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Un nouvelle cnc imprimante 3D

Discussion dans 'Projets de fraiseuse et portique d'usinage CNC' créé par olib21, 22 Septembre 2015.

  1. olib21

    olib21 Apprenti

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    Un nouvelle cnc imprimante 3D
    Un petit bonjour d'un newbie,
    je débute la construction d'une cnc et imprimante 3D.
    L'idée étant d'avoir une machine suffisamment rigide et précise (enfin au mieux selon le budget) pour usiner bois et alu, et permuter broche et extrudeur.
    Les choix sont les suivants:
    • profilés alu motedis de section variable (120*40 pour les pièces "maîtresses", 80*120 pour des traverses et 40*20 pour le plateau d'usinage)
    • guidage par rail supporté et douille à bille
    • transmission par VAB chinoise (budget...)
    • surface de travail 67*37*17cm (débattements des VAB)
    • broche 2.2kW refroidissement par eau (j'avais envisagé la Kress 1050 mais la broche chinoise (avec roulement allemands...) m'a finalement coûté le même prix alors)

    Le chassis est construit, on travaille sur le portique et le z. On a pas réinventé la roue mais on s'est inspiré de modèles existants, avec simplement deux VAB pour le x là ou parfois il n'y en a qu'une centrale.

    Et arrive forcément tout plein de questions !!
    A force de parcourir pleins de fils, j'ai récupéré différents outils:
    • des abaques de Vc et Fz
    • une feuille de calcul pour les moteurs pap
    Et c'est là que ça se complique: je n'ai pas trouvé (peut-être mal cherché) d'outil pour calculer la "force de fraisage" cad si j'ai bien compris le nb de N à appliquer pour maintenir la vitesse d'avance.
    Qq'un pour me donner un petit lien ou une explication ?
    Merci d'avance
    Olivier
     
  2. nagut

    nagut Compagnon

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    Un nouvelle cnc imprimante 3D
    ha, la je vais suivre
    j'ai un portique cnc, et je pensais aussi à cette possibilité de faire les 2: fraisage et impression 3D; voir ici

    ce qui m'a ralenti dans mon enthousiasme, c'est les vitesses d'avance, comparé par exemple à une delta.

    les masses en mouvement n'ont rien de comparable et çà secoue .
     
  3. J-Max

    J-Max Compagnon

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    Un nouvelle cnc imprimante 3D
    Bonjour,

    Sélection moteur : http://www.orientalmotor.com/products/pdfs/2012-2013/G/usa_tech_calculation.pdf

    Si je peux me permettre un conseil,
    tes choix actuels feront peut-être une fraiseuse correcte,
    par contre, c'est clairement inadapté à l'impression 3D.
    Sans compter que gérer de l'impression 3D avec une électronique de fraiseuse,
    c'est pas fait pour et inversement.

    Bien sûr, ça ne veut pas dire que c'est impossible,
    juste que ces deux types de machines ont des philosophies
    et des fonctions très différentes et pas vraiment mariables.
    La fraiseuse fait des copeaux et de la poussière ce que l'imprimante 3D déteste.
    En clair, tu auras soit une bonne fraiseuse, soit une bonne imprimante
    soit une machine qui ne sera vraiment bonne dans aucun domaine.

    Vu le prix que coûte de monter une imprimante 3D (surtout si on a une fraiseuse),
    et le peu de place que ça prend sur une étagère,
    je te conseille de te focaliser sur la fraiseuse CNC puis de monter une autre machine.
    Tes 130-180€ de pièces pour l'imprimante 3D seront mieux investis.
    Sans compter la facilité de réalisation au lieu de manipuler
    simultanément le feu et l'eau.

    ++JM
     
  4. olib21

    olib21 Apprenti

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    Un nouvelle cnc imprimante 3D
    @ J-Max
    Ah mais oui tu peux te permettre :)
    Même si ça m'embête furieusement ce que tu me dis là...
    En fait mon idée première était une imprimante, et devant les critiques portées sur le manque de rigidité des kits existants, je me suis intéressé à la réalisation d'un châssis plus rigide. Ce qui m'a amené à penser qu'on était pas loin d'un châssis de cnc. Et j'ai lu des exemples de conversion cnc=>imprimante 3D, donc j'étais plutôt confiant
    Cela dit, plus je m'intéresse au sujet et plus je lis de choses sur les inerties et les vitesses de déplacements, et plus je me dis qu'on s'éloigne effectivement...
    Bon je vais regarder le doc en lien, voir ce que je suis capable d'en tirer.
    Pour l'électronique je pensais vraiment que c'était la même (avec carte 5 axes, 4 dont un asservi pour x y z zt le 5ème pour la commande de l'extrudeur), et que seule la partie soft faisait la différence.
    Pour le pb de copeaux/poussière ça je pensais résoudre avec une aspiration intégrée.

    De toute façon, la cnc sera réalisée en premier, après
     
  5. J-Max

    J-Max Compagnon

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    Un nouvelle cnc imprimante 3D
    Re,

    Non l'électronique est différente, tu as la gestion
    des températures intégrée au firmware des cartes 3D.
    Et les cartes 3D dédiées sont vraiment très abordables.

    ++JM
     
  6. olib21

    olib21 Apprenti

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    Un nouvelle cnc imprimante 3D
    Argh!!
    Bon j'insiste un peu et après j'arrête...
    peut-on imaginer une carte fille pour gèrer ce qui ne l'est pas par la carte CNC ? ou un châssis-moteurs-drivers connectés soit à la carte CNC soit à la carte imprimante ?
    Ça permettrait de ne pas avoir à réinvestie dans les moteurs, guides...
    Même si je me doutes que ça ferai une imprimante somme toute lente, si ça n'est que ça comme défaut je veux bien l'accepter... au moins au départ :wink:
     
  7. olib21

    olib21 Apprenti

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    Un nouvelle cnc imprimante 3D
    @nagut
    Ah je viens de lire ton fil et je vois que j'amène un sujet déjà traité...
    Et c'est clair que quand on voit les deux vidéos... ben on a moins envie de tenter la transformation.
    Après il me semblait avoir lu pas mal de critiques sur les kits imprimantes et leur manque de rigidité, ainsi que la surface imprimable un peu courte à mes yeux...
    Alors si l'idée d'une machine dédiée te séduit, tu partirais sur quoi ?
     
  8. Rider63

    Rider63 Compagnon

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    Un nouvelle cnc imprimante 3D
    Salut a toi!

    défi difficile dans lequel tu te lance, une fraiseuse se doit d'etre rigide et massive pour usiner correctement, et une imprimante 3d se doit surtout d'etre rapide, je ne suis pas sur que les deux soient compatibles, a mon avis tu va obtenir un truc moyen en tout. vu le prix des kit imprimantes 3D ( moins de 200e pour les moins chers) je te conseille moi aussi de partir sur deux machine qu'une seule. En plus, une imprimante 3d fait beaucoup plus de mouvement qu'une fraiseuse, tu va user tes rails pour rien avec ça.
     
  9. olib21

    olib21 Apprenti

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    Un nouvelle cnc imprimante 3D
    Bon et bien je vois que mon idée fait l'unanimité...contre elle !!
    Ok, je vais donc me concentrer sur la réalisation de la fraiseuse, on verra l'imprimante après.
    Je vais déjà regarder le doc que J-Max m'a indiqué, et je reviendrai vers vous pour le choix des pap, ça me parait bien compliqué...
     
  10. nagut

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    Un nouvelle cnc imprimante 3D
    en plus, il y a le probleme du lit chauffant, pratiquement indispensable, qui risque de provoquer des déformations de l'ensemble ( c'est pas du bati en fonte :-D )
    pour ce qui est de mon choix: pas encore arrêté .
    j'ai un copain qui c'est construit une delta; la vitesse est impressionnante !
    il a réalisé la commande avec un arduino; d'après lui, il y a rien de plus simple.
    il était venu faire une démo dans le bled ou j'habite, car on avait un projet de fablab avec un voisin.
     
  11. stanloc

    stanloc Compagnon

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    Un nouvelle cnc imprimante 3D
    De mon point de vue il faut se poser la question de la fréquence d'utilisation des deux machines et c'est sur ce point que je ferais 1 ou 2 machines.
    @Rider63 ; si ta fraiseuse tourne souvent à 10 ou 20 m/mn je crois que tu vas user aussi très rapidement ses composants. Par ailleurs je ne crois pas qu'une imprimante puisse rivaliser avec une telle vitesse, donc c'est toujours une question de feeling comme l'histoire du combiné tour/fraiseuse ou combiné à bois versus autant de machines séparées. Chacun voit midi à sa porte.
    Stan
     
  12. djalex1664

    djalex1664 Nouveau

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    Un nouvelle cnc imprimante 3D
    j'ai une cnc 4 axes maison de petite taille faite à l'epoque pour de l'alu avec 0.02mm de tolérance. Je l'ai modifiée pour acceuillir une tete laser et dernierement j'ai fait une tete pour l'impression 3D. ça marche parfaitement bien mais ça va vraiment pas vite. ça m'a permis de valider toute la chaine de pilotage et ainsi reflechir pour contruire une imprimante qui sert qu'a ça.
    La remarque de la deformation par le lit chauffant est vrai pour l'avoir vécu, ayant une table rainurée en alu il y a une réelle déformation... Problème réglé par l'ajout d'une plaque de depron dessous, augmentation de 5°C de la temp de la table par rapport à l'ambiante au bout de 7H d'impression. 20150922_191537_resized.jpg
     
  13. Rider63

    Rider63 Compagnon

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    Un nouvelle cnc imprimante 3D
    user mes composant avec 10m/min? dans la doc de mes rails c'est mentionné la vitesse max de 100m/min...

    le problème d'une imprimante 3d est que tu es toujours a vitesse élevée et le nombre de passage est 1000x plus élevé que sur une fraiseuse. j'ai une imprimante 3d, les avances rapides sont a 150mm/s, ce qui fait 9000mm/min l'avance moyenne est de environ 60-80 mm/s soit 4800mm/min
     
  14. nagut

    nagut Compagnon

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    Un nouvelle cnc imprimante 3D
    déjà quelles ne sont pas plates au départ !!; il peut y avoir, d'une rainure à l'autre, des écarts en planéité de 0.15 !
    on corrige normalement avec un martyre surfacer .
     
  15. J-Max

    J-Max Compagnon

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    Un nouvelle cnc imprimante 3D
    Re,

    @olib21, tu peux avoir une carte 5 axes et des drivers séparés,
    une fois encore, c'est pas le souci.
    Par contre, il te faudra des régulateurs thermiques externes
    pour gérer la température du lit chauffant et de l'extrudeuse.
    Peut-être existe-t-il un moyen de faire que je ne connais pas,
    mais à priori, tu ne pourrais gérer ces régulateurs par voie logicielle.
    Pareil pour la ventilation. En impression 3D, tu régules
    la ventilation de la pièce en temps réel selon ce que nécessite
    le segment que tu es en train d'imprimer.
    Ça fait beaucoup de choses à asservir par le biais d'une électronique non adaptée.
    Alors qu'avec une carte 3D tu gère tout directement.

    Il est possible que Linux CNC gère une partie de ça,
    Mach3 à priori pas du tout.
    Mais l'architecture carte-firmware d'une imprimante 3D est très différente,
    l'interpréteur est directement dans la carte, tu peux te passer d'ordi.
    Ce qui est salutaire car l'impression 3D FDM nécessite beaucoup plus d'instructions
    qu'une autre machine à commande numérique, le tout à une plus grande fréquence.
    En clair, un système de commande classique peut rapidement saturer
    et brider d'avantage la machine.
    Dans le cas d'une machine polyvalente à vis et moteurs pas à pas,
    vu la "vitesse d'impression" que tu atteindras, ce risque est toutefois limité.

    La vitesse a une certaine importance pour une imprimante 3D lambda,
    qui rivalise tranquille avec une fraiseuse lambda, soit dit en passant...
    Mais le plus important reste l'accélération.
    Et là franchement, c'est toute la structure et les composants "lourds",
    nécessaires à une fraiseuse, qui vont limiter l'imprimante
    et augmenter considérablement les temps d'impression.
    Pareil, plus les moteurs pas à pas seront gros, plus ils auront de l'inertie.
    Les Nema23 vibrent beaucoup plus que les Nema17 également.

    Bref, ce sont réellement deux types de machines qui ont des spécificités
    très différentes et difficilement conciliables.
    Si ça avait été une imprimante et un laser, là c'est infiniment plus proche.

    Dans les kits imprimantes, effectivement certains ont des problèmes de rigidité,
    qui sont soit carrément dus à leur conception,
    soit certaines choses ont été revues à la baisse dans un esprit de profit.
    C'est le cas des structures i3 en acrylique pour lesquelles le petit monde de l'impression 3D
    est est unanime, même si l'on trouve quelques propriétaires qui défendront bec et ongle cette matière
    qui ne présente pourtant aucun avantage, mécanique tout du moins.
    Mais toutes les machines n'ont pas ce défaut, loin de là.
    On recherche de vives accélérations donc les parties mobiles doivent être légères,
    mais les machines bien conçues sont suffisamment rigides pour faire des pièces
    justes, précises et d'un bel aspect de finition.

    Si on achète un kit premier prix, il faut envisager de suite de devoir reprendre
    un certain nombre de composants pour avoir une bonne machine.
    La solution idéale est de composer soi même son kit
    ce qui ne revient pas beaucoup plus cher.
    Après des modèles d'imprimantes 3D, il en existe un paquet.
    Les plus performantes sont sans doute les CoreXY,
    viendront ensuite les Delta, puis la grande famille des Cartésiennes.
    se rapprocher du fablab de sa région permettra de faire de substantielles économies,
    et d'éviter tous les nids de poule d'une construction et de la calibration.
    Là le wiki reprap à l'air en rideau, mais ça vaut le coup d'aller consulter www.reprap.org
    pour se faire une idée des modèles open source éprouvés et accessibles.

    ++JM
     
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