Mot-clé - 3dprint

Fil des billets - Fil des commentaires

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

Dimanche, mars 18 2012

Les prémices d’une imprimante 3D

Depuis que j’utilise ma fraiseuse numérique, je rêve d’une imprimante 3D comme les reprap, makerbot et autres ultimaker.

Reprap

 

Makerbot

 

Ultimaker

 

Chacune de ces machines a ses avantages et ses inconvénients: Les makerbots ont une grosse communauté, une bonne qualité mais sont assez chères. L’ultimaker est très rapide, la reprap est auto réplicante et dispose d’une mécanique relativement simple.

Je trouve les machines ultimaker et makerbot un peu trop chères et puis surtout je n’ai pas forcément envie de monter un kit mais plutôt de fabriquer ma propre machine. Je vais donc m’orienter vers un autre type de machine qui sera un mix de ces différentes technologies.

Dans les grandes lignes, ma machine sera contruite autour:

 

  • d’un chassis en aluminium et PVC.
  • de moteurs pas à pas récupérés dans des imprimantes.
  • d’une électronique RAMPS 1.4 ( avec un arduino 1260 )
  • d’une mécanique de type Ultimaker avec la motorisation de l’extrudeur sur le chassis de la machine et non sur le mobile XY.

 

Pour le moment, je ne suis pas très avancé mais la construction a commencé. Je vais concevoir un chassis cubique à l’aide de profils d’aluminium rainurés et de noix 3D pour chaque sommet.

 

Profil 20x20

 

Noix 3D

 

Ces modélisations ont été faites avec FreeCAD 0.13, voici les fichiers CAD files

Les différents modules de la machine seront réalisés en PVC ( 3mm 5mm ou 15mm ) à l’aide de ma fraiseuse numérique et viendront se fixer avec des boulons M5 sur les rails du chassis en aluminium. Je devrais ainsi obtenir une machine rigide et très modulaire.

 

La motorisation sera assurée par des moteurs NEMA 23 récupérés dans des imprimantes.

NEMA 23

 

Les axes X et Y seront entraînés par des courroies au pas de 2.5mm.

 

Courroies

 

suivant ce principe mécanique ( avec par contre 1 seul guide par axe, comme sur l’ultimaker )

 

Les chariots glisseront sur des tiges lisses de 8mm à l’aide de coussinets en bronze fritté.

Coussinets

Je dispose d’un petit stock de pièces qui pourront me servir au cours de la construction.

Trésor de guerre

 

La partie la plus avancée concerne l’électronique. La carte RAMPS 1.4 est prête. J’ai pu tester le firmware Marlin sur la carte équipée de 4 moteurs et du support chauffant. La plaque chauffe correctement et les moteurs tournent avec un couple important.

RAMPS 1.4

 

 

 

HeatBed

 

Thermistor

 

Côté logiciel, j’utilise ReplicatorG 0034 qui nécessite quelques modifications des sources pour pouvoir utiliser le firmware Marlin. Dans la série à problèmes, j’ai aussi du utiliser Arduino en version GIT pour compiler correctement le code sur Archlinux qui dispose de librairies AVRLIBS trop récentes !

 

Bref, ça progresse… Il me reste ( tout ou presque ;) )le chassis à fabriquer, et j’attends la tête thermique de l’extrudeur pour pouvoir avancer un peu plus.

Bientôt la suite ;-)

 

J’ai hâte de comparer les résultats avec ce que peut obtenir @Hugokernel avec son ultimaker fraîchement installée :-)

page 2 de 2 -