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Zatsit, l'imprimante 3D delta sans mécanique !

Discussion dans 'Imprimantes 3D' créé par Marc PELTIER, 28 Septembre 2015.

  1. Marc PELTIER

    Marc PELTIER Apprenti

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    Zatsit, l'imprimante 3D delta sans mécanique !
    Bonjour à tous !

    Après quelques mois de mise au point, j'ai la fierté de vous présenter mon bébé que j'ai appelé Zatsit.

    Il s'agit d'un kit pour fabriquer le mécanisme d'une imprimante 3D delta, pratiquement sans aucun composant mécanique !

    Le secret ? Tout est fait à partir d'une feuille d'un composite spécial, le Hylite, qui est judicieusement découpée et gravée par CNC pour constituer la géométrie générale, des plis de raidissement, et des charnières, pour intégrer la totalité du mécanisme d'un seul coup, sans rotule, ni aimants, ni joints cardan, juste une feuille pliée, avec des charnières intégrées.

    Il en résulte une précision inégalée, aucun réglage, un fonctionnement silencieux et sans jeu, et en plus, c'est très économique !

    [​IMG]


    Je vous renvoie au site que je viens de créer, où tout est expliqué :
    http://zatsit.fr/accueil.html

    J'ai l'intention de proposer tout ça sur Kickstarter, mais je serais heureux d'avoir vos réactions et recommandations avant, pour que je puisse ajuster au mieux.

    Il s'agit seulement de la mécanique de l'imprimante delta. Vous pouvez y rajouter l'électronique que vous préférez, la hot-end qui vient de sortir, vos moteur de recup', tout ce que vous voulez. C'est une plate-forme caméléon, pas cher, et très efficace. C'est fait pour des gens comme nous tous ici, des "Makers"...

    Merci d'avance de vos réactions.
     
    Dernière édition: 28 Septembre 2015
  2. osiver

    osiver Compagnon

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    Zatsit, l'imprimante 3D delta sans mécanique !
    J'avoue ne pas bien voir la cinématique de la tête.
    Si je comprends bien, la tête est montée ou descendue collectivement par les trois câbles et déplacée horizontalement par différence entre la position des patins sur les colonnes, toujours par les câbles. Seulement il faudrait des articulations au niveau des bras qui supportent la tête, non ? Je ne les vois pas :smt108
     
  3. Marc PELTIER

    Marc PELTIER Apprenti

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    Zatsit, l'imprimante 3D delta sans mécanique !
    C'est une imprimante delta, je n'ai rien inventé de ce côté là. Mon apport ne concerne que la façon de faire une delta, sans mécanique classique, mais avec un mécanisme articulé à charnière.
     
  4. osiver

    osiver Compagnon

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    Zatsit, l'imprimante 3D delta sans mécanique !
    Ah, je m'en doutais, c'est le matériau qui plie en charnière.
    Et combien de mouvements est-il capable de supporter ?

    EDIT : le fabricant dit 80000 :smt103
     
  5. Marc PELTIER

    Marc PELTIER Apprenti

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    Zatsit, l'imprimante 3D delta sans mécanique !
    Rectification : le fabricant dit 80.000 sans qu'on puisse voir aucune altération des charnières. Ça veut dire qu'ils ont arrêté les tests à 80.000, mais on peut aller beaucoup, beaucoup plus loin !

    Le polypropylène qui constitue les articulations a des propriétés singulières à cet égard, ce qui explique qu'il soit utilisé pour faire les charnières des couvercles de milliards de boîtes diverses en polypropylène injecté, et toutes sortes d'autres applications (fils et cordages, tissus...).

    En ce qui concerne Zatsit, j'ai des prototypes qui tournent depuis plusieurs mois, sans que j'ai pu remarquer la moindre altération.

    Ceci dit, rien n'est éternel, et on peut très bien déchirer une charnière par accident. J'ai prévu de fournir des plaques en hylite gravé en remplacement, en cas de malheur...
     
  6. Marc PELTIER

    Marc PELTIER Apprenti

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  7. booddha

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    Zatsit, l'imprimante 3D delta sans mécanique !
    Bonjour
    Aïe, ça commence mal
     
  8. Marc PELTIER

    Marc PELTIER Apprenti

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  9. fredcoach

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    Zatsit, l'imprimante 3D delta sans mécanique !
    Tiens, je me demandais justement si on ne pourrait pas remplacer toutes ces articulations complexes par des articulations souples...
    Enfin, quand tu dis "sans mécanique", tu exagères quand même beaucoup.
    Tu as beaucoup simplifié les bras, mais il y a encore le reste!
    Les patins le long des guides verticaux, l'entrainement...
    Cela dit, je trouve l'approche très intéressante.

    Bon, côté accès au site, ce n'est pas encore ça.
     
  10. victorjung

    victorjung Compagnon

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    Zatsit, l'imprimante 3D delta sans mécanique !
    Salut, j'aime beaucoup l'idée, parceque j'aime beaucoup les deltas surtout pour les 3 axes identiques, mais moins pour le nombre de pièces mécaniques nécessaires.
    au niveau des gidages linéaires tu utilises quoi?
    J'avoue que je suis bien séduit par ton idée de pliage, mais suis qand même scéptique quand à l'usure par fatigue.
    J'aimerai aussi bien connaitre tes motivations pour avoir choisi un hybride courroie/cable, et pas l'un ou l'autre.

    edit: qu'est ce qui permet au plit de tenir en forme, (les bras en forme de u par exemple) la couche d'alu suffit simplement à garder le pli, lorsque qu il est marqué?
    Sinon y'a du boulot et te souhaite bien du succès.
     
  11. Marc PELTIER

    Marc PELTIER Apprenti

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    Zatsit, l'imprimante 3D delta sans mécanique !
    @victorjung
    L'usure et la fatigue inquiètent spontanément tous ceux qui découvrent l'idée, mais après analyse et information, on comprend que de longues chaînes moléculaires qui s'orientent spontanément dans le sens des efforts, comme ça se passe dans le polypropylène, peuvent être plus durables que des surfaces métalliques qui frottent les unes contre les autres... C'est une autre façon de penser.

    Comme il est normal que vous doutiez, voici un document sur le sujet : http://web.mit.edu/2.75/resources/random/Living Hinge Design.pdf

    Guidage linéaire :
    Le profilé Makerslide a été une bénédiction pour moi : il permet de rapprocher les points de guidage, les charnières principales et les courroies quasiment dans le même plan. Tout est symétrique, de sorte que, quand les câbles et courroies sont bien tendus, le mécanisme peut pratiquement se passer du guidage sur l'une des tours! J'ai essayé !

    J'ai préféré un guidage par glissement sur les surfaces prismatiques du profilé Makerslide, avec patins en Delrin, plutôt que des roues à gorges, plus encombrantes et plus lourdes. J'ai essayé le filament imprimable IGUS pour faire les patins, mais je n'ai pas trouvé que ça changeait quoi que ce soit. J'en suis resté au Delrin.

    Mais l'idée essentielle est d'allonger verticalement les chariots, pour compléter le guidage par des doigts en Hylite qui viennent glisser à l'intérieur des guides du MakerSlide. La longueur d'encastrement passe à 15 cm verticalement, de sorte que, même si les guides ne sont pas bien réglés, le chariot n'a que très peu de marge de jeu.

    Tout cet aspect guidage fonctionne vraiment très bien, avec des moyens très simples, et participe de façon très importante aux performances de la machine.

    Courroie/câble :
    J'ai réalisé un prototype à câbles uniquement, en tresse de pêche HDPE.
    Les moteurs sont sur les profilés-guide, à mi-hauteur. Le câble fait 10 tours autour d'un tambour Ø8mm gravé en précision au tour, et collé sur l'axe du moteur. Les renvois se font sur des roulements à gorge. La moitié du parcours du câble se fait à l'intérieur du profilé.

    J'ai eu d'excellents résultats avec ça :
    Le diamètre d'enroulement étant plus petit que la classique poulie GT2 à 20 dents, la résolution théorique est meilleure.
    Le câble ne rencontre aucune discontinuité dans son mouvement, tous les enroulements et renvois se faisant sur des surfaces lisses.
    Il en résulte une commande à haute résolution, et sans "backlash", que le mécanisme articulé reproduit parfaitement. Du point de vue qualité d'impression, c'est vraiment parfait.

    Cependant, j'ai abandonné cette solution pour les raisons suivantes :
    Il faut usiner les profilés alu, pour le logement du tambour, et celui des roulements. C'est cher.
    Le câble sur son tambour est une galère à installer en aveugle à l'intérieur du profil, d'autant que la position initiale importe beaucoup (l'enroulement se déplace lors des mouvements)
    La tension n'est pas facilement réglable, car les roulements sont fixes. Il faut installer sur les chariots mobiles un mécanisme "à violon" qui abîme la simplicité du concept.
    Et surtout, quand la tension n'est pas optimale, il peut se produire des glissements quand on secoue vraiment l'imprimante avec de très fortes accélérations. J'ai trouvé ça inadmissible.
    En bref, c'est très performant, mais ce n'est pas assez robuste pour un kit. Il y a trop d'aléas. Et puis, finalement, il s'est avéré que faire graver un simple tambour, même en série, était bien plus cher que d'acheter une poulie crantée...

    Je suis donc revenu à la courroie GT2 entraînée par une poulie de 20 dents, comme tout le monde, mais j'ai quand même amélioré un peu le système :
    Ce ne sont pas les moteurs qui sont en position symétrique par rapport au centre de la machine et aux chariots, ce sont les courroies, parce que ce qui importe, c'est que tous les efforts soient aussi symétriques que possible. Les moteurs sont donc implantés "en tangente" par rapport à la machine.
    Les courroies sont exactement dans le plan de la partie du Hylite qui agit comme chariot, il n'y a aucun porte-à-faux.
    Le retour se fait par câble, sur roulement à gorge, pour éviter les discontinuités qu'occasionnent le passage des dents sur la poulie de retour. J'ai trouvé des combines toutes bêtes, et qui ne coûtent rien, pour l'attache du câble sur le chariot d'un côté, et sur la courroie de l'autre. La tension se règle en déplaçant le chariot du roulement, fixé sur une gorge en T du profilé alu. C'est simple, robuste, économique, et légèrement mieux, du point de vue qualité d'impression, que les solutions tout courroies.

    Plis dans le Hylite : on règle la résistance du pli par le profil de gravure. J'ai fait beaucoup de prototypes, pour avoir un pli bien raide, mais que l'on peut quand même former à la main sans outillage.
     
    Dernière édition: 28 Septembre 2015
  12. jicer

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    Zatsit, l'imprimante 3D delta sans mécanique !
    salut , c'st quand meme tres moche comme systme :)

    ne m'en veux pas si je dis cela, c'est juste que.. voila c'est moche

    :)
     
  13. victorjung

    victorjung Compagnon

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    Zatsit, l'imprimante 3D delta sans mécanique !
    Merci pour ta réponse très complètes à toutes mes questions!
    et moi je trouve ca plutot joli contrairement a jicer.
    t'as pas des vidéos en fonctionement?
     
  14. stanloc

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    Zatsit, l'imprimante 3D delta sans mécanique !
    Ceux qui n'auraient pas confiance dans la longévité des articulations, sachez qu'on peut faire selon le même principe entièrement en métal. A savoir des bras en métal au bout desquels on inserrent des lames fines en acier encastrées. Cette méthode d'axe virtuel est vieille comme le monde.
    Moi c'est plutôt le fait d'une "mécanique" entièrement faite en plastique qui me questionne mais enfin si ça marche, pourquoi pas.
    La question qui tue est : combien ce kit est-il vendu ? et à combien tout le reste : moteurs, drivers, logiciels ?
    Enfin que trouve t'on de mieux à ce système "delta" qu'à une configuration traditionnelle X,Y,Z en coordonnées cartésiennes ?
    Stan
     
  15. fredcoach

    fredcoach Compagnon

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    Zatsit, l'imprimante 3D delta sans mécanique !
    On peut en effet utiliser le même principe avec du métal.
    Mais le métal supporte beaucoup moins bien la fatigue.
    C'est pour cela que les rotors récents d'hélicoptères utilisent des articulations souples en composites.
    Et pour les exigences de résistance à la fatigue, je crois qu'il n'y a pas pire qu'un rotor d'hélicoptère...
     
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