Mini-fraiseuse/repstrap (imprimante 3D) ultra low-cost

  • Auteur de la discussion Petros
  • Date de début
P

Petros

Apprenti
Je suis entrain de me fabriquer une mini-fraiseuse en récupérant le maximum de composant dans de vieilles imprimantes et scanners.
Une fois le fraiseuse terminée, je vais l'utiliser pour fabriquer un extrudeur de plastique et transformer ma fraiseuse en imprimante 3D.

Voila comment ça se présente pour l'instant :
fraiseuse.jpg

L'axe X est constitué de la mécanique d'une imprimante epson stylus color 400.
L'axe Y est fait a partir d'un scanner.
L'axe Z est fabriqué à partir de profilés d'alu carrés de 15,5mm et 23,5mm, de tiges filetées M6 et d’équerres en plastiques achetés dans un magasin de bricolage. Les glissières sont réalisées avec des vis en nylon :
glissiere_2.jpg


Les moteurs pour l'axe Z sont récupérés sur d'autres imprimantes epson stylus color series 400 et 600:
Moteurs_z.jpg


Voila pour la mécanique. Pour l'électronique, la récupération est aussi au programme. L'alimentation, les drivers de moteurs (LB1845) et les capteurs de fin de courses sont récupérés sur les mêmes imprimantes :
Elec_1.jpg


J'ai juste du ajouté des cartes à micro-contrôleur pour adapter les signaux venant du PC aux drivers de moteurs. Cette carte gère aussi les fin de courses et comme c'est moi qui la programme je peux piloter les moteurs pas à pas comme je le veux dans les limites des possibilités du driver de puissance (pas complets, 1/2 pas ou 1/4 de pas)
micro_3.jpg


La mini-perceuse est alimentée par une alimentation de PC portable.
Pour l'instant, la vitesse est réglée manuellement avec un variateur PWM analogique mais je vais me faire un circuit de contrôle numérique asservi en vitesse et piloté par le PC.

En ce qui concerne le software, j'utilise EMC2 et inkscape avec le plugin gcodetools pour générer le code-G

En l'état actuel, ça fonctionne parfaitement en traceur, mais ça manque de rigidité pour le fraisage, je vais donc ajouter une barre de guidage sur l'axe X et aussi sur l'axe Y qui a tendance à se lever.

Pour l'instant, le tout m'a couté 87€
 
O

oliv

Compagnon
je vais suivre ça, surtout pour voir comment tu fais ta tête d'impression 3D ..... :)
 
P

Petros

Apprenti
Jorus a dit:
Ah excellent projet !

Les moteurs sont bien des Epson em-258 ou em-257 ?
http://www.motors.wrobots.com/EM-258_17PM-K212-PIT.php

J'ai un projet se rapprochant un peu du tien, et je devrais utiliser les mêmes moteurs. Peux-tu me dire si tu obtiens une bonne vitesse et si le couple est suffisant?
https://www.usinages.com/threads/projet-cnc-geonobot.30799/

[EDIT] Si tu as quelques videos, ca serait pas mal. ^^[PIAF]

Merci,
Jorus

Ce sont des em-257
Au début je craignais que ces moteurs n'aient pas assez de couple pour faire monter l'axe X, mais une fois assemblé, ça fonctionne sans problème avec une vitesse allant au dessus de mes éspérences.
 
P

Petros

Apprenti
J'ai renforcé l'axe X en fixant une seconde barre de guidage en dessous de celle d'origine, c'est beaucoup plus rigide maintenant :
Axe_X.jpg
 
J

jvr33

Ouvrier
salut a tous
Petros, content de voir ton projet ici
bon courage pour la suite
 
P

Petros

Apprenti
Une nouvelle amélioration sur l'axe X :
Axe_X_modif.jpg

J'ai raccourci le support d'outil au maximum : 100mm au lieu de 120 avant.
Et en modifiant les attaches de la 2e barre de guidage, j'ai encore gagné 15mm de chaque coté. La course totale est alors de 270mm au lieu de 220mm
 
P

Petros

Apprenti
J'ai avancé sur l'axe Y:
Y_axis_3.jpg


Je suis parti d'un vieux scanner guillemot auquel j'ai rajouté une barre de guidage:
Y_axis_2.jpg


Le chariot est fait avec les glissières de deux scanners Agfa snapscan 1212.
Y_axis.jpg


Pour l'instant, le moteur est d'origine, il a un peu de jeu dù aux engrenages, je le changerai plus tard.
Le plateau est réalisé avec le guide de lumière récuperé sur un écran LCD HS. La course en Y est de 230mm
 
P

Petros

Apprenti
J'ai terminé la perceuse, la petite que j'avais fixé sur la première photo n'était pas assez rigide, trop faible et mal équilibrée
mill_2.jpg


Le mandrin viens du flexible de ma dremel "Aldi" que je n'utilisait pas de toute façon :
drill.jpg
 
P

Petros

Apprenti
Ma dernière réalisation, la carte de contrôle de la broche :
Alim_broche.jpg


Cette carte alimente la broche et contrôle sa vitesse grâce à un capteur optique.
La vitesse est stabilisée par un algorithme type proportionnel-intégral.

La consigne de vitesse peux se faire par un signal PWM issu du PC (mode auto) ou par un potentiomètre (mode manuel).

Il y a aussi une sécurité, si la broche s'arrête lors de l'usinage, l’arrêt d'urgence est immédiatement déclenché.
 
O

OrOoX

Compagnon
:smt050

Vraiment utile ce petit montage, et gros plus pour la gestion de l'arrêt de la broche ! :-D
 
P

Petros

Apprenti
Premiers essais d'usinage :
test_1.jpg

En bas à gauche : sans rattrapage de jeu sur l'axe Y, à droite avec un rattrapage de jeu de 0,5mm.
Vitesse de la broche : 15000trs/min, feed : 20mm/min

Les deux autres trous au dessus sont des tentatives d'augmenter la vitesse de découpe, mais la qualité se dégrade.

je me suis aussi fait plaisir :
test_2.jpg

Plutôt pas mal pour une fraiseuse avec un axe Y tout pourri.

Maintenant je peux découper un nouveau support moteur pour améliorer l'axe Y.
 
P

Petros

Apprenti
Re: Mini-fraiseure/repstrap(imprimante 3D) ultra low-cost

Dernières améliorations :

J'ai rigidifié l'axe X en remplaçant le ressort qui tends la courroie par une vis :
Avant/Après:
Axe_X_avant.jpg
Axe_X_apres.jpg


J'ai aussi fait un mandrin que j'ai fixé sur un moteur DC récupéré dans un photocopieur pour transformer la fraiseuse en tour vertical, avec ça j’espère pouvoir faire la partie chaude de l’extrudeur entièrement moi-même.
vertical_lathe.jpg
 
P

Petros

Apprenti
Re: Mini-fraiseure/repstrap(imprimante 3D) ultra low-cost

Premier circuit utile gravé avec la fraiseuse :
milled_PCB.jpg


la gravure, le perçage et la découpe ont réalisés par la fraiseuse.
C'est un adaptateur pour le driver de thermocouple que je vais utiliser pour mesurer la température de l'extrudeur.

n'ayant pas de fraises à graver, je m'en suis fabriqué une avec un foret en carbure cassé que j'ai taillé avec une fraise diamantée:
PCB_millbit.jpg


La profondeur de gravure n'est que de 0,1mm donc la moindre imprécision est fatale.
Pour mettre à niveau la plaque, j'utilise le contact électrique entre la fraise à graver et le cuivre de la plaque comme palpeur et j'ajuste en vissant ou dévissant les vis aux coins du plateau que j'ai monté sur ressort :
level.jpg


La procédure que j'utilise pour convertir le dessin du circuit sur kicad en gcode est aussi un peu laborieuse:

kicad :
-impression svg

Inkscape :
-ouvrir le svg puis exporter en bitmap
-ouvrir le bitmap et le mettre à l'échelle
-vectoriser le bitmap
-ajouter un offset pour compenser la largeur de la fraise
-dessiner les trous
-convertir en gcode avec le plugin gcodetools

Mais ça marche et je suis très content du résultat, reste à essayer sur un circuit plus gros.
 
J

jvr33

Ouvrier
Re: Mini-fraiseure/repstrap(imprimante 3D) ultra low-cost

:prayer: bravo a toi
 
L

louloute30

Compagnon
Re: Mini-fraiseure/repstrap(imprimante 3D) ultra low-cost

Y a un truc que je ne comprend pas sur Inkscape , c'est qu'au moment de passer de la vectorisation au Gcode, c'est que si je sélectionne contour, il me fait 2 passage de part et d'autre du trait (ok, c'est super si on veut ça), mais je n'ai jamais trouvé le moyen de faire l'inverse: 1 seul passage sur le trait...
 
P

Petros

Apprenti
Re: Mini-fraiseure/repstrap(imprimante 3D) ultra low-cost

lors de la vectorisation, il ne faut pas utiliser le mode détection du contour, mais le mode seuil de luminosité
 
W

wasax

Nouveau
Re: Mini-fraiseure/repstrap(imprimante 3D) ultra low-cost

felicitation pour ton projet
 
P

Petros

Apprenti
Re: Mini-fraiseure/repstrap(imprimante 3D) ultra low-cost

Un circuit plus gros fait avec la même méthode :
milled_PCB_3.jpg


J'aime bien cette méthode de gravure, c'est certes plus long, mais on peut faire autre chose pendant ce temps et puis il n'y a pas de produits chimiques, pas de transparent à imprimer (qui n'est jamais assez opaque sur les plans de masse :mad: ), pas de corvée de perçage/découpe, il faut juste changer l'outil entre chaque étape.
 
O

oliv

Compagnon
Re: Mini-fraiseure/repstrap(imprimante 3D) ultra low-cost

Bravo, toujours aussi intéressant !!!

Vivement la suite pour l'impression 3D .... :)
 
L

louloute30

Compagnon
Re: Mini-fraiseure/repstrap(imprimante 3D) ultra low-cost

wasax a dit:
J'aime bien cette méthode de gravure, c'est certes plus long

Je ne suis pas sur que ce soit plus long. J'en avais pour une 15ène de minute avant, et là avec la CN, je pense que ça pourrait me prendre max 2 ou 3 min...
 
B

BBenj

Apprenti
Re: Mini-fraiseure/repstrap(imprimante 3D) ultra low-cost

@Petros: le 2e circuit n'est pas gravé avec le même outil que le premier là ?!?

louloute30 a dit:
wasax a dit:
J'aime bien cette méthode de gravure, c'est certes plus long

Je ne suis pas sur que ce soit plus long. J'en avais pour une 15ène de minute avant, et là avec la CN, je pense que ça pourrait me prendre max 2 ou 3 min...
La méthode "classique" prend relativement le même temps quelque soit le circuit, avec une CN plus c'est complexe (plus y'a de pistes), plus c'est long...
Je pense qu'on atteint pas non plus la même précision, qqun a déjà essayé avec des empreintes SOIC voir plus petit ?
 
P

Petros

Apprenti
Re: Mini-fraiseure/repstrap(imprimante 3D) ultra low-cost

J'ai re-taillé la fraise à graver pour faire le 2e circuit, même avec du carbure, ça s'use assez vite.
Quand je parle de changer d'outil, c'est quand je passe de la fraise à graver, puis foret, et fraise à découper.
Après avoir gravé les sillons, j'ai aussi "épluché" le cuivre superflu.

La grande carte m'a pris environ 3H pour toutes les étapes (gravure, perçage, découpe), je grave avec une vitesse de 40mm/min.
 
P

Petros

Apprenti
Re: Mini-fraiseure/repstrap(imprimante 3D) ultra low-cost

Depuis le début du projet l’électronique à pas mal évoluée, voila son état actuel :
Elec_2.jpg


J'ai ajouter une quatrième carte de contrôle de moteur pas à pas pour l'extrudeur de plastique, les deux moteurs de l'axe Z se partagent maintenant 1 seul driver de puissance.

La carte en bas à gauche est la carte gravée dont j'ai mis la photo sur le forum, cette carte gère le soleniode d'abaissement du stylo, la mise en marche et la vitesse des ventilateurs et aussi le déclenchement de l'arrêt d'urgence par une sortie numérique.

La carte en bas à droite à aussi été gravée par la fraiseuse, elle gère le moteur du tour.
 
C

Charly 57

Compagnon
Re: Mini-fraiseure/repstrap(imprimante 3D) ultra low-cost

Bonjour
BRAVO
Tu es un champion de l'électronique et de l'informatique. Quand donneras tu des cours ????
 
M

metalux

Compagnon
Re: Mini-fraiseure/repstrap(imprimante 3D) ultra low-cost

simpa ton montage, mais si tu nous parlait de l'extrudeur que tu pense adapter et sa logique de commande pour un projet Reprap
 

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