Imprimante 3d en projet

[speedfender]

Bonjour,

J'ai en projet la conception d'une imprimante 3d ; mais avant de me lancer et afin de valider certains points, je m'adresse à vous..
J'ai réaliser une petite cnc avec une electronique à base de carte sur port db25, mais je dois avouer que l'idée de faire une imprimante 3d fait apparaître pas mal de nouvelles questions..

Tout d'abord, je veux faire une imprimante :
à usage amateur,
qui soit autonome,
fermée ou avec filtration de l'air,
et de 'plutôt' grand format.

80x80x120 cm serait super me permettrait de faire tout ce que j'ai en tête, mais un volume utile de l'ordre d'un cube de 50/60x50/60x60/100 (l*L*h) me suffirait largement pour 90 % du tps.. A vrai dire j'ignore s'il y a des limitations de volumes dues à des raisons x ou y, comme par exemple la surface du plateau chauffant disponible.
D'ailleurs, le plateau chauffant présente t-il un réel intérêt?

Pour ce qui est de l'électronique, je vais partir vers une carte arduino mega2560 + ramps 1.4. (a moins que rumba soit mieux), voir moteur pour définir drivers.

J'aimerai que l'impression soit rapide, mais qu'elles vitesses max peut on envisager ? j'imagine que l'extrudeur est le seul frein?
J'aimerai utiliser un extrudeur déporté, pour alléger la tête, et éventuellement rajouter d'autres extrudeurs par la suite (envisageable ?)

Toujours dans l'idée d'alléger la tête d'impression je souhaite utiliser un système de transmission coreXY avec transmission par courroies. Le plateau soutenant la pièce se déplacera suivant l'axe Z.
Je n'ai pas d'autre idée pour alléger la tete est favoriser la précision de son déplacement, mais ce qui m'ennuie est qu'avec un tel système le centre de gravité de l'imprimante est au point le plus haut (ce qui selon moi amplifie les vibrations), mais bon, comment faire...
Le système coreXY sera mis en place si les firmwares pour arduino gèrent ces déplacements, parceque je ne sais pas programmer..

La structure sera en profilé alu avec roues en V ou tubes acier couplés au système igus (si nécessité..)

Je sais ça fait pas mal d'interrogations mais je préfère tout définir avant d'attaquer, j'ai pas envie de faire et refaire sans cesse..

Est-ce que tout ceci vous parait cohérent (bien que encore flou..) ?

Merci d'avance

 

[victorjung]

Salut, alors je vais essayer de répondre dans l'ordre et tout ce que je dis n'engage que moi!

fermée ou avec filtration de l'air, ok mais pourquoi?

80x80x120 cm c'est gigantesque-> avec de très bonnes vitesses de l'ordre de 100m/s, tu en as pour des journées entières.
Une solution, utiliser une buse de 0.8mm ou plus si la précision et l'aspect esthétique demandés le permettent.

le plateau chauffant présente t-il un réel intérêt? Uniquement pour l'abs, quoi qu'avec de tel volume peut être nécessaire pour le pla.
et encore une fois avec un tel volume, le plateau lui même risque de ne pas être une source de chaleur suffisante pour chauffer l'enceinte.

Pour ce qui est de l'électronique, je vais partir vers une carte arduino mega2560 + ramps 1.4 Le moins cher le plus simple et suffit amplement, 20€ chez les chinois, tu peux remplacer trois fois tout pour le prix d'une rumba.

'aimerai que l'impression soit rapide, mais qu'elles vitesses max peut on envisager ? j'imagine que l'extrudeur est le seul frein?
Avec de telles dimensions tu aura forcément de jolies petites masses en mouvements, si tu as une structure bien rigide, 100mm/s me parait très très correct.
Le frein à la vitesse, c'est plutôt la qualité... l'extrudeur devrait pas être limitant.
J'aimerai utiliser un extrudeur déporté, pour alléger la tête, et éventuellement rajouter d'autres extrudeurs par la suite (envisageable ?)
Si ton design le permet y a pas de raison.

centre de gravité de l'imprimante est au point le plus haut (ce qui selon moi amplifie les vibrations), mais bon, comment faire...
Tu peux toujours mettre la/les bobines et le/les extrudeurs dans la base de l'imprimante pour le rabaisser un peu.

Le système coreXY sera mis en place si les firmwares pour arduino gèrent ces déplacements, parceque je ne sais pas programmer
c'est tout bon c'est supporté.

J'ai été bref mais désolé, j'avais un peu la flemme de faire de jolies phrases
En espérant t'aider un peu.

 

[monomax]

Beau projet, je suis d'accord en tout point avec victorjung.
pour les core xy inspire toi des ultimaker, qui utilise d'ailleurs un arduino sous marlin pour le pilotage.

Mais j'attire ton attention sur le fait que de sortir des tailles standar implique.
pièce difficilement trouvable, voir impossible donc se faire des pièces sur mesure.
Rien d'insurmontable, mais il faut le porte monnaie qui suit!
Si avec 500€ on peu facillement avoir un volume de 20x20x20, un volume de 40x40x40 ne coutera pas 1000€ mais plutot 2000 ou plus...
et tu peu multiplier le nombre de problème avec le même ratio :/


Une taille plus importante implique des guidages plus gros, plus chere, donc plus de poid, donc moteur plus gros, plus chere, donc driver plus gros, plus chere etc etc...

il y a un projet open source sur une machine de 1000x1000x500, oui 1/2 m3 ca fait revé.
pour te donné un ordre d'idée une machine comme sa fabriquer avec la philosophie reprap (ramps, smart lcd, e3Dv6 etc du matos reprap), donc plutôt accessible coute dans 18 000€.

il y a parfois plus intérêt a revoir sa conception pour faire un assemblage/collage, ou partir sur d'autre techno pour faire des pièces plus grosse...


rien d'impossible, sa existe et je pense qu'on peu y arrivé sans dépenser plus de 10 000€.

 

[M4vrick]

Pour moi usage amateur et gros volume ca ne colle pas ensemble.

Et on tombe sur un problème rarement évoqué car les imprimantes FDM très gros volume sont rares: la solidité des pièces sous leur propre poids.
Si tu as besoin d'un tel volume c'est, j'imagine, pour imprimer des pièces volumineuses. Mais de part la méthode d'impression par couche tu as un certain nombre de contraintes techniques, surtout si tu espères faire des pièces entrant dans des mécanismes. Le simple décollage de la pièce du plateau pourrait la tordre ou la faire casser.
Si tu veux du gros volume pour des pièces artistiques tu dois pouvoir t'en sortir, elles ont généralement moins de contraintes physique.

Autre point à prendre en compte et déjà indiqué plus haut: le temps d'impression.
Avec une buse classique en 0.4mm on imprime généralement à 5-6mm^3 par seconde au maximum. Je te laisse faire le calcul pour un volume tel que celui que tu envisages même rempli à 10%.
Tu peux passer sur une buse beaucoup plus grosse, type 0.8mm mais tu dis adieu aux détails et à l'impression de précision.

Dans tous les cas dit toi que les impressions vont se compter à base de dizaines d'heures ou de jours.

 

[speedfender]

Bonjour et merci pour vos réponses. Ca m'a permis de faire des recherches plus précises et de préciser le projet.

L'imprimante sera placée à coté des pièces de vie, et j'aimerai ne pas respirer les vapeurs de plastique à longueur de journée.. c'est pour ça que j'envisage de faire une structure fermée, et éventuellement de filtrer l'air. Y a t-il des solutions efficaces pour pallier à ce problème ?
Un plateau chauffant présente un plus pour l'adhérence du fil de plastique, sur le plateau. J'imagine que cette chauffe maintient en température l'enceinte dans laquelle se trouve la pièce imprimée, et permet au filament fondu de fusionner avec la pièce toujours chaude. J'ai bon ? dans ce cas est-il utile de ventiler le filament dès son extraction ?
J'ai une question concernant les mises en température et maintient de températures du lit chauffant et de la buse. Ils sont alimentés de manière "on /off", ou bien en régule de courant afin d'avoir une température précise et continue ?
A tout hasard, est-ce que vous avez déjà vu des têtes d'impression réalisées à partir de corps de chauffe de pistolet à colle, qui ont l'avantage de pouvoir faire env. 200w ; reste à y intégrer des buses

Tu as un lien, monomax, concernant cette machine open source? je n'ai rien trouvé..

Après réflexion, et disposant d'une cnc de volume utile 600x400x200 (électronique sur port parallèle), je vais adapter une tète d'impression dessus le temps d'appréhender un peu mieux la chose (vitesse d'impression, etc. .) et surtout le tps de concevoir cette imprimante autonome. Première étape, trouver une tète d'impression..

 

[M4vrick]

Je n'ai pas de réponse à te donner pour la partie enceinte et filtration, j'imprime en PLA et je n'ai pas de ce genre de soucis.

Pour la partie electrique:
Le plateau et la tete sont piloté en PWM pour réguler la température.
Généralement pour la tête d'impression on utilise une cartouche chauffante de 30 ou 40W sous 12V, pour le plateau c'est directement proportionnel à la taille de ton lit d'impression.

 

[nopxor]

Bonjour,

Après réflexion, et disposant d'une cnc de volume utile 600x400x200 (électronique sur port parallèle), je vais adapter une tète d'impression dessus le temps d'appréhender un peu mieux la chose (vitesse d'impression, etc. .) et surtout le tps de concevoir cette imprimante autonome. Première étape, trouver une tète d'impression..

Plusieurs possesseurs de CNC envisagent une adaptation en imprimante 3D.
J'y vois pas mal d'inconvénients:
Avec une imprimante 3D, on a des déplacements très rapides avec de brusques changements de directions. Il faut une structure légère avec peu d'inertie. Les CNC sont des machines "lentes" comparativement avec beaucoup plus d'inertie. Elles sont souvent munies de transmissions par vis à billes qui sont vraiment peu adaptées aux déplacements éclairs des imprimantes 3D.
Modifier une CNC de la sorte n'est vraiment pas adapté. De plus la plupart ont des moteurs pas à pas trops lents parce que trop gros.
Une impression 3D prends déjà beaucoup de temps avec du bon matériel, sur une base CNC c'est illusoire d'arriver à travailler.
Il est utopique aussi de pouvoir réutiliser l'électronique type CNC, car la chaine de fabrication est différente.
En CNC le logiciel pilote convertit le code G en impulsions de commande sur le port parallèle pour les drivers.
Les logiciels d'impression 3D eux envoient des codes G via USB vers un microcontrôleur qui lui pilote la chauffe, l'extrudeur de filament et les drivers pas à pas.
Si l'adaptation est théoriquement possible, elle est loin d'être simple à mettre en oeuvre.

 

[speedfender]

d'accord pour la gestion de la température, dans ce cas je vais rester en 12V, sinon j'aurais utilisé une résistance en 220V commutée par un relais (celui qui allume ma fraiseuse).
Oui effectivement, le montage sur cnc serait juste pour tester, je grave entre 50 et 100 mm.s² mais je ne peux avoir une accélération élevée due à la masse de la machine ; ça engendre trop de vibrations..
si les softs ne gèrent pas le port rs232, je brancherai l'arduino en direct sur ma platine qui regroupe les drivers, à la place de l''interface' qui n'assure que l'isolation.
Je me demande combien peut-on mettre d'extrudeurs sur une carte Rumba et sur une Ramps?

 

[speedfender]

Bonjour,
j'ai encore une question, concernant les moteurs en raison de vos connaissances.
En gardant à l'esprit que je souhaite pouvoir imprimer un volume de 4/500x4/500x4/500 (oui, revue à la baisse, pour une première..), et imprimer avec une vitesse importante, est-ce que des Nema 17 ayant un couple de 50Nm, suffiraient pour une transmission du type système corexy?
A propos des extrudeurs, quand on utilise un extrudeur déporté, est-ce qu'il est nécessaire de laisser un ventilo souffler sur le fil avant la buse pour le refroidir? J'aurai tendance à croire que même s'il fond dans le tube sur 2/3 cm ça n'aurait pas d'influence. Je me trompe? Et, dans le cas où c'est necessaire, il faut quel écart de température de filament entre l'entrée et la sortie de la buse? Peut-il etre plus important ?
Ca fait beaucoup de questions.. merci d'avance

 

[M4vrick]

Un NEMA17 devrait suffire, surtout avec un extrudeur déporté car la partie mobile sera légère.

Pour le refroidissement c'est simple: la tete ne doit chauffer le filament que sur les derniers millimètres. TOUT ce qui est au dessus du bloc de chauffe doit etre à température ambiante. Tu as un ventilateur dédié au refroidissement de la partie froide de la tete d'impression, il doit être alimenté en continu et en 12V.

 

[MARECHE]

Bonjour,
J'ai un cône au dessus de la tête et aspiration par une vmc, ca aspire bien les odeurs. Le ventilateur commandé par le logiciel est indispensable, il sert à figer plus vite le dépôt, el particulier les parois minces et surtout les surplombs, toujours très délicats. Il souffle sur la pièce en dessous de la tête.
Salutations

 

[speedfender]

Merci pour ces précisions, moi qui voulais faire une tête passive, sans ventilos.. du coup il faut en mettre un avant, et un second après la buse.. ça va faire du poids tout ça :/
je vais essayer de retrouver des photos du fameux cône sur le forum

 

[speedfender]

J'étais sur le point de commander un kit ramps.mega 2560 et drv8825 mais j'aimerai pouvoir y mettre à terme 3 extrudeurs. Le problème est que la ramps n'en permet que 2. sera t il possible de faire une extension à la ramps en y joignant un arduinon uno par exemple, ou alors je suis obliger de partir sur une Rumba ou autre, ce qui m'ennuie.. ?

 

[M4vrick]

Tu devrais déjà commencer avec un extrudeur.
Une fois que tu maîtriseras ton imprimante tu pourras envisager d'en ajouter d'autres, et à ce moment voir quelle est l'electronique la plus adaptée.
A moins que tu ne vises une tete diamond le multi extrudeur n'est vraiment pas évident à mettre en place, surtout en home made.

Et si tu veux partir sur la diamond alors une rumba sera bien plus adaptée en effet.

 

[speedfender]

Naaan je suis dépité ! Ca fait 10 jours que je réfléchi à la conception d'une tête (sur papier) à 3 extrudeurs, et figures toi que, grâce à toi, je découvre l'existence de cette tête. Je croirai (presque) voir mon croquis ! que ce soit les canaux dans la buse, l'isolation laine céramique ou la position du ventilateur, tout y est Il n'y a que les radiateurs qui diffèrent.. C'est triste d'avoir des idées plus de 6 mois trop tard
Je vais positiver, tu m'as fait gagner des semaines de mise au point..
Du coup je ne sais pas quoi faire, vais laisser tomber je crois.

Par curiosité, il n'y a que la Rumba qui gère 3 extruder ou plus?
Est-ce qu'il est possible d'asservie une carte type uno à une méga pour étendre le nombre de sorties ? gérable par logiciel d'impression?

 

[M4vrick]

Techniquement tout est possible, mais ce n'est pas prévu d'origine par le firmware donc il va falloir faire beaucoup de développement perso si tu veux y arriver.
Je pense que le meilleur choix reste la rumba ou une duet, personnellement j'ai une préférence pour la duet.

 

[speedfender]

Ok, je suis un peu nouveau dans le domaine des cartes arduino et ne sais pas programmer.. du coup s'il n'existe pas de solutions prêtes à l'emploi, je vais chercher des infos sur la duet

 

[nopxor]

Bonjour,

Il est possible d'ajouter plus d'extrudeurs à une Ramps:

http://reprap.org/wiki/Adding_more_extruders

http://reprap.org/wiki/Stepper_Expander

 

[speedfender]

Super je pars sur la Ramps alors, et je la ferai évoluer si besoin est..
Effectivement la duet me plait bien aussi, mais plus cher, et maintenant que j'ai appris qu'il existe une alternative ..

 

[speedfender]

Bonjour, J'ai reçu aujourd'hui mes premiers composants pour l'imprimante, 6 jours après la commande, en Chine. J'espère que le reste va suivre rapidement. J'ai donc reçu les drivers 8825 l'afficheur12864 et la courroie coupée en 5bouts de 1m au lieu de 1 de 5m..
Vu que j'y connais rien en arduino et que j'ai sous la man un uno et l'écran, je vais voir si j'arrive à faire marcher l'écran, à condition que je trouve comment le brancher....

 

[speedfender]

Bonjour,

j'ai maintenant toute la partie électronique et moteur ; il ne manque plus que courroie, thermistance et à faire la machine...
J'ai assemblé les cartes et je fais des tests.J'ai installé Marlin et Repetier-host.

Sur la Ramps il y a deux entrées, 5 et 11 A. Doit-on mettre deux lignes d'alim séparées on peut-on mettre la même sur les deux sans risque de parasites?

J'aimerai tester les moteurs pour déterminer leur vitesse de rotation max pour faire une structure en rapport, mais comment faire?
(acheté sur eBay avec ces caractéristiques ):

http://www.google.fr/imgres?imgurl=http://g01.s.alicdn.com/kf/HTB1yTXiHFXXXXb2XXXXq6xXFXXXG/220578812/HTB1yTXiHFXXXXb2XXXXq6xXFXXXG.jpg&imgrefurl=http://casunmotor.en.alibaba.com/product/60217217849-221076608/Cheap_42SHD0217_24B_nema_17_stepper_motor_price_hybrid_42mm_reprap_motor_71_oz_in_torque_3d_printer_motor.html&h=746&w=769&tbnid=NFIuGKeIz0ZzhM:&docid=M_gNuGHT_46hHM&ei=J2szVp7eM8eTaqjumfgH&tbm=isch&iact=rc&uact=3&dur=178&page=1&start=0&ndsp=27&ved=0CCAQrQMwAGoVChMI3o3DrqHqyAIVx4kaCh0odwZ_


merci d'avance

 

[cr-_-]

Bonjour,

Sur la ramps tu peux brancher sur la même alim les deux entrées mais pour le câblage je te conseille de faire partir deux lignes depuis celle-ci

La vitesse maximale des moteurs dépend de principalement 3 choses: l'inductance du moteur, la façon de le piloter et la masse à bouger
Dans ton cas l'inductance est fixe (les moteurs sont choisis)
Façon de le piloter intensité: 1.5A maximum (une limite autour de 85% permet de bien diminuer l'échauffement sans trop perdre en couple) et micro-pas ça ça dépend de tes choix de conception et de ce que tu veux obtenir
La masse a bouger (et son accélération voulue)

Pour tester ce que tu peux faire avec : tu mets en place un guidage linéaire et un entrainement avec ton moteur sur le chariot tu mets différentes masses
et ensuite un logiciel sur l'arduino avec la ramps pour tester différentes combinaisons masse/accélération/vitesse/micro-pas

Ça fait beaucoup de tests

 

[speedfender]

Bonjour,

merci pour ces informations. J'ai réglé les drv8825 à 1,5A puisqu'apparemment on peut les alimenter jusqu'à 1.5A sans dissipateurs.
Je ne sais pas encore si je vais les régler en micro-pas ou pas entier puisque j'aurai un entrainement par courroie (corexy) sur une poulie diam. 20. D'après mes calculs très approximatif j'aurais donc une résolution de 5-6dixième par pas. C'est beaucoup mais est-ce que l'impression de plastique permet une différence visible avec une résolution plus fine. En 32 ème de pas je descends à 1.5-2 centième de résolution par micro pas. A moins que je trouve une réponse, il me faudra tester.. d'autant plus que j'aimerai imprimer assez vite (comme tout le monde j'imagine)
Tu connais un logiciel spécifique pour tester les moteurs en situation, qui permet de modifier accélération et vitesse? Faire ça au juger dans Marlin c'est pas vraiment optimal..

A+

 

[cr-_-]

Logiciel spécifique non par contre il y a une jolie librairie avec des exemples http://www.airspayce.com/mikem/arduino/AccelStepper/
les micros pas limitent aussi le bruit

 

[Nomadsoul]

Bonjour,

merci pour ces informations. J'ai réglé les drv8825 à 1,5A puisqu'apparemment on peut les alimenter jusqu'à 1.5A sans dissipateurs.
Je ne sais pas encore si je vais les régler en micro-pas ou pas entier puisque j'aurai un entrainement par courroie (corexy) sur une poulie diam. 20. D'après mes calculs très approximatif j'aurais donc une résolution de 5-6dixième par pas. C'est beaucoup mais est-ce que l'impression de plastique permet une différence visible avec une résolution plus fine. En 32 ème de pas je descends à 1.5-2 centième de résolution par micro pas. A moins que je trouve une réponse, il me faudra tester.. d'autant plus que j'aimerai imprimer assez vite (comme tout le monde j'imagine)
Tu connais un logiciel spécifique pour tester les moteurs en situation, qui permet de modifier accélération et vitesse? Faire ça au juger dans Marlin c'est pas vraiment optimal..

A+

Salut,

Personnellement je te conseille vivement de mettre des dissipateurs à partir de 1 ampères, sa évite les mauvaises surprises. Je parle par expérience, j'ai déjà griller des drivers à cause de sa...

 

[speedfender]

Salut, ok je vais mettre les micro dissipateurs fournis avec les drivers, j'imagine qu'il resteront en place avec de la pate thermique..
Je vais me pencher sur le lien de la librairie pour les moteurs, mais l'anglais et moi..