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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.

Des nouvelles de l'imprimante 3D

Rédigé par -Fred- Aucun commentaire

Ça avance toujours et plusieurs problèmes ont été résolus récemment. Premier problème, le plus évident peut être, celui du câblage de l'électronique. J'ai donc opté pour l'ajout d'un gros support en medium sur le côté afin de fixer les cartes électroniques. J'ai aussi utilisé pas mal de gaines permettant de fixer les fils (et ils sont nombreux) au support. C'est vraiment pratique, surtout lorsque l'on souhaite y faire passer de nouveaux fils. Je n'ai pas non plus souhaité bidouiller une alimentation ATX spécialement pour cette imprimante (je préfère me garder la possibilité de pouvoir en changer ou d'utiliser celle en place temporairement pour un autre usage à l'occasion). J'ai donc simplement câblé les connecteurs qui vont bien dessus et le tour est joué.

Par ailleurs, j'ai aussi ajouté des petits ventilateurs de recup (12V ; 4 cm de diamètre) sur les moteurs de l'extrudeur, de l'axe X et de l'axe Y. J'ai en effet constaté que ces moteurs chauffaient assez vite. J'ai aussi prévu une ventilation pour la carte RAMPS. Globalement, je préfère agir de manière préventive. Rien de prévu pour les moteurs de l'axe Z car ils sont peu sollicités et qu'ils semblent très peu chauffer à l'usage (à confirmer ensuite en conditions normales...).

Voilà ce que donne la partie dont j'ai parlé :

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