fantastische Arbeit geleistet. Allerdings hat die MMU3 mit dem externen Puffer und den fünf herumstehenden Filamentspulen meiner Meinung nach keine Verbesserung gebracht. Das musste geändert werden, also habe ich einige bereits verfügbare Lösungen ausprobiert. Alle hatten Vor- und Nachteile, aber keine davon hat mich wirklich überzeugt. Letztendlich habe ich mich der Herausforderung gestellt, meine eigene Lösung zu entwickeln...

The initial blueprint was actually done quite fast, but unfortunately what looks great in CAD on the screen often does not as printed result, or was not reliable to print in the quality I wanted. The major challenges among many were considering the printing process in the design, getting the precision (especially on the corners), good surface quality and mechanical strength (e.g. carrying 5 kg of Filament and the MMU), sturdiness to deal with the sometimes heavy shaking and vibrations of the printer and avoiding unwanted noise. And last but not least it all has to fit into one enclosure and still adheres to the CORE One's form factor and dimensions. Of course after realising how expensive those plexiglas panels are recently, I also wanted a cheaper, but still reasonable looking, alternative for the walls. OK, the self assigned no visible screw from the outside policy, was an extra stretched goal to make it not too easy. Der erste Entwurf war eigentlich recht schnell fertig, aber leider sieht das, was auf dem Bildschirm in CAD toll aussieht, oft nicht so gut aus, wenn es gedruckt wird, oder es war nicht zuverlässig genug, um in der gewünschten Qualität gedruckt zu werden. Zu den größten Herausforderungen gehörten unter anderem die Berücksichtigung des Druckprozesses im Design, die Erzielung von Präzision (insbesondere an den Ecken), eine gute Oberflächenqualität und mechanische Festigkeit (z. B. für das Tragen von 5 kg Filament und der MMU), Robustheit, um den manchmal starken Erschütterungen und Vibrationen des Druckers standzuhalten, sowie die Vermeidung unerwünschter Geräusche. Und zu guter Letzt musste alles in ein Gehäuse passen und dennoch den Formfaktor und die Abmessungen des CORE One einhalten. Nachdem ich festgestellt hatte, wie teuer diese Plexiglasplatten in letzter Zeit sind, wollte ich natürlich auch eine günstigere, aber dennoch ansehnliche Alternative für die Wände. OK, die selbst auferlegte Regel, dass von außen keine Schrauben sichtbar sein dürfen, war ein zusätzliches, hochgestecktes Ziel, um es nicht zu einfach zu machen.  

The revolving feature was one of my personal main objectives to achieve from the beginning, if I go for an own solution. Besides giving it a unique value proposition, moving around the already heavy printer loaded on top with additional 10kg (5 Spools plus the MMU and the Cube itself) did not feel right. And all this just to get a quick access to the MMU. One of my CORE One is placed in my office on the desk and there is not so much space to move and also no option to go behind it.  Die Drehfunktion war von Anfang an eines meiner wichtigsten Ziele, wenn ich mich für eine eigene Lösung entscheiden würde. Abgesehen davon, dass sie einen einzigartigen Mehrwert bietet, fühlte es sich nicht richtig an, den ohnehin schon schweren Drucker, der dann noch mit zusätzlichen 10 kg (5 Spulen plus MMU und der Cube selbst) beladen war, herumzuschieben. Und das alles nur, um einen schnellen Zugriff auf die MMU zu erhalten. Einer meiner CORE One steht in meinem Büro auf dem Schreibtisch, wo nicht viel Platz zum Bewegen ist und man auch nicht hinter das Gerät gehen kann.

You may ask I, why I went for the paid model option for the advances and professional variant. Very simple, it's for me less for the money. That's why also do not partner with somebody to sell printed parts, offer affiliated links for material, etc. But I believe things and services need to have a value in order to be appreciated. It starts, with the tip in the restaurant and I could now continue with many more examples, but I guess you get the point. Sie fragen sich vielleicht, warum ich mich für die kostenpflichtige Options for the Advanced und Professional Variante entschieden habe. Ganz einfach: Für mich ist es weniger eine Frage des Geldes. Deshalb arbeite ich auch nicht mit Partnern zusammen, um gedruckte Teile zu verkaufen, Affiliate-Links für Materialien anzubieten usw. Aber ich glaube, dass Dinge und Dienstleistungen einen Wert haben müssen, um geschätzt zu werden. Das fängt schon beim Trinkgeld im Restaurant an, und ich könnte noch viele weitere Beispiele nennen, aber ich denke, Sie verstehen, was ich meine.

Nevertheless, I tried to make it fair, because I believed in the quality of my work and therefore offer the basic CORE CUBE for free, so you can test (and of course use it for other things and own setups) and make up your mind before you decide. In case you decide to go for this model, I would like to say already now thank you very much. Dennoch habe ich versucht, es fair zu gestalten. Da ich von der Qualität meiner Arbeit überzeugt bin, steht Basis-CORE CUBE kostenlos zur Verfügung, damit Sie ihn testen (und natürlich auch für andere Zwecke und eigene Setups nutzen) und sich vor Ihrer Entscheidung selbst ein Bild davon machen können. Falls Sie sich für dieses Modell entscheiden, möchte ich mich schon jetzt ganz herzlich bei Ihnen bedanken.

Final remarks / Abschlußbemerkung

I put a lot of efforts, brainwork, testing and love to detail into it. I hope you will enjoy the model and of course I would be very happy, if you would post your make or leave a like. Ich habe viel Mühe, Denkarbeit, Test und Liebe zum Detail in dieses Modell gesteckt. Ich hoffe, es gefällt, und würde mich natürlich sehr freuen, wenn Sie Ihr Modell posten oder ein „Gefällt mir“ hinterlassen würden.

Designed in Germany, printed and assembled by you…