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Vendredi, janvier 5 2018

Fabrication d’une nouvelle imprimante 3D

Après avoir utilisé quelques années mon ancienne imprimante 3D, je voulais en construire une plus précise et surtout plus fiable. Pas de réglage et d’ajustement sans fin comme la précédente. Simplicité et fiabilité. Je dispose maintenant d’un petit tour et d’une petite fraiseuse ce qui me permet de fabriquer des pièces précises en acier ou aluminium.

La nouvelle imprimante sera donc quasi intégralement en aluminium avec un design proche de la Prusa i3. Je conserve le principe de l’extrudeur déporté (bowden) pour avoir une tête d’impression légère et vibrant moins.

Le châssis est fabriqué avec les profils de l'ancienne imprimante. Première étape, les tiges trapézoïdales du portique supportant l’axe X et Z sont percées pour être emboîtées / collées directement sur les arbres des deux moteurs Nema 17.

Perçage des vis trapézoïdales

 

Les vis sont collées sur l’arbre des moteurs
Le chassis

 

L’axe Y

Monté sur des plaques en alu épaisses, il est ajustable et renforce la rigidité de l’imprimante.

 

Supports de roulements pour Y

Simple mais efficace comme fixation.

Fraisage d’un des blocs pour X

C’est parti pour quelques copeaux.

Le bloc intégrant roulement et support moteur pour X

Préparation du tendeur de courroie pour X

 

 

 

le tendeur en place

 

 

La courroie est bien tendue
Fraisage d’un bloc de POMC

 

 

la fixation du chariot X portant Z

 

De rares plans sont réalisés avec LibreCAD.

Préparation des supports moteurs de Z

 

Tests de position du portique
Avec le plateau Y
Fabrication d’un support d’extrudeur
L’extrudeur et son support

Le support est fabriqué rapidement à l’aide de la fraiseuse. Pour l’extrudeur, il est acheté. Sa fabrication ne serait pas rentable.

Le tendeur de courroie pour Y

 

Le portique X avec un capteur à induction et l’extrudeur

Un capteur à induction permet un nivellement automatique du plateau. Le firmware marlin gère une matrice de 9 points pour calculer l’assiette et la déformation éventuelle du plateau chauffant en aluminium.

Préparation de l’électronique
Intégration d’un raspberry avec Octopi et d’un relais pour piloter l’alimentation

Un raspberry pi 3, une webcam et un relais viennent compléter le pilotage à distance de la machine. Via un navigateur web ou avec l’application mobile Printoid. Top !

Le pilotage à distance avec Octopi

L’imprimante est dans le garage et peut être ainsi surveillée à distance.

 

Le câblage avance
Le moteur de l’extrudeur

Vu le prix de 6$, inutile de chercher à le fabriquer.

Prête pour des tests
Ruban de LED intégré dans le chassis en aluminiun
Premier « torture test »
Coin coin

Les étapes qui restent à faire: Finir le carénage de l’imprimante, installer un ventilateur sur le portique X, réaliser quelques pièces pour améliorer l’imprimante: une chaîne porte câble, un boitier pour l’écran LCD, un cache pour le relais…

Les résultats sont à la hauteur de mes attentes, l’imprimante est fiable et la résolution à 0.1mm est atteinte sans problème à la vitesse de 80mm/s.

Vendredi, décembre 20 2013

Impressions multi-matériaux avec un seul extrudeur

Imprimer directement en plusieurs couleurs peut vraiment être intéressant, par exemple, pour intégrer des pictogrammes informatifs sur la face d'un objet ou simplement dans un but purement décoratif.

Ultimaker propose un kit permettant d'imprimer en 2 couleurs (ou 2 filaments de matériaux différents) mais les retours sur les forums ne m'ont pas convaincus de l'acheter, je pense au final que le ratio coût / intérêt n'est pas vraiment bon lorsque l'on s'en sert uniquement pour du multi couleurs, l'intérêt est bien plus grand pour de l'impression multi-matériaux (support en PVA par exemple).

Je vais vous expliquer 2 méthodes qui vous permettront de passer à l'impression multi couleur avec un seul extrudeur.

Notez que cet article tourne autour de l'Ultimaker et de son slicer Cura mais il est tout à fait possible d'adapter cette solution à toute RepRap.

Avec le plugin Cura : PauseAtZ

En utilisant le plugin fourni avec Cura PauseAtZ qui permet, comme son nom l'indique, de stopper l'impression à une certaine hauteur, de parker la tête afin de changer le filament et ensuite de relancer l'impression avec le nouveau filament.

Le principal problème de cette technique est qu'il ne permet pas à une couche d'avoir plusieurs couleurs, rien de vraiment nouveau avec cette méthode...

Feinter le slicer : PauseAtExtruderChange

Dans cette méthode, on va utiliser Cura exactement comme si nous avions le kit de double extrusion, et allons dire à Cura de slicer comme tel. C'est par la suite que nous allons lire le GCode et remplacer l'instruction de changement de tête (Tx) par des instructions permettant de parker la tête le temps d'effectuer le changement de filament.

Voici les étapes exactes :

  1. Parker le Z
  2. Déplacer la tête en X, Y à la position de parkage
  3. Stopper le ventilateur
  4. Attendre une action de l'utilisateur (nécessite un ulticontrolleur TODO)
  5. Restaurer la position X, Y
  6. Redémarrer le ventilateur
  7. Restaurer le Z

Nous pourrions également utiliser le G-Code M600 mais il s'agit d'une instruction en test qui n'est pas inclut par défaut dans tous les firmware et l'utilisation de nos propres instructions nous permet de faire exactement ce que l'on souhaite...

En pratique

1. Installez le plugin Cura PauseAtExtruderChange, (déposez simplement le fichier PauseAtExtruderChange.py dans le dossier ~/.cura/VERSION/plugins)

2. Créons un nouveau profil d'imprimante : File > Machine setting > Add new machine, dans le panel Extruder 2, on s'assure que Offset X et Offset Y soit égal à 0 comme dans l'image ci-dessous :
Cura - Machine settings

3. Importez vos fichiers stl, précisez à Cura que vous souhaitez les fusionner pour faire de la double extrusion (sélectionnez le premier objet d'un clique gauche, puis, bouton droit sur le second objet et cliquez sur Dual extrusion merge)

4. Ajoutez le plugin, modifiez les paramètres tel que vous le souhaitez et vous voilà avec votre fichier G-Code modifié

5. Lancez l'impression et l'imprimante vous signalera chaque changement de couleur, il vous restera alors à changer le filament, valider le changement auprès de l'imprimante, l'impression reprendra alors exactement oû elle avait été arrêtée mais avec un autre filament.

Note: Vous pouvez aussi utiliser le fichier python directement en ligne de commande : python PauseAtExtruderChange.py file.gcode > out.gcode (python PauseAtExtruderChange.py -h pour avoir de l'aide)

Voilà ce qu'il est possible de faire très simplement :

Vous voilà maintenant capable d'imprimer en multi couleur d'une manière un peu plus évoluée qu'avec PauseAtZ, néanmoins, l'utilisation de PauseAtExtruderChange ne sera intéressante que pour des impressions ou le nombre de changement de couleur par couche est faible sinon, vous risquez de passer votre temps à changer de filament...

Samedi, septembre 21 2013

Impression 3D, remplacer le kapton du heatbed

Vous avez une imprimante 3D ? La surface en verre ou en aluminium est recouverte de Kapton. C’est très pénible à changer, il faut recoller les nouvelles bandes sans aucun pli, bulle ou autre poussière. Voilà une astuce très simple: le liquide vaisselle.

Il suffit de tremper le Kapton dans de l’eau et du liquide vaisselle. Ensuite on laisse sécher. C’est tout :)

 

Suivez le guide en vidéo:

 

Mercredi, décembre 19 2012

Support DIY pour caméra USB de chez Adafruit

Adafruit vend une petite webcam USB à utiliser comme outil d’inspection pour vérifier ses soudures, lire les inscriptions sur les composants, ou s’amuser avec les enfants… C’est une sorte de microscope USB low cost mais qui donne néanmoins de très bon résultats, pour peu que l’on arrive à faire la mise au point correctement. En effet, celle-ci est manuelle et dépend de la distance lentille / objet et du niveau de grossissement. Une fois le grossissement choisit, il faut approcher / éloigner le microscope pour avoir une image nette. Avec le support de base, c’est quasiment impossible de maintenir une image stable.

Microscope

Microscope

 

D’où l’idée de construire un support réglable !

Les pièces sont modélisées avec openscad puis imprimées sur mon imprimante 3D.

Support modélisé

Support modélisé

 

Fixation basse

Fixation basse

Plaque de contreplaqué 3mm

Plaque de contreplaqué 3mm

Coulisseau réglable

Coulisseau réglable

Coulisseau réglable

Coulisseau réglable

Bras de support

Bras de support

Vis de réglage

Vis de réglage

Fixation sur le support en bois

Fixation sur le support en bois

Réglage de hauteur

Réglage de hauteur

Support

Support

Molette de réglage

Molette de réglage

Molette de réglage

Molette de réglage

 

Les supports hauts et bas sont collés à l’epoxy ( JB weld, quel produit miracle :)

Tests :)

Tests :)

 

L’ensemble des fichiers pour reproduire les pièce est disponible sur Thingiverse.

 

et voici pour finir ce bref article des images à divers niveaux de grossissement.

 

Capteur d'humidité x200

Capteur d’humidité x200

Capteur d'humidité x10

Capteur d’humidité x10

 

Pour l’électronique, le grossissement x10 à x20 est largement suffisant. Au delà, c’est plus pour explorer l’infiniment petit ;)

 

P.S: vous avez vu, mes impressions sont quand même meilleurs qu’avant ! J’ai augmenté la température de l’extrusion de 185° à 220° ! Depuis fini les buses bouchées ou les bulles en cours d’impression.

 

Mardi, juin 19 2012

L’impression 3D, c’est cool quand ça coule !

Ca y est !!!!

Elle marche !!!

 

Et oui, après pas mal de galères pour régler tout ça, l’imprimante marche. Il y a encore quelques ajustements à faire, mais rien de bien méchant. J’arrive à imprimer des couches de 0.15 mm ce qui me semble tout à fait convenable.

Depuis les derniers épisodes ( 1, 2, 3, 4 ) j’ai mis en place le support de la tête d’impression. Le support avait été modélisé à l’aide d’openscad puis les différentes parties découpées à la fraiseuse dans du PVC avant d’être assemblées par collage.

Hotend mount

Les deux roulements linéaires sont justes rentrés en force dans leurs logements. Il n’y a aucun jeu.

 

 

La suite concerne le moteur d’extrusion, c’est là que j’ai eu beaucoup de soucis. L’extrudeur est une pièce « temporaire » que je vais remplacer rapidement dès que je pourrais imprimer. De nombreux modèles existent, en particulier les modèles de type huxley ou les wades et leurs dérivés.

Dans l’immédiat je vais encore mettre à contributio openscad et la fraiseuse. J’ai à ma disposition, 2 engrenages et un moteur NEMA23.

Le modèle sera celui-ci:

 

OpenScad Model

 

Ce qui donne un truc monstrueux mais néanmoins fonctionnel

Extrudeur 1

 

Extrudeur 1

 

J’installe alors un tube en PTFE de 4mm de diamètre intérieur ( à trouver chez Weber métaux à Paris ) pour guider le filament entre l’extrudeur et la tête mobile. Tout marche à peu près, mais je galère avec l’entrainement du filament. Ca patine beaucoup, trop de pression sur le fil… bref pas terrible. Je le démonte et remonte plusieurs fois en changeant la pièce qui agrippe le filament: boulon taillé à la dremel, poulie crantée… tout y passe jusqu’au moment ou dans un nième démontage j’explose littéralement mon bel engrenage !

Quelle m… ne pouvant toujours pas imprimer, il faut trouver une autre solution. Je n’ai pas d’engrenage aussi gros… rien qui traîne :-(

Je tombe alors sur un moteur NEMA 17, sa poulie et une courroie de la bonne taille. J’assemble tout ça rapidement et reprend mes tests.

 

Extrudeur 2

Pour entraîner le filament,  j’ai opté pour un insert en laiton de 6 mm dans lequel j’ai taillé des dents à la dremel puis que j’ai collé avec de la cyano sur l’axe.

Ça marche enfin.

Les premières pièces peuvent sortir !

J’accumule les tests et les phases de calibrage en suivant ce qui est préconisé sur le site reprap et chez l’excellent richrap.

test 1

Pas terrible mais le carré est carré… un début.

 

S’ensuit de nombreux tests

encore des tests

 

Il y a même un « croco cochon » caché dans le tas de PLA !

 

De temps en temps, plus de plastique qui sort de la tête, galère… souvent au bout de 15 à 30 min d’impression… je démonte, remonte purge la tête… rien à faire jusqu’au moment ou je trouve un minuscule morceau de plastique ( probablement du PEHD ) qui s’est glissé dans la tête. Depuis que je l’ai viré, plus de soucis d’alimentation. Il faut dire que la tête de 0.35mm ne laisse que peu de marge pour laisser passer des cochonneries qui auraient pu se déposer sur le filamement…

Au bout d’un moment les bons réglages sont trouvés et des pièces fiables commencent à être produites…

Engrenage

 

puis d’autres…

 

Jeux d’engrenages

 

J’ai rencontré un problème qui n’est pas encore résolu: quand la tête « saute un vide », le PLA doit arrêter de couler pour éviter de laisser des filaments dans tous les sens. C’est pour cela que Slic3r que j’utilise prévoit un paramètre « retraction » qui permet de retirer le filament pour stopper son écoulement. Seulement quand je fais ça, c’est pire, je me retrouve avec des patés sur mes pièces.

patés

En réalité c’est du au « bowden tube » qui guide le filament, il y a 1mm de jeu qui absorbe et ralentit la rétractation du filament ce qui est contre productif et produit des patés. Pour le moment en attendant un tube de 3.19mm, j’ai désactivé le paramètre et le résultat est très correct.

 

Pour ce qui est de la vitesse d’impression, on peut surement mieux faire ( la mécanique de l’imprimante me permet de monter à 200 mm / s )

 

Slic3r

 

Mais je doit pour cela régler le problème de tube et améliorer le moteur de l’extrudeur. Le résultat est quand même à la hauteur de mes espérances, l’imprimante va pouvoir se mettre à jour dans les semaines qui viennent !

 

Voilà une vue d’ensemble de la bête :-)

La bête

Reste à ranger le câblage, mettre l’électronique dans une boite… encore du boulot…

 

La machine tourne avec le firmware Marlin 1.0 RC

Elle est pilotée par le couple Slic3r ( 0.8.4 dev ) et pronterface le tout sous Linux bien entendu. Encore une chaîne opensource, open hardware !

 

Openscad -> STL -> Slice3r -> Pronterface -> RAMPS 1.4

 

Pronterface

 

Possédant maintenant une imprimante 3D et une fraiseuse, je trouve l’impression 3D absolument fascinante. On dessine un object ou on le télécharge sur « Thingiverse« , on clique sur imprimer et au bout de quelques (longues) minutes, on manipule un objet tout neuf qui n’a pas grand chose à envier à une production industrielle !

L’impression 3D pour tous, le révolution de demain ? Surement… avec de nouveaux enjeux

Dimanche, mai 20 2012

L’impression 3D, la « tête » d’impression et Openscad: l’OpenSource à la rescousse

Le tendeur en S dont j’avais évoqué l’idée dans le post précédent est maintenant réalisé. Il fonctionne à merveille :-)

Les pièces du tendeur

 

Tendeur en place

 

J’ai eu ensuite quelques déboires avec les axes X et Y. J’ai finalement réglé mes problèmes en remplaçant tous les paliers par des roulements à billes. En effet, les paliers glissent très bien mais dès que les courroies sont sous tension, les déplacements sont plus durs et ça fini a un moment ou à un autre par coincer provoquant ainsi des mouvements saccadés…

J’ai donc usiné des nouveaux supports pour y insérer des roulements à billes de rollers à la place des paliers.

 

Roulements

Pour les chariots, j’ai remplacé le double palier par une douille à billes prisonnière à l’intérieur du chariot.

Douille à billes

Après ces quelques modifications, tout fonctionne parfaitement ! Pour les déplacements en Y, j’ai fait des premiers tests, j’arrive à une vitesse de 12 000 mm / min. Je ne pense pas pouvoir imprimer à cette vitesse, mais la machine supporte sans problème  une vitesse de déplacement élevée.

 

Reste à réaliser le support de la tête d’impression… Ce n’est pas une mince affaire, la pièce est relativement complexe, et j’ai du mal à la visualiser et surtout à en estimer les mesures exactes. J’arrive à mes limites ;-)

Heureusement, l’ordinateur est là pour nous aider à simuler différents modèles de support. L’idéal pour moi étant de réaliser un modèle 3D qui me servira ensuite à projeter à plat les pièces pour pouvoir ensuite les fraiser.

 

Le premier « truc » qui vous vient à l’idée: SolidWorks ! Oui et bien c’est « très » cher et je ne l’ai pas. Sketchup alors ? Non, il ne tourne pas sous linux ( même avec Wine je n’y arrive pas ). Alors comme toujours on va regarder du côté des solutions opensource. J’en connais 4 que j’utilise régulièrement:

  • LibreCAD: Excellent outil mais qui se limite à la 2D, nous l’utiliserons pour compléter les projections 2D des pièces.
  • HeeksCAD: Pour ce qui est de la conception 3D, il le permet mais j’ai du mal avec son ergonomie…
  • FreeCAD: Très bien, dessin 3D paramétrique, pas trop dur à prendre en main. Mais il a un gros soucis pour le moment. Autant il permet de créer des pièces facilement autant il est très difficile de les assembler dans un modèle 3D complet. A surveiller dans les futures versions, il évolue assez vite.
  • OpenSCAD: Un outil atypique ! Il permet de dessiner des pièces complexes en 3D paramétrique, mais ici, point d’interface graphique, le dessin se fait à l’aide d’un langage de programmation.

 

Espace de travail

 

Mon choix s’est donc porté sur Openscad. Il présente aussi l’avantage de générer des fichiers STL qui seront utiles lors de l’utilisation de l’imprimante 3D. D’où l’intérêt de commencer à le maîtriser dès maintenant.

 

Openscad dispose d’un éditeur intégré mais celui-ci est peu évolué. Si vous voulez plus de convivialité, vous pouvez utiliser un éditeur externe. Pour celà, il faut « cacher » l’éditeur intégré et cocher l’option « Automatic reload and compile »

Option

 

Options

 

Si vous utilisez emacs comme moi, vous pouvez lui dire de traiter les fichier « scad » comme des fichiers C. Ça permet d’avoir une bonne indentation et une coloration syntaxique correcte.

Pour cela, il faut mettre les lignes suivantes dans le fichier « .emacs »

(add-to-list 'auto-mode-alist '("\\.scad$" . c-mode))

 

L’environnement est prêt, on peut commencer à travailler. Pour commencer par des choses simples, modélisons  une douille à bille.

// Linear Ball Bearing
include 
 
$fn=50;
$lbb_inner_diameter=8;
$lbb_outer_diameter=15;
$lbb_length=24;
 
module linear_bearing_15_24()
{
  color(Aluminum) difference()
    {
      cylinder($lbb_length,$lbb_outer_diameter/2,$lbb_outer_diameter/2,center=true);
      cylinder($lbb_length+1,$lbb_inner_diameter/2,$lbb_inner_diameter/2,center=true);
    }
}
 
//For test
linear_bearing_15_24();

Linear ball bearing

C’est très simple, juste la différence entre 2 cylindres ! Là ou c’est génial: on ajuste les variables et hop on change les côtes.

 

Pour continuer, un peu plus compliqué: la tête chauffante. On va la modéliser rapidement pour qu’elle nous serve ensuite de repère pour la construction du support.

 

// HotEnd jhead MK IV
$fn=50;
 
$hotend_resistor_diameter=5;
$hotend_filament_diameter=3;
$hotend_outer_diameter=16;
$hotend_peek_length=50;
 
// Peek element
module peek() {
color(black) difference()
  {
    difference()
      {
	// Peek cylinder
	cylinder($hotend_peek_length,$hotend_outer_diameter/2,$hotend_outer_diameter/2);
	// Hole for filament
	translate([0,0,5]) cylinder($hotend_peek_length,$hotend_filament_diameter/2,$hotend_filament_diameter/2);
      }
 
    // Mount groove
    translate([0,0,$hotend_peek_length-10])
	{
	  difference()
	    {
	      cylinder(5,9,9);
	      cylinder(5,6,6);
	    }
	}
  }
 
}
 
module copper_end()
{
  translate([-5,-6.5,3])
    {
      difference()
	{
	  cube(size = [16,13,8]);
	  translate([12,15,4])
	    {
	      rotate([90,0,0])
		{
		  cylinder(20,$hotend_resistor_diameter/2,$hotend_resistor_diameter/2);
		}
	    }
	}
    }
  difference()
	{
	  cylinder(3,1,4.5);
	  cylinder(3,0.35,3);
	}
  translate([0,0,3])
    {
      difference()
	{
	  cylinder(20,4,4);
	  translate([0,0,1]) cylinder(21,3,3);
	}
    }
}
 
module hotend()
{
  translate([0,0,13])
    {
      peek();
    }
  copper_end();
}
 
// For test
hotend();

 

Hotend

 

Pas mal non ;-)

 

Et pour terminer le support. Grâce à openscad, on peut changer les côtes, déplacer les perçages… pour simuler tout ce qui nous passe par la tête !

Même si ça peut paraître compliqué au premier abord, c’est très agréable à utiliser. Je ne prétends pas maîtriser complètement l’outil, mais je me débrouille.

 

Autre point très intéressant, on peut utiliser des conditions et autres boucles. Ici j’utilise quelques variables qui si elles sont initialisées à 1 modifient le rendu pour me permettre d’obtenir rapidement les projections à plat.

 

// Hotend Mount
 
include ;
include ;
 
$top_length=50;
$top_width=50;
$side_height=50;
$hole_cable_diameter=15;
 
$fromA=0;
$fromB=0;
$fromtop=0;
 
module mount_top()
{
  difference()
    {
	cube(size = [$top_length,$top_width,15]);
	translate([15,15,-2]) cylinder(20,$hotend_outer_diameter/2,$hotend_outer_diameter/2);
    }
}
 
module mount_side_A()
{
  rotate([0,90,0])
    {
      difference()
	{
	  cube(size = [$side_height,$top_length+5,5]);
	  translate([25,40,0])
	    {
	      cylinder(15,$lbb_outer_diameter/2,$lbb_outer_diameter/2, center=true);  
 
	    }
	}
      if ($fromA==0)
	{
	  translate([25,40,5]) linear_bearing_15_24();
	}
    }
}
 
module mount_side_B()
{
  rotate([90,90,0])
    {
      difference()
	{
	  cube(size = [$side_height,$top_length,5]);
	  translate([40,35,0]) cylinder(15,$lbb_outer_diameter/2,$lbb_outer_diameter/2, center=true);
	  translate([30,15,1]) cylinder(10,$hole_cable_diameter/2,$hole_cable_diameter/2, center=true);        
 
	}
       if ($fromB==0)
	 {
      translate([40,35,0]) linear_bearing_15_24();
	 }
    }
}
 
module mount_complete()
{
  if ( $fromA==0 && $fromB==0 )
    {
      mount_top();
    }
 
  if ($fromtop==0 && $fromB==0)
    {
      translate([-5,-5,15]) mount_side_A();
    }
  if ($fromtop==0 && $fromA==0)
    {
      translate([0,0,15]) mount_side_B();
    }
  if ($fromtop==0 && $fromA==0 && $fromB==0)
    {
      color(black) translate([15,15,-48]) #hotend();
    }
}
 
module mount_full()
{
 
  if ($fromtop==0 && $fromA==0 && $fromB==0)
    {
      // rod A
      rotate([0,90,0]) translate([10,35,-50]) cylinder(300,4,4);
      // rod B
      rotate([90,90,0]) translate([25,35,-150]) cylinder(300,4,4);
    }
  //Holes for hotend groove
  difference()
    {
      mount_complete();
      translate([23,-10,7.5]) rotate([-90,0,0]) cylinder(40,2.5,2.5);
      translate([7,-10,7.5]) rotate([-90,0,0]) cylinder(40,2.5,2.5);
    }
}
 
if ( $fromtop==1 )
  {
    projection(cut=false) mount_full();
  }
 
if ( $fromA==1 )
  {
    projection(cut=false) rotate([0,90,0]) mount_full();
  }
 
if ( $fromB==1 )
  {
    projection(cut=false) rotate([90,0,0]) mount_full();
 
  }
if ( $fromtop==0 && $fromA==0 && $fromB==0 )
  {
    mount_full();
  }

 

Hotend mount

 

Si l’on utilise les variables indiquées en haut du fichier, on obtient les projections à plat des 3 faces qui m’intéressent.

Si: $fromA=1;

fromA

Si $fromB=1;

 

FromB

 

Si $fromTop=1;

 

FromTOP

 

Le tout peut être exporté en DXF pour être ensuite utilisé dans LibreCAD puis HeeksCNC pour le fraisage des pièces. Seul petit bémol, les cercles et arcs de cercles sont des successions de segment ce qui n’est pas optimal. On peut facilement les reprendre dans Librecad.

Les différents plans sont regroupés dans un Zip si vous voulez jouer avec openscad.

Si un expert openscad passe par là, il peut nous donner des astuces dans les commentaires, je suis preneur ;-)

La suite sur la fraiseuse…

Dimanche, mai 6 2012

L’impression 3D, jeux de courroies

Après avoir monté le chassis et l’axe Z, il est temps de s’attaquer à une partie assez compliquée: les entraînements X et Y par courroies.

Ayant à ma disposition plusieurs jeux de poulies MXL provenant d’imprimantes et autres scanners, j’ai commandé les courroies correspondantes à cette norme anglo saxonne ( pas de 2.032 mm ). L’inconvénient vient du diamètre des mes poulies, un petit peu grand. Je pourrais éventuellement en imprimer par la suite si la machine marche bien. Par ailleurs, j’ai volontairement commandé des courroies un peu grandes pour me permettre de tester  l’entraînement direct par les moteurs.

 

Je dispose des quelques poulies crantées mais pas assez pour les 2 axes.

Poulie crantée

Il me faut donc fabriquer des poulies lisses pour les installer à l’opposé des poulies crantées. N’ayant pas de tour sous la main, j’ai usiné 2 flasques en PVC qui sont ensuite collées.

Flasques

 

Un coup de colle PVC et l’on dispose de belles poulies !

Poulies lisses

Les axes de guidage en acier de 8mm sont tenus sur le châssis par des supports usinés dans du PVC de 5mm.

Usinage en cours

Un palier en bronze permet d’assurer la rotation de l’axe. Une rondelle vient empêcher le guide de sortir du palier.

Support d'axe

 

Les moteurs sont installés dans des supports en PVC de 5 mm. Les courroies passent directement sur la poulie du moteur procurant ainsi un entraînement direct. Le support du moteur pouvant coulisser le long du chassis, il sert ainsi à tendre la courroie avant d’immobiliser le tout à l’aide des 2 vis 6 pans creux.

Moteur X

 

Moteur pour l'axe Y

 

Les poulies lisses sont installées à l’opposé des poulies crantées.

Poulies

 

Moteur Y

 

Chaque axe disposant de 2 courroies, la première est tendue par la position du moteur. La deuxième dispose d’un tendeur improvisé à partir d’une poulie récupérée dans une imprimante.

Tendeur pour l'axe Y

 

La motorisation de l’axe Y est prête, reste à mettre en place les chariots supportant la barre de guidage Y. Les chariots sont usinés en 2 parties puis assemblés à l’aide de 3 boulons.

Demi chariot

L’axe est ainsi solidaire du chariot une fois les boulons serrés.

Un des chariots pour l'axe Y

 

La courroie est bloquée sous le chariot par une plaque usinée dans du PVC de 3mm et vissée à l’aide de 2 vis dans le PVC du chariot.

 

Un des chariots pour l'axe Y

 

Un des chariots pour l'axe Y

Les moteurs sont câblés avec des câbles RJ45 dont les conducteurs sont utilisés 2 par 2 pour permettre de disposer d’une plus grande section. Les câbles sont ensuite glissés dans les rainures du châssis.

Connecteurs

 

Connecteurs

 

L’axe X ne dispose pas encore de son tendeur. Il est plus compliqué à réaliser que pour l’autre axe étant donné la présence du moteur de l’axe Z qui va obliger à réaliser un tendeur en S pour abaisser la courroie sous le support du moteur.

 

Sketch

 

Le montage a bien avancé, les moteurs sont en place et l’axe des Y est complet. La barre de guidage de la tête d’extrusion se déplace suivant l’axe Y avec une vitesse importante et une grande fluidité. Le poids de la structure limite les vibrations mais des patins anti-vibration sous les pieds ne seraient pas de trop quand même.

 

 

Bientôt la suite avec je l’espère des tests d’impressions !

Vendredi, avril 27 2012

L’impression 3D, le châssis et l’axe Z

Le châssis de la future imprimante est constitué de profils d’aluminium de 20mm X 20mm. Les profilés ainsi que les noix de jonction ont été commandés sur le site Motedis. Bêtement j’ai commandé des barres de 1M au lieu de commander directement des tronçons de la bonne longueur. J’ai donc du les découper moi-même à la scie sauteuse pour avoir des coupes les plus droites possible. Une scie à onglet aurait été parfaite mais je n’en n’ai pas.

 

 

Les extrémités des barres sont taraudées à la main afin de pouvoir visser les noix de jonction. Après quelques minutes de montage, voilà un châssis très rigide de 330mmx400mm.

 

 

Le plateau supportant la pièce à extruder sera mobile sur l’axe Z. Son guidage sera assuré par 2 douilles à billes glissant sur des barres de 16mm de diamètre.

 

Les pièces venant se fixer sur le châssis seront usinées dans du PVC de 15mm, 5mm ou 3mm. Ici, les supports des barres de guidage proviennent d’une plaque de PVC de 15mm. Je mettrais les plans des différentes pièces dès que la machine sera terminée.

 

 

Le moteur ( un NEMA 23 ) est fixé sur le dessus de la machine à l’aide d’un support en PVC de 15mm.

Une tige fileté M6 au pas de 1mm sert d’entraînement pour l’axe Z.

 

Une pièce triangulaire en bas de la machine accueille un roulement de 6mm à l’extrémité de la tige filetée.

 

 

La plateforme Z constituée d’une plaque en MDF de 10mm sera supportée par des bras en PVC de 15mm venant se bloquer sur les douilles à billes.

Fraisage des supports

 

Les supports sont en 2 parties: un bras et une mâchoire permettant de serrer la douille à billes.

 

Supports Z

 

La plateforme est mise en place.

Plateforme Z

Malheureusement après quelques tests, il s’avère qu’il y a un jeu relativement important dans les douilles à billes (2) ! Peut-être une mauvaise qualité de ces douilles ou alors l’usage vertical n’est peut-être pas conseillé. Afin d’y remédier, j’ai placé une tige filetée à l’arrière des bras (1) pour « écraser » les douilles sur l’axe. Cette méthode m’a permis de réduire complètement le jeu au prix d’une légère augmentation du frottement des douilles sur les axes. Ce n’est pas bien grave, le moteur NEMA 23 ayant une force considérable pour cet usage ;-)

Correction du jeu

J’ai aussi tenté de remplacer les douilles par des bagues usinées dans du PEHD mais c’était pire que tout ! Il n’y avait pas trop de jeu mais les déplacements n’étaient pas fluides…

Bagues en PEHD

 

Pour compléter la plateforme, la plaque chauffante est posée sur un isolant thermique utilisé par les plombiers pour protéger les murs lors des soudures. Ça résistera sans problèmes aux 150° de la plaque chauffante !

 

 

Isolant sur la plateforme

Reste à mettre en place un jeu de vis / ressorts pour ajuster l’assiette de la plaque chauffante par rapport à l’extrudeur. Malgré les usinages précis des pièces, il y a toujours des petits défauts d’ajustement à corriger…

 

Par ailleurs, j’ai reçu l’extrudeur J Head MKIV-B Hot-End pour la suite des opération ;-) Il est de très bonne facture !

J HEAD MKIV

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