[Projet]Fraiseuse/imprimante 3D auto-réplicatrice

Petros
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13 Mai 2011
240
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  • #1
Après ma fraiseuse/repstrap j'ai envie de me fabriquer une autre machine offrant les mêmes capacités mais plus performante.
Les améliorations porteront sur la rigidité de la structure, la vitesse de déplacement et la précision.

Elle ne sera plus fabriquée à partir d'un châssis d'imprimante et de scanner cette fois, je vais utiliser des tiges filetées M10, assemblées avec des pièces en plastique imprimés par mon imprimante 3D actuelle, les pièces plates seront aussi fraisés par ma CNC. Voila à quoi ça va ressembler :

Le cube bleu représente le volume de travail de 240(X)*200(Y)x240mm(Z)

La structure est largement inspiré du modèle "Mendel" sauf qu'elle sera bien plus rigide, en utilisant des tiges filetées et barres de guidages de 10mm au lieu de 8mm et avec des renforts en diagonale.
Pour les glissières, je ne vais plus utiliser de paliers, mais des glissières à billes imprimées.
La motorisation sera aussi plus pêchue avec des moteurs nema23 (56x56mmm) au lieu de nema17 (42x42mm).
Un système de poulies permettra de doubler la précision de déplacement : http://www.thingiverse.com/thing:8852
Je vais aussi essayer de remplacer les courroies crantées par des câbles d'acier tendus et entrainés par friction.

Première pièce dessinée et testée, un roulement linéaire :

http://www.thingiverse.com/thing:16946

Le roulement est imprimé en ABS avec une résolution verticale de 0,2mm.
Les billes sont des bille d'acier de 3,175mm de diamètre que j'avais récupéré sur des vieux vélos, on peut en acheter dans des magasins de pièces de vélo.
Il faut 88 billes pour un roulement complet, la machine en comptera 4 par axe.
 
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Petros
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13 Mai 2011
240
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  • #4
Le lien vers Thingiverse est sous l'image, à partir de ce lien on peut télécharger les .stl et le fichier sketchup de la pièce.
Je vais faire de même avec les autres pièces, mais pour l'instant elles ne sont pas complètes, et je me demande si je ne vais pas utiliser des tiges filetées M12 finalement.
 
Petros
Apprenti
13 Mai 2011
240
  • Auteur de la discussion
  • #5
Voila les pièces de l'axe X :


Une fois assemblé, ça ressemblera à ça :


Pièces de fixation des plaques de polycarbonate sur la tige filetée M10 (notez l'écrou captif):


Les poulies sont faites avec 2 roulements 624ZZ insérées dans une pièce imprimée et espacées par un écrou M4 percé :



J'ai également amélioré le design des roulements linéaires en ajoutant un écrou captif, ça permet de bien fixer le roulement sur le support :
 
Petros
Apprenti
13 Mai 2011
240
  • Auteur de la discussion
  • #7
Les performances des roulements, j'en sais rien, certainement inférieur à ce que l'on peut acheter, mais ça glisse bien une fois les billes huilées.

J'ai terminé l'assemblage de l'axe X :

La carte électronique en haut est un driver de test, il est trop faible pour déterminer les limites du mécanisme, mais ça fait l'affaire pour voir si ça fonctionne, et ça fonctionne très bien !

Gros plan sur le système de poulie :


Je ne me suis pas embêté a enlever la poulie crantée du moteur, j'ai juste imprimé une poulie lisse avec l’empreinte de la poulie crantée à l'intérieur :


Et comme ça je suis sur que tout glissement sur l'axe du moteur est impossible.
 
Petros
Apprenti
13 Mai 2011
240
Voila le châssis monté :

Même sans les barres de renforts diagonales, l’ensemble est déjà bien plus rigide que ma machine actuelle.

Pour imprimer les plus grandes pièces, j'ai fait une base chauffante temporaire avec du fil de cuivre émaillé collé sur un carton de pizza:


Pour améliorer l'adhérence du PLA, j'applique une solution liquide d'ABS dissout dans de l'acétone, ça marche beaucoup mieux avec :

à gauche : sans solution, à droite, avec.
 
Petros
Apprenti
13 Mai 2011
240
Le câblage est terminé :

Les 3 axes et leurs fin de courses sont raccordés à un connecteur sud-D25 broches (le même connecteur que le port parallèle d'un PC).

Le premier test de l'axe X n'as été très concluant, le fil d'acier galvanisé 0,75mm de diamètre 7 brins était trop rigide et à fini par casser pendant un test d’endurance de 100 cycles de test : http://youtu.be/l1TkyqXq39o

Je l'ai remplacé par un fil en inox de 0,5mm de diamètre avec plus de brins, ce câble est beaucoup plus souple et a passé le test d’endurance sans problèmes.
 
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