InfiniRap, imprimer sans limite (Projet OpenSource)

[Blumax]

Salut tous le monde.

Après avoir acheté une imprimante en kit (BQ Prusa i3 Hephestos), j'ai construit une CNC bois/aluminium qui à la capacité d'imprimé, un grand volume qui plus est (800x1700x300mm). Ensuite, pour faire plaisir à un de mes cousins, je lui ai construit une imprimante 3D dans un meuble Ikea. Entre temps j'ai fabriqué une machine à barbe à papa, une extrudeuse à filament, numériser une fraiseuse métal conventionnel et autres divers bricolage. Bref tous ça pour vous dire que je ne suis pas à mes débuts dans le monde des makers

Je me suis mis en tête de fabriquer une machine sans limite de "Z", tous comme une Blackbelt ou encore Printrbelt.
Dans la pratique on pourrais croire que c'est l'axe Y qui est infini mais à modéliser il est plus simple de voire la courroie comme le Z.

Divers projet semblable :

• Polar 3D Continuous Printer https://hackaday.com/2017/03/25/mrrf-17-the-infinite-build-volume-printer/
• MakerBot’s Automated Build Plate https://www.thingiverse.com/thing:4056
• Un script qui adapte les pièces à imprimes https://www.thingiverse.com/thing:2358314/#files
• Lum-Printer http://www.andreasbastian.com/Lum-Printer - (Impression de la courroie) et ici
• Automatic part unloader https://www.thingiverse.com/thing:2526792

Ces machines ont donc deux particularité, des pièces aussi grandes que besoin sur un axe et pouvoir imprimés des pièces en série. C'est ce dernier point qui m’intéresse précisément. Mais quitte a bricolé une machine autant avoir les deux avantages en une seule machine.

Ce projet s'inscrire dans la philosophie RepRap, ainsi la machine pourra prendre de l’ampleur et s’améliorer plus vite.

Le projet doit répondre aux critères suivants :

•     Limiter le coup de fabrication sans non plus être dans le cheap
•     Pas de pièce usiner autre que des découpes de bois (Fraisage ou laser) et des pièces imprimes
•     Etre mécaniquement cohérente et simple
•     Rester dans les standards RepRap

Voici une capture de la modélisation à l'instant où je rédige ce message :

Je vous laisse déjà digéré tous cella, je suis bien sur ouvert aux questions, au critique CONSTRUCTIVE, le but est d'avancé et d'avoir une machine fiable et cohérente. Ce sujet serra alimenté au gré de mon avancement, sans forcement être cohérent avec les messages à cet instant, je l'utilise pour documenter cette machine en live, un résumé de tous ça serra fait sur mon site web et sur le wiki de RepRap. Certain choix que je vais faire serrons propre à ma philosophie, libre à chaque un de faire ce qu'il lui plait Mais rien n’empêche d'en discuter ^^

A bientôt

Modifié (le) Mars 11, 2018 par Blumax

[Blumax]

Le tapis roulant

J'ai étudié ce que fessaient les autres projets :

• Lum-Printer imprime son tapis roulant puis imprime une première couche dessus, l'idée est géniale mais le résultat n'est pas convaincant à mes yeux.
• Blackbelt utilise un tapis roulant en fibre de carbone, après une discussion avec un ami connaissant le sujet, la fibre de carbone sert à avoir un tapis solide, a priori la courroie est faite avec une résine époxy souple.

• Polar 3D imprime sur un film de Kapton collé sur une courroie en acier inoxydable, visible ici. Un convoyeur visible ici.

• Printrbelt imprime sur du Kapton.

Kapton : https://fr.wikipedia.org/wiki/Polyimide
Résine époxy : https://fr.wikipedia.org/wiki/Polyépoxyde

En fait la résine époxy et la Kapton sont tous les deux à base d'imide, on peut en déduire que c'est quasiment le même support d'impression.

J'ai cherché d'autre solution, j'ai trouvé un vendeur de tapis en PVC mais le prix ne me convient pas (100$ livré pour 1.5m x 50cm) et rien ne me garantit d'avoir un tapis bien régulier sur toutes la longueur.

Du côté des tapis de course pour machine de sport, la matière anti dérapent est granuleuse ou la texture est en relief, rien de bon pour avoir un bon fini... Et rien ne nous garantit que les plastiques y adhèrent.

Finalement je reste sur un tapis en Kapton.

Pour les essais j'ai acheté sur Ali à 18€ un rouleau de Kapton de 200mm de large pour 33m de long. Reçu il y a quelques jours.

J'ai pour projet de coller deux bande, coté colle, décalé de 50%, la face intérieur serra couper droit, celle extérieur en biseau pour éviter que cella se décolle lors du passage sur les rouleaux.

Modifié (le) Janvier 21, 2018 par Blumax

[oracid]

Très intéressant ! Je vais suivre cela de près.

Dans les liens que tu proposes, le plus souvent, c'est le plan (Z) d'impression qui est incliné. Alors que dans ta modélisation, c'est le plan de la tête (XY) qui est inclinée.

N'as-tu pas peur que par gravité, la matière ne s'écoule pas correctement ?

Bon courage. 

[Invité]

Un projet génial. C'est la première fois que je vois un peu de détail sur une machine comme ça. Bon courage pour la suite que je vais suivre attentivement

[Blumax]

Merci

@oracid, en fait le souci avec le plateau incliné c'est que si on souhaite faire une pièce vraiment longue alors elle finira par toucher le sol avant d'être terminé, on perd donc le côté infini.

Soyons concret, la hauteur d'une stable standard est de 75cm, disons que la machine imprime à 30cm de la table, donc on est à 105cm de haut, comme on imprime à 45°, on connaît la longueur du côté opposé et adjacent à l'hypoténuse, l'angle est à 90° par rapport au sol, on peut donc utiliser le théorème de Pythagore (On aurait pu faire de la trigonométrie aussi) :

BC² = AB² + AC²
BC² = 105² + 105²
BC² = 11025 + 11025
BC = √22050
BC = 148,5

On peut donc imprimer une pièce de 148,5cm de long. C'est déjà plus que correct

Mais comme je le dis dans le premier message, je vais avoir certain choix personnelle, et là c'est mes contraintes de place qui s'applique, la machine serra installer sur une étagère de 80x50 pour 49 cm de haut maximum. Comme je souhaite avoir le plus grand volume d'impression possible, je trouve que c'est la meilleure solution. Autre point au niveau de la structure on est sur quelque chose de très simple là. Dans la pratique rien n’empêche d'incliné la machine, en fait la construction reste la même globalement.

Modifié (le) Janvier 20, 2018 par Blumax

[Tircown]

Au moins une imprimante FDM fonctionne en apesanteur (station ISS) alors il n' a pas de problème de ce coté là.

As-tu déjà envisagé la piste du bed PEI? Du plateau chauffant? L'ajout d'un détecteur de warping peut être particulièrement pertinent dans ce contexte, encore plus si il n'y a pas de plateau chauffant.

En tout cas c'est un sujet très intéressant et je me suis toujours demandé pourquoi les entreprises qui produisent en série comme DAGOMA n'avaient pas plus développé cette piste. J'avais pour projet de recycler ma D200 après avoir fini ma cubique en installant un système de plateau similaire  alors je vais suivre trèèèèèès attentivement tes avancées. J'avais plutôt en tête  un portique d'équerre mais l'angle n'apporte que des avantages hormis l'aspect logiciel.

Bon courage!

[Blumax]

Il est aussi possible de rester sur une cartésienne classique avec un tapis roulant à la place du plateau en verre, avec une buse à 45° on peut imprimer aussi sans limite, mais je préfère l'idée de que je présente (Celle de Blackbelt et Printrbelt) J'avais réfléchi à cette solution pour faire un essais à moindre coup.

Aussi surprenant que cela puise paraitre, comme tu le dis hormis l'aspect logiciel cella apporte beaucoup d'avantages mais quelque surprise, ça serra le sujet d'un autre message.

Je ne connais pas les lit chauffant PEI, ni les détecteurs de warping. Tu peux nous en dire plus ? (Avec une camera, de l'analyse d'image je voie bien des solutions en revanche).

J'étudie en effet le plateau chauffant mais pour mes premiers essais je vais rester sur un plateau en bois. Une plaque alu de 480mm ce n'est pas donner, je cherche des alternatives, si vous avez des idées je prends

Pour tendre la courroie soit j'utilise un des rouleaux libre et le rend réglable, soit le plateau est sur ressort mais dans ce cas il faut s'assurer que le plateau ne bouge pas dans le même plan que le tapis roulant.

J'en suis vraiment là où j'en suis sur le plan, il me reste beaucoup de partie à modéliser et à réfléchir, il faut que je teste l'entrainement du Kapton, voir si cella glisse sur le PVC, je reviendrais sur ces sujets plus tard.

[Tircown]

Le PEI n'est pas chauffant c'est une matière qui sert de surface d'accrochage. Un remplaçant au kapton en fait. Quid de sa souplesse en revanche.

Le détecteur de warping: à ma connaissance ça n'existe pas tel quel, il faut ruser. Sur ma D200 quand la buse arrive dans une zone warpée, l’extrudeur se met à claquer. J'imagine que des extrudeurs plus performants n'ont pas ce problème donc un simple capteur d'extrusion de suffira pas (voir encodeurs rotatifs ou la MK3 et son capteur laser). Dans tout les cas l'extrudeur devra forcer plus que de normal,  la solution est peut être  de contrôler cela. La technologie StallGuard(tm) de Trinamic (voir drivers TMC2130 par ex)  peut permettre ça;  l'ajout d'un capteur de force au niveau du pneufit de l'extrudeur également. Par ce biais on détectera le warping mais aussi le bouchage de buse, alors pourquoi ne pas rajouter dans le firmware un commande qui lève la buse, essaye d'extruder. Si le problème persiste: la buse est bouchée il faut une intervention humaine. Autrement c'est probablement du warping et la pièce peut être éjectée et recommencée automatiquement (ex rotation du bed dans un sens pour les pièces ok et dans l'autre pour les faire tomber dans la poubelle). Bref il y a quelque chose à faire qui va dans le sens de l'automatisation. Étape suivante le remplacement de bobine automatique (ça existe déjà niveau extrudeur).

La tension du bed: sa position est primordiale et donc celle des deux rouleaux aux extrémités. En revanche rien ne t'empêche de rajouter un 3eme rouleau en dessous, mobile celui ci pour tendre.

[Blumax]

L'idée que j'ai est effectivement un 3eme rouleau qui serais moteur et permettrais de tendre le tapis roulant, tous l'ensemble étant mobile pour ajuster la tension. Mais je n'ai pas encore trouvé un rouleau qui me convienne.

Concernant la plaque en alu, ce qui m’ennuie c'est que la découpe de la plaque demande des outils "spéciaux", je suis équipé mais pas tous le monde, je ne dis pas que j’élimine cette solution, mais il en existe peut-être d'autre, j'ai commencé a étudié le sujet hier pendant le travaille, je dois continuer mes recherches.

Pour la détection de warping, vu que la machine serra équipé d'Octoprint, pour permettre de lancer les impressions les une après les autres, l'ajout d'une caméra est simple, il est imaginable d'ajouter un soft de reconnaissance d'image qui permettrait de détecter le warping suivant un GCode ou un STL fournis pour la détection. Cella demande pas mal de connaissance avec OpenCV, j'utilise cette libraire dans un de mes projets mais je n'ai pas le niveau pour faire ce genre de détection. Cella permettrait plein de chose ! On peut imaginer rentre la reprise d'impression possible (manque de filament, blocage, coupure de courant, ect...)

Modifié (le) Janvier 21, 2018 par Blumax

[Blumax]

Entrainement du tapis roulant

J'ai commandé un rouleau encreur comme celui-ci sur Amazon :

La gomme du rouleau est parfaite mais l'axe n'est pas rectiligne, je l'ai retourné, même pour son usage premier il ne m'aurait pas convaincu ! Mais il y a d'autre piste !

• Roues de skateboard en caoutchouc "tendre", j'ai déjà essayé d'en rectifier sur un tour à métaux mais la matière ne se travaille pas simplement (D’après usinages.com il faut utiliser une Dremel monté sur le porte-outil) et ça m’embête de devoir utiliser un tour pour fabriquer cette pièce.
• Rouleau d'imprimante papier 2D : pas facile de trouver un rouleau à petit prix, encore moins avec un diamètre d'au moins 30mm acceptable pour notre usage afin de ne pas décoller le Kapton. Cette solution ne me semble pas pérenne non plus.
• Adhésif de réparation : j'ai acheter chez LeRoyMerlin ce produit, il faut que j’essaie d'en mettre sur un tube de PVC voire ce que cella donne.

Je parle de tube PVC car je vais essayer de faire un montage comme celui-ci :

Le tube PVC que j'ai choisi est à la norme NF, l'état de la surface est propre et l’épaisseur de plastique convenable, je vous tiendrais au courant quand je réaliserais l'essai.

Modifié (le) Janvier 21, 2018 par Blumax

[vri8]

salut 

ton truc à l'air super sympa 

bon courage

par contre à ton déjà essayé d'imprimé en arc de cercle plutôt que toujours droit

Le 20/01/2018 at 08:51, Blumax a dit :

comme cela tu peut garder ton plateau droit qui avance et faire un dépot de matière sur un axe de 90° a 0 °

et du coup tu aurai un arc de cercle d'impression entre A et B

au point A la buse serrai verticale et au point B la buse serrait horizontal

si les têtes d'impression nous permettre cette folie

un brin de folie peu crée des merveilles

[Blumax]

Hello,

Je ne comprends pas vraiment ce que tu souhaites faire comme cinématique, tu nous fais un petit schéma ?

[vri8]

je vais essaye de vous faire cela

Modifié (le) Janvier 22, 2018 par vri8

[Blumax]

L'idée est surprenante

Théoriquement ça fonctionne, par contre le développement du slicer, bon courage

Le souci c'est qu'avec cette solution on déplace tous le portique et vu le poids, si l'on souhaite avoirs une précision acceptable il faudra le déplacer lentement.

Ces deux derniers jours j'ai fait quelque achat en ligne, j'ai commandé quasiment tous le matériel pour réaliser la machine, il y a encore du dessin à faire mais je ne vais pas être bloqué par les temps de livraison d’ici là. Je vais aussi réaliser une BOM, j'en fais toujours une dans mes projets mais au moment de l'assemblage.

J'ai trouvé une solution pour le rouleau d'entrainement je ferrais une upgrade du message qui concerne cette partie et une notification bientôt.

 

EDIT : En cherchant "imprimante 3d bed en resine" sur Google je suis tombé la dessus totalement par hasard, @vri8 sa devrais t’intéresser

http://www.zesmallfactory.com/news/pocket3dprinter-imprimante-3d-de-poche/

Modifié (le) Janvier 23, 2018 par Blumax

[vri8]

Il y a 2 heures, Blumax a dit :

Théoriquement ça fonctionne, par contre le développement du slicer, bon courage

oui il en faudrai pour ce lancer la dedans

[Blumax]

Logiciel

Sur ce point j’étaie fort inquiet, en effet, bien qu'ayant de bonne basse en développement je n'avais pas envie de passer du temps à développer une solution logicielle pour pouvoirs imprimé sans limite.

J'avais trouvé un premier script disponible ici : https://www.thingiverse.com/thing:2358314/#files
Si j'ai bien comprit ce script fait un post traitement sur le GCode mais la solution n'est pas user frindly.

Blackbelt est basé sur le logiciel Cura, tous le monde connais ce logiciel, il est développé sous licence LGPL. Cette licence impose de publier toutes modification sous la même licence, le code modifier est donc disponible sur GitHub disponible sur GitHub.

Une petite comparaison nous donne ceci :

On peut voir qu'il n'y à pas temps de modification que cella. A ce jour je n'ai pas plus étudié le sujet.

Une des fonctions intéressante de cette machine est la possibilité d'imprimé des pièces à la suite, j'imprime exclusivement depuis une carte SD. J'ai un petit peu utilisé OctoPrint au début, sur cette machine il me semble indispensable de pouvoir alimenté la machine en impression sans toucher à la SD.

Je vois donc deux chose à faire:

1) Modifier Marlin

Pour garder cette habitude d'imprimé avec une SD, il faudrait modifier Marlin afin de rajouter une fonction "Imprimer un dossier", les fichiers serraient trié par ordre alphabétique et imprimé dans cet ordre.

2) Modifier OctoPrint

L'idée est simple, avoir un fil d'impression et ajouter les impressions dans la file d'attente. Et là on a de la chance, parce que quelqu'un à déjà réaliser un plugin ! Il est disponible ici https://github.com/michaelnew/Octoprint-Print-Queue

Je ne l'ai pas encore testé (D’ailleurs mon OctoPrint n'est pas à jour, il doit avoir 2 ans).

[norihiori]

Salut, cool le projet

 

Il me semble que le fichier gcode est lut ligne par ligne et donc on pourrait faire des truc comme ça: (Sauf si je me trompe)

1) Faire un fichier Gcode qui a toute les pièces ?

genre ça: $ cat *.gcode >> /tmp/out.gcode; Puis tu donne out.gcode a manger au marlin.

2) Ou autre idée, tu slice et send les lignes a marlin en temps réel. Pratique pour faire des boucles infini du même model

3) Sans utiliser octoprint mais sur la même idée, tu reprends mon idée un mais dans le GCODE en commentaire tu insert les infos ex:

; ENTRIES/ID:001/Voiture_V1

code du print

; ENTRIES/ID:002/Rose ...

code du print

Comme sa il est simple d'écrire même un script shell (ou c/gtk toi qui aime bien) qui va parser le fichier et sortir la fille d’attente  en définissant des "blocs", l'ID permet de reclasser simplement et d'ajouter, et le reste des infos sur l'objet pour ce repérer. Il reste a demander l'export et foutre le resultat sur SD. En CLI c'est un jeux d'enfant d'ajouter des truc. on peut même imaginer pouvoir ajouter un model 3D qui pendant l'ajout ouvre un slicer afin de ne pas avoir besoin d'ouvrir sois même un autre logiciel, le script lui récupérerait juste la sortie (résultat) du slice (le gcode quoi).

 

Au final beaucoup de logiciel pour générer le gcode utilise un slicer qui n'est pas dev par eux.

Modifié (le) Février 2, 2018 par norihiori

[Blumax]

Je vois l'idée, mais on ajoute des manipulations pour monsieur tous le monde.

Editer Marlin pour avoirs une fonction "Print folder" me semble plus "user friendly". Avec un tri sur l'ordre alphabétique on peut enchainer les impressions dans l'ordre que l'on souhaite.

[norihiori]

Je ne fais pas dans le user friendly, c'est trop haut niveau ;p

[Blumax]

@norihiori Moi j'aime faire du user friendly ^^ Mais je garde l'idée pour mes essais en revanche

@nono30 Il pourrais être intéressant sur Marlin d'avoir un bouton "next" et "stop & reprint".

 

Je m’interroge sur l’électronique. Le couple Raspberry - Arduino - RAMP ne me plait pas totalement. Avec une BBB (BeagleBone Black) on aurais juste besoin d'un shield qui permet de se passer de l'Arduino. Pour être exacte la BBB comporte comporte deux PRU que l'on pourrais comparé à deux Arduino.

 

J'ai trouvé ce projet :
https://www.element14.com/community/groups/3d-printing/blog/2013/11/01/a-guide-to-3d-printing-with-the-beaglebone-black-from-jason-kridner
Mais je ne sais pas cella utilise les PRU et si il n'y a pas trop de travail pour que tous fonctionnent comme il faut.

[Blumax]

J'ai trouver les sources du projet, elle sont ici : https://github.com/modmaker/BeBoPr

Celle de la carte électronique ici : https://github.com/modmaker/BeBoPr-plus-plus

Je n'aime pas trop la carte électronique, j'aurais voulu que cella soit comme une RAMP, juste le strict minimum et que des composant basique (MOSFET, Résistance, Capacité).

En revanche le code utilise bien les PRU (AM3359).

[norihiori]

Le BBB est probablement la meilleur solution, il permet une extrême souplesse, avec même la possibilité d'utiliser d'autres logiciel/script en parallèle pour gérer le tout. permettre d'ajouter, modifier l'ordre, etc ... Voir même de dev un mini WM pour switcher entre les logiciel vitaux, d'avoir un interface de contrôle déporté, rj45, bt, wifi ...

Enfin moi je pense que tu tien l'idée ^^

@nono30 Je ne connais pas suffisamment le fonctionnement pour répondre, mais probablement envisageable.

Si l'imprimante lit ligne par ligne alors il est possible de modifier le fichier en temps réel et que les modifications soit prises en compte, comme les ordre de refenir at home et bouger l'axe Y de xmm pour passer a la suite.

 

EDIT:

Pour testez par ex, vous pouvez créer un fichier test dans /tmp lancer le script et modifier en temps réel le fichier. Comme c'est lut ligne par ligne les nouvelles lignes seront lues

while IFS= read -r line
do
    echo "$line"
    sleep 1
done < "/tmp/test"

C'est pas friendly user, mais c'est une base de fonctionnement, tu ajoute a ça des fonctions pour automatiser, une gui et voila c'est friendly

Reste quand même a savoir si le logiciel qui vas gérer l'imprimante lit ligne par ligne ou fais un gros dump.

EDIT:

Quand on regarde la source de Marlin par exemple, on constate qu'il fonctionne avec une variable nbyte définie par NOMORE ce qui empêche de lire plus que la taille qu'il constate a ce moment du code.

https://github.com/MarlinFirmware/Marlin/blob/1.1.x/Marlin/SdBaseFile.cpp#L991

Il faudrait donc envoyer les lignes une a une, il me semble aussi avoir croisé une ligne de code qui défini le contenue de la sd en statique, donc impossible d'en ajouter aprés lecture, et une fonction pouvant éventuellement servir a lire tous les fichiers d'un dossier.

Mais le code de Marlin est tellement ignobles que ... j'ai pas envie d'y rester plus longtemps. Le manque de respect aux .h quoi ... ^^

Modifié (le) Février 3, 2018 par norihiori

[Blumax]

Pour rappelle je dessine cette machine pour la mettre sur une étager de :

• Largeur : 500mm
• Profondeur : 800mm
• Hauteur : 500mm

Ci je prend le dessins que vous trouverez ci-dessous, la machine à un encombrement de :

• Largeur : 510mm
• Profondeur : 667mm
• Hauteur : 495mm

Je dépasse de 10mm sur la largeur mais celle ne m’empêchera pas de l'installer sur mon étagère.

Surface d'impression :

• Largeur : 350mm
• Profondeur : ∞mm
• Hauteur : 230mm

La hauteur d'impression est "faible" mais il est facilement possible d'agrandir la machine, comme je suis contraint par la place elle ferra pour moi ces dimensions. Libre à ceux qui le souhaite d'adapté les dimensions, pour certain la largeur serra trop grande, bref, vu la conception il n'y à pas de difficulté à agrandir ou rapetisser la machine Il y à peut être moyen de gagner 1 ou 2 cm en hauteur, je mettrais à jour les donnes quand la machine serra passer du virtuelle au réel.

 

Sur la photo vous pouvez voir la fixation de hotend, ventilateur, le gros ventilateur sur la droite (rectangle noir) est un Noctua de 20mm. Et j'envisage de faire pareille pour la hotend, ainsi le bruit serra plus faible

Modifié (le) Février 4, 2018 par Blumax

[Blumax]

Afin de parler de la même chose, je vous ai mit sur cette infographie les différents axes avec leur lettre.

 

Modifié (le) Février 4, 2018 par Blumax

[Blumax]

La réalisation à commencé !