pilotage pompe water-cooling via module rrd fan extender

[Haulin]

Bonjour à tous,

J'aurais besoin de votre aide pour le paramétrage d'un module rrd fan extender dans marlin.

En effet je me suis construit une imprimante 3d asser exotique, dont vous trouverez les caractéristiques ci dessous :

Capacité d'impression : 380*380*650mm
Partie mécanique identique au machine ultimakers
Chassis en profilé Alu
Chambre d'impression isolée et étanche.
fil 1.75mm ou 3mm, entrainement du filament sur chassi

lit chauffant 400w piloté par relais ssr
sytème de chauffage pour la chambre piloté par thermostat via relais ssr
Double extrudeur maison type olsson (ultimakers) mais modifié pour acueillir un refroidissement liquide
2 bloques chauffant maison de 80w chacuns
Système de refroidissment type water-cooling de pc
Alimentation stabilisée de 24v 125A
carte de controleur ramps 1.4 avec arduino mega 2540
Système d'extraction d'air geré par potentiomètre

je vous posterais des photos rapidement.

Actuellement je suis face à un problème, j'ai mis en route ma machine et il s'avère que je refroidie trop au niveau de l'extrudeur je me retrouve donc avec des problèmes d'extrusion au niveaux des extrudeurs, je suis obliger de monter à 250° voir plus pour pouvoir extruder du PLA, en faite ma pompe pour le refroidissement est en on/off, et il faudrait que je puisse jouer sur la vitesse de rotation du moteur de la pompe pour reussir à avoir un refroidissement correct de mes extrudeurs.

Je souhaiterais donc connecter mon moteur de pompe (qui a un ampérage inferieur à 0.5A et une tension de 12v) à un module rrd fan extender sur ma carte ramps 1.4, je pourrais ensuite faire varier la vitesse du moteur via un M107/M106.

Ce n'est pas tout j'ai vue que le module rrd fan extendeur, ne peut pas gerer la vitesse sur ces deux sorties, j'aimerais avoir confirmation de ça car je souhaiterais aussi branché mes ventilateurs pour le refroidissement des couches d'extrusions sur ce module rrd.
En résumer j'aimerais que les deux sortie du module rrd puissent reguler la vitesses de mes moteurs ( pompe et ventilo)

Je précise que je suis en configuration EEB sous marlin et donc les borne D8-D9-D10 sont prise.

Autres question je souhaiterais avoir des informations supplémentaires concernant les pin disponibles sur une ramps 1.4.

Ci dessous la liste de ce qui est branché sur ma carte ramps :

5 moteurs nema17
2 extrudeur (D9-D10)
1 plateau chauffant (D8)
4 Butée mécanique
1 Capteur de fin de course inductif
3 thermistances
1 module rrd fan extendeur

J'ai vue un sujet sur le site concernant les pin disponible mais il n'etait pas asser complet pour repondre a mes question.

J'utilise la derniere version de marlin 1.1.6

Voila je compte sur votre aide pour finir cette belle machine qui normalement vas pouvoir faire de jolie chose!!!

 

 

 

Modifié (le) Novembre 17, 2017 par Haulin

[Invité]

salut

j'adore ce que tu a fais

pour ta pompe et t'est ventilos pour quoi ne mettre tu pas un régulateur de vitesse comme sur les tours des pc comme sa tu pourrai ajuster t'est vitesse et débit pompe

[Haulin]

Bonjour jacky,

En faite j'aimerais passer par marlin pour la pompe et les ventilos car une fois que j'aurais trouvé les bonnes valeurs de paramètre en dynamique je figerais ces paramètres ce qui me permettra d'avoir des profils d'impression figé en fonctions des différents matériaux que j'utiliserais, cela est surtout valable pour la pompe, la vitesse des ventilateurs de refroidissement de couches varie en fonction du materiaux imprimé mais aussi en fonction de la pièces.

Une fois que j'aurais trouvé le moyen de joué sur la vitesse de ma pompe via marlin j'aurais un gros travail de recherche dans les paramètre car la température du liquide de refroidissement vas varié en fonction:

Du matériaux imprimé, mais aussi en fonction
De la température de chambre
De la température extérieur. le radiateur et le reservoir de liquide sont à l'exterieur de la machine.

le top du top pour moi serais de pouvoir controlé la vitesse de la pompe en temps réel via une consigne de température (thermistance dans le reservoir de liquide) un peut comme pour les extrudeur mais pas en on/off comme c'est le cas, la ce serais plutot une baisse ou une augmentation du voltage pour jouer sur la vitesse du moteur de la pompe. En faite les systèmes de water-cooling de pc fonctionne comme ça mais c'est garce à un logiciel de controle installer sous windows.

Je vais installer une raspberry py sur mon imprimante pour créer un serveur d'impression et je me posais justement la question d'installer windows sur la rasp pour pouvoir installer le logiciel de controle de la pompe, le seul problème est que ce logiciel recupère des informations dans le bios du pc pour reguler la pompe et la rasberry n'a pas de capteur integré ect, peut être qu'elle peut en recevoir, mais je ne connait pas encore assez cette carte pour le moment.

Modifié (le) Novembre 17, 2017 par Haulin

[Invité]

oki en un mots si j'ai bien compris tu aimerai piloter  individuellement la pompe et les ventilos le tout via marlin 

c'est du boulot tout sa je vais de mon coter voir si je trouve des infos pour toi a propos du paramétrage du marlin

[Haulin]

oui c'est tout à fait ça,

J'ai aussi une raspberry pi2 qui pourrait peut etre servir à quelque chose si jamais marlin ne peut pas faire ce que je veux.

Oui je pense qu'il y a du boulot mais ça sera top une fois paramétré  

je posterais des photos en rentrant ça vas encore plus te motivé quand tu va voir la bête  

merci pour ton aide

[Tircown]

Je propose cette solution avec pour prérequis de trouver un pin Analog libre sur la ramps:

Connecter à ce pin un arduino avec minimum 1 sorties PWM pour les ventilateurs, 1 sortie PWM pour la pompe, 1 analogique pour l'input ramps et 1 analogique pour l'input de la sonde de température. Dans Marlin il faudra utiliser la commande M42 [PIN] S[0-255] pour commander la température du watercooling à conserver.

Pour réguler les ventilateurs PWM du rad en fonction de la température d'une sonde (lien tuto arduino). (Etant nullissime en électronique il faudra demander confirmation pour ce point)

Ensuite je propose de gérer la vitesse de la pompe par seuil en fonction des RPM des ventilateurs: si les ventilateurs dépassent un certain RPM, les pwm pompes augmentent vers un second seuil, etc. En choisissant bien ces seuils, ta pompe devrait travailler de manière homogène tout au long d'une impression sans trop varier, il suffit de jouer sur les ventilateurs pour maintenir la température.

Je pense que c'est une erreur de mettre la sonde thermique dans le watercooling (réservoir ou conduites). Contrairement à un PC ou généralement tous les composants sont en série dans le circuit WC, l'objectif étant de limiter la température de l'ensemble. Ici il s'agit d'avoir une température relativement précise sur un seul élément. Je pense donc que la sonde doit être dans cet élément, soit dans le maze soit directement dans un alésage sur la coldend ce qui d'ailleurs est bien plus simple à gérer (pas d'étanchéité).

Bonne chance pour la suite

[Haulin]

Bonsoir Tircown,

Donc dans ta solution il faudrait que je rajoute une arduino uno sur un pin analog de la ramps, par contre je ne suis pas trop caler en langage électronique du coup peut tu me dire ce qu'est un pin analog et une sortie pwm stp ?

Ce qui marche bien avec moi ce sont les schémas , si jamais c'est vite fait pour toi je suis preneur d'un petit schéma de branchement

Tu as tout à fait raison pour la sonde de température, mon objectif de base était de la mettre dans le circuit de refroidissement de la tête (entre les deux conduit d'admission du filament), le problème c'est que j'ai été trop presser de monter la machine et il faut que je démonte le bloc extrudeur pour pouvoir percé et insérer un capteur de température, je vais surement faire la modification ce week end.

Ensuite, j'ai compris que tu voulait pousser un peut plus loin mon idée de base qui était de jouer simplement sur la vitesse de la pompe, dans ton système si j'ai bien compris je pourrais avoir une régulation de la vitesse des ventilateur du radiateur, une régulation de la vitesse du moteur de la pompe le tout piloter par une thermistance c'est bien ça en gros un système presque identique que sur un pc ?

Si oui ce serait génial, en effet j'aurait une régulation parfaite de la température dans les conduits d'admission du filament.

Merci pour votre aide j'ai grand espoir que ça fonctionne visiblement je suis entre de bonne main  

Modifié (le) Novembre 17, 2017 par Haulin

[Invité]

se que viens de dire tircorw en un mots se serai de maitre un régulateur de vitesse basé sur la température avec un paramétrage de + x et un de - x pour avoir une régulation 

je c'est qu'il existe des régulateur pour sa donc ta pompe et ventilos seront  réguler par rapport a la t° choisie 

j'ai trouver sa a titre d'indication pour ton control c'est le genre de boitier qui fais tout

https://www.alchimiaweb.com/fr/controleur-de-climat-evolution-product-2390.php

Modifié (le) Novembre 17, 2017 par Invité

[Haulin]

Jacky, 

En faite ma pompe est équipé d'une carte de contrôle, ci dessous le lien vers mon modèle de pompe : 

https://www.docmicro.com/watercooling_pompes-eheim_AquaComputer-Pompe-AquaStream-XT-USB-12-Volts-Version-Advanced_7081.html

Est ce qu'il n'y aurait pas moyen de faire quelque chose avec la carte de contrôle intégrer a la pompe ?

Je viens de m’apercevoir d'un problème de valeur concernant la température relever par mes thermistance, lorsque je donne une consigne de 200°C via repetier j'ai en réalité 105°C au niveau du bloc chauffant ( vérifier avec un thermomètre digital étalonné ! ) 
Ce que je ne comprend pas c'est qu'à froid j'ai bien la température ambiante qui est afficher sur repetier ???

Est ce que le problème peut être lié au fait que j'ai rallonger le câble de la thermistance en le soudant a un autre câble (la soudure est très propre pas de bourrelait )?

[Tircown]

Pas si rapide à faire que ça, je ne suis pas à l'aise avec l'électronique même si j'y travaille.

Pour la carte un arduino pro nano fera l'affaire: 6 PWM,  8 Analogiques. Le UNO est assez encombrant en comparaison.

Je te laisse utiliser google pour trouver la différence entre un signal digital, analogique ou PWM. Si tu choisis cette solution il va falloir se familiariser un peu avec arduino.

J'ai juste un doute sur le type de signal envoyé par la commande M42: analogique ou PWM

[Haulin]

Merci tircown,

ta solution semble être ce qu'il me faut, je vais faire ce montage, je reviendrait surement vers toi pour le paramétrage...

Aurait tu une solution a mon problème d'indication de température ?

A froid la valeur mesuré par les thermistance est correct mais a chaud pour 100°C j'ai 60°C réell.

Aurait tu une explication a ce problème ?

[Invité]

peut être un problème de la sonde il te faudrait une pt100 comme sonde

[Haulin]

En faite c'est pour les thermistance des deux blocs chauffants, lorsque je donne comme consigne de monter à 100°C en réalité la température des blocs chauffants varie entre 70-80°C, et ce que je ne comprend pas c'est pourquoi à température ambiante j'ai bien la bonne valeur (22°C).

les thermistance que j’utilise sont des NTC 3950 de 100K Ohms 350°C : https://www.genapart.com/electronique/el1042/#cc-m-product-13352393232

Voici pour moi la liste des problème possible : 

Ramps alimenter en 24v
cartouche chauffante 24v
fil trop long ?
fil soudé pour rallonger de section différente ?

J'ai essayé plusieurs configuration pour les thermistance dans marlin mais ça ne change rien du tout, j'ai toujours un valeur nettement superieur a la réalité.

si je veux monter a 215°C pour du PLA je doit régler repetier a 255°C de plus la température du bloc chauffant est très instable !
La partie en verre de la thermistance est bien en contact avec le bloc de chauffe !

 

 

Pour en revenir au pilotage du système de refroidissement, il va surement falloir jouer simplement sur la vitesse des ventilateurs, car en dessous de 10,5 volt le moteur de la pompe ne tourne plus, je pense que cela est lié à la hauteur de refoulement, en effet mon bocal de remplissage est aux point le plus haut (70cm par rapport à la pompe), je pense donc qu'il faut déjà un minimum de puissance pour que la pompe puisse remonter le liquide.
Ou-bien la pompe ne démarre pas en dessous de 12v ce qui est aussi fort possible pour ce genre de pompe. 

 

 

Modifié (le) Novembre 18, 2017 par Haulin

[Tircown]

Pour ton problème de sonde essaye ça: http://reprap.org/wiki/PID_Tuning

Petites correction suite à ma première réponse: avec la sonde directement sur le bloc il est peut être plus judicieux de jouer sur la vitesse de la pompe pour suivre la température. Le changement de vitesse des ventilateurs peut se faire par palier ou de manière proportionnelle à la vitesse de la pompe.

J'ai regardé le code de Marlin, M42 donne bien un signal analogique.

Les ventilateurs ne démarrent pas en dessous d'une certaine tension. D’ailleurs avec le montage que j'ai mis en lien c'est une régulation PWM et non pas sur le courant. Il y a 3 manières de réguler des ventilateurs de PC. La première, diminuer la tension, 5V, 7V, etc. au lieux des 12V rendent le ventilo plus lent et silencieux. Le PWM 4-pins, un peu plus compliqué à contrôler avec arduino mais c'est ce qui se fait dans les PC. Enfin la méthode du lien, on envoie une impulsion PWM sur le 12V. Pour donner une image plus claire, imagine une roue que tu veux faire tourner à la main, la première méthode correspond à une manivelle que tu tournes plus ou moins vite. La seconde et troisième correspondent à des petites poussées que tu exerces sur le pneu. Plus tu mets d'impulsions fréquemment plus la roue ira vite. Pas assez fréquemment et rien de tourne. L'arduino sort du 5V, un ventilateur PC fonctionne en 12V, il faut donc un transistor/mosfet, une sorte d'interrupteur commandé pour faire le lien.

[Haulin]

Bonjour tircown,

Tu penses que je vais pouvoir recuperé ma différence de 30°C seulement avec le réglage du pid ? 
Normalement les thermistances devrait me donner une valeur qui oscille entre 5 et 10°C par rapport à la cible hors la c'est 30°C ce qui me paraît beaucoup !

Actuellement avec la pompe et les ventilos du rad qui tourne à plein régime j'ai une température de 28,5°C dans le bocal (pour 220°C au bloc chauffant), l'extrudeur refoule directement dans le bocal, il y a environs 30cm de durite, cela ajouter à un débit assez élever je pense que je ne suis pas loin de la température qu'il y a dans l'extrudeur. Je pense donc que je pourrais mettre une sonde dans ce bocal, cela me faciliterais bien la tache !
Pour l'instant la chambre de la machine n'est pas isolé de l'exterieur et n'est pas encore chauffé, il est clair que quand je chaufferais la chambre je n'aurais plus 28°C mais bien plus.
Bien sur la température à l’intérieur de l'extrudeur sera en rapport avec la transition vitreuse du filament utilisé.

Pour l'instant j'utilise du PLA qui a une TV proche de 60°C? 28°C est un peut trop froid mais lorsque je chaufferais la chambre au alentour des 45°C pour le PLA je ne devrais pas être loin des 40°C dans le corps de l'extrudeur.

J'en conclus donc que le système de water cooling peut tourner à plein régimes pour du PLA et de l'ABS, en revanche pour les matériaux qui demande une température élevé il faudra surement que je rajoute deux ventilateur sur mon radiateur en plus de ceux déjà présent.
Il faudra donc que je puisse commander les quatre ventilateurs sinon je refroidirait trop pour le PLA et ABS.

Donc, il va falloir que je régule la vitesse des ventilateurs du radiateur, la pompe ne peut visiblement pas descendre en dessous de 11v après elle ne démarre plus ou manque de force pour remonter le liquide jusque dans l'extruder.
Pour la régulation des ventilateurs je vais utiliser une augmentation ou une baisse de tension, c'est ce qui me paraît etre le plus simple après quid de la durée de vie des ventilos ?

J'ai une autre question à te poser, j'ai une carte raspberry pi2 et je pense que je peut m'en servir (en plus de la fonction de serveur) pour réaliser le système de commande des ventilos du rad, est ce que tu connait un peu ce genre de carte ?

je vous mes des photos de la machines

[Haulin]

[Haulin]

[Haulin]

Et voila pour les photos,

La machine n'est pas encore terminé il reste :

les supports de bobines à installer avec les guides pour la durite ptfe.
les vitres latérales ainsi que la porte
le capot supérieur avec le système d'aspiration (qui est actuellement en construction)
le radiateur soufflant de 24v et son support (il sera à l’arrière de la machine)
Installation connexion et création d'un serveur d'impression octoprint via la raspberry, la rasp sera connecter a une tablette qui me serviras d'interface pour la machine, comme si javais un pc.

Je pense que je ne mettrai pas de plateau chauffant car la température de chambre est beaucoup plus efficace ( par retour d’expérience)

Mon objectif principale avec cette machine est de réaliser des pièces pleines qui respecte la géométrie de définition et ceux avec tout type de matériaux.

J'aurais un autre gros boulot qui consisteras à régler le débit de mon extraction d'air en fonction du débit d'air chaud envoyé par le radiateur soufflant.

La température de chambre sera piloter par un thermostat que je réglerais avant chaque impression.

Le système d'extraction lui sera piloter comme pour les ventilo du radiateur de mon système water cooling.

 

[Haulin]

Bon aller je vais faire un tour de vélo et après j'ai des pièces à usiner pour l'optimisation de mon extruder, je reprend la programmation ce soir.

Bon après midi

Encore merci pour votre aide !

[Tircown]

C'est un très belle imprimante que tu as monté là, félicitation.

Si la pompe ne réagit pas en dessous de 11V, tu ne pourra pas la réguler avec la tension. Pourquoi n'envisages-tu pas la solution que je t'ai proposé, en PWM?

Ce n'est peut-être pas le PID mais il faut éliminer les causes possibles et c'est un bon début. Ça ne fait pas de mal de bien le régler. Autrement, il me semble que la thermistance est très proche des(?) cartouches chauffantes. Si le heatbreak n'est pas assez efficace il se peut que tu perdes beaucoup. En quelle matière est-il? Est-il fait maison? difficile de distinguer tes pièces usinées sont très pro, encore bravo.

[Invité]

waouh c'est super super jolie

tu a trouver ou tes résistance de chauffe de la buse sa ma l'aire bien pratique se modèle

[Haulin]

Tircown, oui je vais utiliser ta solution c'est pour moi la meilleure, par contre il va falloir que je me mette à l'anglais ?

Les blocs chauffant sont de ma conception ( comme la majorité des pièces composant cette machine) , on va dire qu'il son unique et pour répondre à jacky oui il sont très pratique. 

Il y a deux cartouches chauffante dans le bloc, la thermistance est au milieu des deux et il y a une peau de 3/10 entre l'appui de la partie en verre de la thermistance et le conduit d'admission du filament, la thermistance est à 8mm de la pointe de la buse. 

Merci pour vos compliments je vous ferais d'autres photos, la je fabrique des raccord rotatif pour les durites de liquide de refroidissement ça libérera des contraintes au niveau de l'extrudeur pareil pour les câble. 

Une Étanchéité dynamique est toujours compliquée à réaliser mais j'ai trouvé la faille ?

[Haulin]

Toutes les pièces usinée sont fait sur fraiseuse et tour classique pas de numérique

Tircown le bloc de chauffe est en laiton

Modifié (le) Novembre 18, 2017 par Haulin

[Tircown]

C'était la matière pour heatbreak que je voulais connaitre: la pièce qui sépare les blocs de chauffe de la partie watercoolée. En général c'est en inox et le plus fin possible pour avoir une faible conduction thermique

[Haulin]

Salut Tircown, 

Le heatbreak dont tu parles est en aluminium, en effet cette pièce est très fine, je ne l'ai pas faite en inox pour des raisons d'incompatibilitée entre c'est deux matières, en effet l'inox et l'alu sont réactif entre eux en gros il s'oxyde et l'inox finit par transformer l'alu en poussière, de plus la chaleur augmente ce phénomène ! Ça fait l'effet d'une pile

La thermistance est en appui contre le conduit d'admission du filaments, elle n'est pas loin de l'interface heatbreak bloc chauffant, en effet la température à l'endroit de la sonde pourrait être inférieure mais alors pourquoi je n'ai pas une valeur inférieure par rapport à la réalité ?

Dans cette situation quand la sonde m'indique 215 je devrais avoir 230 sur la buse tu vois ce que je veux dire ? 

De toute façon je travaille sur un nouveau bloc chauffant, l'idée est d'avoir la thermistance le plus proche possible de la buse, la buse sera en partie noyer dans le bloc et la thermistance viendra en appuie sur la buse 

Je pensais aussi mettre une thermistance type cartouche, je pense que c'est plus précis, est ce que tu connais un modèle de ce genre compatible avec marlin ? 

Modifié (le) Novembre 19, 2017 par Haulin