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Modifications réalisées sur mon imprimante 3D

Rédigé par -Fred- 3 commentaires

Je me suis dit qu'il serait intéressant de présenter quelques modifications réalisées sur mon imprimante 3D Prusa i2.

Glissières en Y

La première a consisté à retourner les glissières de l'axe Y. Elles sont passées sous la tige filetée. J'ai eu à découper le plateau supportant la plaque chauffante car il butait entre autre sur le support moteur Y (j'ai eu à le reprendre à d'autres endroits légèrement aussi pour éliminer quelques frottements). Le résultat est immédiat, à savoir un gain de 2 cm environ sur la hauteur maximale d'impression, ce qui n'est pas négligeable, faut bien l'avouer.

Ventilation

Seconde modification, l'ajout de ventilateurs. Je les fait ventiler en permanence. Peut être que prochainement, je ferai autrement, je verrai.

Dérouleur

Chose basique et utile, le dérouleur de fil. J'ai fait simple, deux roulements sont montés sur une tige filetée. Le support en lui même est démontable sans outils pour un changement rapide et facile. Chose amusante, les pièces utilisées pour cette opération semblent inutilement biscornues. J'ai en fait recyclé les pièces que j'avais conçues pour mon imprimante (ici les pieds) avant d'opter pour une prusa i2 et de commander un jeu de pièces imprimées.

Auto-leveling

Un truc génial pour améliorer son imprimante, c'est la fonction d'auto-leveling. Sur la photo on peut voir la capteur capacitif utilisé par la solution. L'idée, c'est de remplacer le capteur de fin de course en Z par un capteur monté sur le chariot. Avant de commencer chaque impression, l'imprimante teste l'inclinaison de la surface d'impression en prenant plusieurs mesures de hauteur à divers endroits du plateau. Durant l'impression ensuite, la hauteur de la tête d'impression s'ajuste automatiquement en fonction de sa position en X/Y. Dans la pratique, notamment lorsque l'on utilise un capteur sans contact physique (capacitif ou inductif), l'effet de bord le plus intéressant est qu'on s'affranchit des imprécisions dues à la mécanique du capteur de fin de course en Z. L'imprimante est plus facilement transportable et on gagne en fiabilité et en répétabilité sur ses impressions.

La manip n'est pas compliquée (je l'ai fait sur deux imprimantes dont la mienne) dès que l'on sait lire la doc de son capteur et que l'on sait ce qu'est un pont diviseur de tension. J'indique cela car les capteurs inductifs et capacitifs que j'ai eu en main fonctionnaient en 12v et que la logique de l'arduino/ramps 1.4 fonctionne en 0/5v. Dans le firmware Marlin, le seul fichier à modifier est "Configuration.h" et on trouve des tutoriels assez bien fait expliquant comment le faire. Il ne faut pas oublier non plus de modifier les réglages du trancheur pour qu'il inclue dans chaque fichier .gcode la commande permettant de tester l'inclinaison du plateau (G29).

Câble d'alimentation du plateau chauffant

Pour rappel, j'ai crâmé une carte ramps 1.4 au niveau de connecteur du plateau chauffant. J'ai changé la carte et ai refait le câble en conservant dans un premier temps la même section mais cela n'était que temporaire. En effet, la résistance interne au plateau chauffant est très faible (environ 2 ohms) et la résistance du câble doit rester faible par rapport à ça si l'on veut que l'energie passe au mieux dans le plateau chauffant. Mon câble précédent avait une section de 0.75 mm2 et n'était pas adapté. Je mesurais en effet une tension 9V au niveau de mon plateau chauffant et je constatais que le câble chauffait de manière anormale.

Ne pouvant jouer sur la longueur du câble, j'ai donc opté pour une augmentation de sa section. Comme on peut le voir sur la photo, j'ai simplement pris deux câble d'alimention standards et mis en parallèle, ce qui me ramène à une section de 1.5mm2. En fonctionnement, la tension mesurée au niveau du plateau est passé à 10.4V. Il me sera difficile d'augmenter la section car je ne peux pas rentrer de section plus importante dans le connecteur de la carte ramps 1.4 . Chose intéressante, mon plateau chauffe plus vite à présent, environ 10°c / min ce qui me donne environ 4 min pour avoir un plateau à bonne température (la pente reste à peu près constante). Précédemment, je pouvais attendre plus de 10/12 min pour arriver à 60°c et le plateau chauffant y arrivait avec difficulté. On est gagnant sur toute la ligne avec une telle modification.

Comme ce câble est en mouvement, j'ai pris soin de faire une boucle afin qu'il n'y ai aucune usure du câble au niveau de la carte ramps 1.4 (voir mon problème de carte brûlée :p ). J'ai aussi protégé la zone de la tige filetée où glisse le câble en positionnant une partie mobile. A voir à l'usure...

Conclusion

D'autres petites modifications sont prévues comme solidariser le bloc d'alimentation à l'imprimante ou d'ajouter un vrai interrupteur ainsi qu'un arrêt d'urgence sur l'imprimante. Globalement, on peut effectuer de nombreuses modifications sans trop investir et gagner à la fois en qualité d'impression et en fiabilité.

Défaillance de mon imprimante 3D

Rédigé par -Fred- Aucun commentaire

Dernièrement au cours d'une impression, à l'instant précis où mon plateau chauffant atteignait la température désirée, mon imprimante a cessé de fonctionner. Pour être plus précis, la température du plateau a commencé à descendre. Mon plateau chauffant ne réagissait plus tandis que l'imprimante répondait correctement par ailleurs.

L'origine de la défaillance est présentée en photo ci-dessous. Mon plateau chauffant n'était tout simplement plus alimenté car la câble était sectionné au niveau du connecteur sur la carte RAMPS 1.4.


Avant de réparer, j'ai quand même envie de savoir ce qui s'est produit car ça n'arrive jamais par hasard. Comme on peut le voir, le connecteur est complètement fondu. De plus, le câble côté 12V est dénudé et on peut voir que c'est là que le circuit est coupé (les bruns sont bien visibles). Petite précision concernant mon imprimante et la liaison entre ma carte RAMPS 1.4 et mon plateau chauffant : la position du câble varie en fonction de la position du plateau (normal).

Il est donc très probable que le fil d'alimentation ai travaillé et qu'une partie des bruns aient sectionné à l'intérieur de la gaine. Cela aura eu pour effet de réduire la section du câble. Pour rappel, le plateau chauffant consomme plus que tout le reste dans l'imprimante (11A sous 12V). Donc localement, le câble a anormalement chauffé (faible section du câble => résistance plus importante à cet endroit => P=R*I^2 => plus de pertes par effet Joule).

Tout ça pour dire qu'il ne suffit pas ici de réparer mais qu'il faut aussi faire le nécessaire pour que le câble ne travaille pas sous peine de le recasser de nouveau. Je vais aussi être plus attentif vis à vis de l'état de la machine, ce qui me permettra de faire de la maintenance préventive plutôt que du curatif comme ici. Cette défaillance aurait pu avoir des conséquences bien plus graves et ça me pousse à dire qu'une imprimante 3D ne doit pas fonctionner sans surveillance.

Imprimante 3D : Où en suis-je ?

Rédigé par -Fred- Aucun commentaire

Des nouvelles récentes de l'imprimante

Cela fait un petit moment que je n'ai pas parlé de mon imprimante 3D, et pour cause. Entre mes examens et mon nouveau travail, je l'ai un peu mise de côté. Les vacances étant (presque) là, j'ai un peu remis les mains dedans, afin de l'améliorer un peu. Je me suis penché sur deux modifications en particulier.

La première a simplement consisté à lui ajouter un dérouleur. Ça n'a l'air de rien et vu de loin, ça peu presque paraître superflu. Ben en fait, c'est juste essentiel. Sans dérouleur, il faut constamment être à côté pour dérouler un peu de fil, mais pas trop sinon ça vire vite au sac de nœuds. Une fois le dérouleur en place, il est simplement nécessaire de venir contrôler l'impression en elle même de temps en temps si on veut (mais je ne m'éloigne pas trop quand même, on ne sait jamais).

Seconde modification, redescendre le plateau. Sur le principe, c'est assez simple. J'ai juste retourné les glissières de l'axe Y afin qu'elle passent sous la tige filetée qui les supportent. Ça a nécessité de retravailler le plateau (découpe de la partie en médium) mais après l'opération, je gagne 2 cm environ sur l'axe Z. :D

Voici quelques photos :

Le dérouleur que l'on peut voir sur la photo est réalisé avec des pièces de récup. En fait, j'ai utilisé les pièces en médium que j'avais réalisé avant de me décider à construire une reprap en partant de pièces imprimées. J'en ai aussi profité pour changer la vitre de la plaque chauffante, cassée il y a quelque temps, la faute à la butée en Z mal serrée. Pas de soucis ensuite pour les réglages même s'il faut prendre son temps pour le réglage en Z (hauteur de plateau, positionnement de la butée).

Mon bilan, avec du recul

Ce petit point me donne aussi l'occasion de faire le point sur mon utilisation de l'impression 3D et de parler de ce que j'en pense. Je précise qu'aujourd'hui, j'imprime essentiellement des pièces que je trouve sur thingiverse.com (ce site est énorme en terme de quantité de modèles disponibles). J'ai modélisé une seule pièce sous Freecad (pièce que j'ai ensuite imprimée). La pièce en elle même était sans intérêt mais cela m'a permis de tester toute la chaîne. Je n'ai par ailleurs imprimé à ce jour qu'en PLA et je termine ma première bobine d'un kilo, ce qui est un indicateur intéressant .

Je m'éclate toujours autant avec et ça me captive. On peut toujours l'améliorer, faire autrement, trouver des trucs cool à imprimer... Toutefois, j'ai acquis la certitude qu'en l'état, l'impression 3D en général n'est pas en mesure d'envahir les foyers. En effet, ce qui m'intéresse dans l'impression 3D tient autant dans la construction et les réglages de ma machine que dans les pièces que je pourrai en sortir. Je n'ai pas de visée utilitaire immédiate. Il m'arrive de sortir des pièces juste "utiles" mais ce n'est pas pour ça que je me suis lancé dans la construction de mon imprimante.

Mr toutlemonde, s'il en vient à vouloir s'équiper en imprimante 3D, va probablement vouloir en faire usage un peu comme son imprimante papier. Sauf que si pour l'impression sur feuille il est très simple de produire soit même ce qui est à imprimer (texte, photos), cela n'est pas forcement trivial pour l'impression 3D. L'une des promesses de l'impression 3D est la suivante : "vous êtes capable, vous même, d'imprimer les pièces dont vous avez besoin". Encore faut-il disposer du modèle qui va bien. Les modèles disponibles en ligne ne couvriront jamais qu'une petite part des besoins des uns et des autres. Quand bien même toutes les pièces seraient disponibles, bon courage à qui voudrait en faire le tour pour trouver celle dont il a besoin. A un moment ou un autre, si notre seul objectif est de produire les pièces nécessaires à une réparation ou autre, il faut savoir les décrire avec précision, les modéliser avec les outils adéquates ou prendre en compte les contraintes liées au mode d'impression et au matériau utilisé. Je ne parle même pas du temps et de la motivation nécessaire pour monter en compétences là dessus. On risque de perdre pas mal de monde en route vu sous cet angle. Reste alors comme option la dépendance à quelqu'un dont c'est le métier. Ce n'est pas pour rien que l'on voit fleurir ici ou là des commerces qui proposent des services d'impression 3D aux particuliers.

Pour revenir à mon cas, je vais continuer à jouer avec. Mes derniers réglages donnent de très bons résultats et je vais maintenant pouvoir attaquer progressivement d'autres projets amusants. J'ai pas mal de choses à apprendre avant d'être à l'aise pour modéliser mes propres pièces, même pour les plus simples.

Imprimante 3D en action

Rédigé par -Fred- 2 commentaires

Les photos, c'est bien, mais une petite vidéo en plus, c'est intéressant aussi :

Comme le montre cette vidéo, certaines des pièces ont été imprimées par la machine elle même, notamment la partie liée à la ventilation de la buse et celle de la pièce. Sur la vidéo, j'imprime un support de fin de course.

Au niveau des réglages, c'est presque OK. Je publierai une dernière série de photos de pièces lorsqu'elle seront correctes.

Note : j'ai volontairement un peu réduit la qualité de la vidéo dans la mesure où comme mon blog, elle est auto-hébergée derrière ma ligne ADSL.

Mes premières impressions à propos ... de l'impression 3D

Rédigé par -Fred- 2 commentaires

Après quelques semaines sans nouvelles de l'avancement du montage de mon imprimante 3D, en voici quelques unes. Les retours que je propose (et proposerai encore) à ce sujet ont ceci d'utile qu'ils correspondent à ceux de quelqu'un ayant peu de connaissances solides à tout ce qui touche à l'impression 3D.

La fin de l'assemblage

J'ai reçu ma tête d'impression et une bobine de PLA début février et j'ai donc été en mesure de terminer le montage de l'imprimante et de mettre la machine en marche. J'ai opté pour un Kit Hexagon (trouvé sur Reprap France) qui, s'il est bien livré avec son ventilateur, demande quand même à réaliser quelques adaptations pour que le refroidissement soit efficace. Le filament utilisé est du 1,75 mm. La buse est est quand à elle en 0,4 mm.

Partie logicielle

Petit point synthétique sur la chaine logicielle que j'ai utilisé. Utile puisque pour le pur débutant, ça peut semble abscons et parce que ce point ne me semblait pas clair quand j'ai commencé à m'intéresser à l'impression 3D :

  • Firmware dans l'arduino de la reprap : Marlin
  • Logiciel de modélisation 3D : Pas encore fait mes propres modèles mais je pense que je commencerai par FreeCAD.
  • Logiciel permettant de générer le GCODE à partir du STL : Slic3r
  • Logiciel permettant de communiquer avec l'imprimante et de lui envoyer le fichier GCODE : Repetier Host

Point vraiment positif, l'ensemble de ces logiciels est sous licence libre :D .

Avant d'utiliser Repetier Host, j'ai utilisé Pronterface mais ce logiciel semblait avoir des problèmes avec la gestion de la liaison série, en tout cas chez moi (nombreuses pauses durant l'impression et donc, impossible de faire quoi que ce soit de propre dans mon cas). Aucun soucis à présent.

Mise au point et résolution des premiers problèmes

Je suis encore en phase de réglage et pour me faire la main, j'ai décidé de m'amuser avec un dé. Ça semble simple au premier abord mais je commence tout juste à arriver à un résultat acceptable. Globalement, passé les réglages de base, je suis dans une démarche assez empirique. Pour la mise au point, les liens suivants m'ont été utiles :

Voici quelques dés. C'est assez représentatif de l'avancée des réglages de la machine.

Le seul vrai problème que j'ai rencontré concerne une fuite au niveau de la tête d'impression. Je ne m'en suis pas rendu compte immédiatement car la tête chauffante n'est pas très visible dans mon installation. Cependant, après quelques impressions, de la matière brulée a commencé à se mélanger à celle que la machine posait. J'ai d'abord cru déposer trop de matière avant de comprendre que mon bloc de chauffe était mal serré à chaud et que tout le bloc était recouvert de matière plus ou moins brulée.

Ci-dessous, diverses tentatives d'impression d'une tasse. On voit nettement sur la dernière les traces de brulure dont je parle.

Bref, je l'ai complètement démontée et j'ai procédé à un premier nettoyage grossier au fer à souder (le plastique froid, ça ne bouge pas). Une fois là, j'ai remonté l'ensemble mais sans le mettre sur le charriot de déplacement en X afin d'avoir accès facilement au bloc de chauffe. J'ai alors mis la buse en chauffe de manière normale (à 230°c ; supérieur à la température normale d'utilisation chez moi car je ne travaille qu'avec du PLA), j'ai encore un peu nettoyé la tête avec des cotons tige et j'ai serré le bloc de chauffe à cet instant là. Une fois la machine complètement remontée et mise en marche, je n'ai pas constaté de fuite. Je continue à surveiller ça de près...

En tout cas, c'est fun et très formateur comme démarche (et ce n'est pas fini...).

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