Projet dérivé d'une prusa i3

[Mourakami]

Bonjour,

Ca y est, je me lance, mais pourquoi faire simple lorsque l'on peut se compliquer la vie.

J'ai hésiter à commencer par un kit mais mon "petit cahier des charges" me conduit à envisager une adaptation.

Cahier des charges :

- impression mini en 25*25 avec une hauteur peu importante (impression de maquette architecturale et urbanistique)

- capotage obligatoire étant donné la proximité de petits curieux qui n'hésiteront pas à mettre les doigts pour voir ce que cela fait

- penser évolutif car même si le budget n'est pas si démentiel que cela, je n'ai pas envie de remettre 500€ dedans dans 6 mois

- fonctionnement autonome par carte sd

- ce projet doit permettre d'étudier les possibilités de l'impression 3d (matériaux, formes etc. ) donc la tête d'impression doit être un modèle de polyvalence

- 2 têtes pour varier les plaisirs toujours

- une base fiable et bien documentée car mes connaissances en la matière sont faibles

- une construction simple et accessible avec les outils que je dispose (on va éviter les usinages en alu)

et surtout un aspect extérieure de la machine autorisant une note honorable au fameux WAF parce que sinon la grosse machine ne trouvera pas sa place dans notre maisonnée (en lien avec la taille d'impression).

Bien sur même si j'avais 5000€, je trouve intéressant de mettre les mains dans le cambouis donc se sera du DIY.

Voilà pour la petite présentation des objectifs. Je me suis donc penché sur les nombreuses imprimantes qui pourraient satisfaire mon cahier des charges et force est de constater qu'il y a toujours un truc qui ne va pas. J'ai aussi envisagé de me faire la main sur un kit et ensuite de le modifier mais les modifications demandées me faisait tout refaire et surtout le matériel de base ne remplissait pas forcément mais attente. Donc étude des principaux modèle de reprap.

Je me suis arrêté sur la prusa i3 donc la conception m'a paru vraiment convaincante. La seule contrainte de cette conception tient dans le déplacement du plateau qui nécessite forcément une emprise plus importante mais en contrepartie, la tête n'est promenée que sur 1 axe ce qui devrait limiter les vibrations néfaste (le mouvement en Z étant tellement faible durant l'impression que je n'en tiens pas compte).

Par contre elle n'est pas capotée et ne fait pas le format d'impression que je souhaite, mais là encore pleins de projets montrent que les adaptations sont possible.

Pour la tête d'impression c'est plus difficile et je vous demanderai par la suite ce que vous en pensez, mais la base est de partir sur des hotend tout métal avec un entrainement direct du fil et non le "machin bowden".

Pour l'électronique, un truc simple car c'est certainement la partie que je maîtrise le moins donc en première approche un mégatronics v2 voir v3 avec un petit lcd pour rendre l'imprimante autonome. Avec ça, je devrai pouvoir voir venir quelque temps.

Le reste se sera en images.

Voilà la bête fermée sous un capotage amovible sans ferrure. Sur la droite des supports pour stocker des bobines (ça évite de les laisser trainer pour le fameux WAF), un important bouton d'allumage de la machine, le reste est suffisamment parlant je pense.

Mourakami

[Mourakami]

Pour la suite on découvre la machine en ordre de marche, toujours capotage fermé pour la sécurité mais la trappe au dessus permet de positionner des bobines simplement avec des roulements pour permettre l'alimentation sans peine des extrudeurs.

Et sans le capotage voilà ce que cela donne.

Bien sur un petit aperçu d'un des éléments modifiés. Pour l'instant c'est le premier jets mais je me pose beaucoup de questions (elles viendront bientôt lorsque j'aurai un peu de temps pour détailler chaque élément)

Voilà pour le début. L'extrudeur est basé sur le modèle de Greg mais largement remanié (en fait il comprend maintenant deux têtes). Je vous détaillerait tout cela prochainement. En attendant n'hésitez pas à me donner vos commentaires.

Cordialement

Mourakami

[Motard Geek]

Alors ça c'est un projet bien pensé, bien étudié et bien ficelé, bravo!

J'ai hâte de voir la suite, j'imagine un beau topic comme l'a fait NeoProdFX

[biostrike]

Joli projet !

Pour la tête prend une toute métal genre E3D ou S1, mais il en existe d'autre.

Le "bowden" permet d'alléger le chariot X, donc par conséquent améliorer ta vitesse d'impression. Donc c'est à réfléchir.

Bon courage.

[Mourakami]

Je suis parti sur un couple de E3D en version 5 pour l'étude, la v6 est plus courte mais je ne l'ai pas trouvée déjà modélisé. J'ai préféré un entrainement direct pour être sur de pouvoir utiliser tous les types de fils. Je ne pense pas que les fils flexibles ou les plus cassants puissent être utilisés simplement avec le système Bowden.

Le poids m'embête un peu, cela fait parti d'ailleurs de mes interrogations. Effectivement cela mérite réflexion.

Il faut que je regarde si des moteurs (pour les extrudeurs) un peu moins puissants ne seraient pas suffisant pour cet usage. Cela permettrait de diminuer fortement le volume. J'ai aperçu le système sur les printrbot qui me parait aussi a regarder avec l'absence d'engrenage a la sortie du moteur mais la on est sur un module en alu a 60€ pièce.

Bref encore du boulot d'étude surtout que je me pose aussi la question de la tenue a la température lorsque la hotend sera à 250°C.

C'était d'ailleurs les questions qui allaient arriver avec le détail des extrudeurs.

[Mourakami]

Pour la caisse c'est plutôt simple a condition d'avoir déjà un peu travaillé le médium.

Outillage :

Scie circulaire de bonne qualité et défonceuse.

Fourniture :

Panneau médium 19mm 1220*2440

Panneau médium 10mm à la découpe mais 600*1200 suffit

Petit aperçu du montage (futur).

Rien de bien compliqué mais un peu de travail pour les deux gorges qui permettront le passage du (ou des) fil. Donc chanfrein et ponçage fin obligatoire. Toutes les pièces à l'intérieures seront juste vernies et l'extérieur sera peint.

Le montage doit être simple et surtout la géométrie parfaite. C'est la raison qui m'a incité à rajouter ces deux planches. Quelques vis et le tour est joué.

Quelques accessoires afin de créer une petite case accessible depuis le dessus de la machine, deux supports pour stocker des bobines et les deux rails qui permettront l'alimentation des extrudeurs. Reste un petit détail à regarder pour pouvoir adapter l'écartement des roulements en fonction de la largeur des bobines et surtout s'assurer que la bobine reste bien sur les roulements.

Les deux barres doivent être démontable (système pas encore dessiné).

Montage des flancs et de la cloison avant. Cela permet de délimiter une zone pour l'électronique. Ainsi positionné, le rangement des câbles devrait être facile, l'électronique non accessible sauf par la trappe sur le flan gauche et les ports seront sur le devant de l'imprimante immédiatement utilisable sans avoir à se contorsionner derrière la grosse boite.

Reste le dessus de la bête, seul le plateau du dessus restera démontable, pour permettre d'intervenir facilement dans les entrailles de l'imprimante. Tous les autres panneaux seront vissé et les têtes de vis seront enduites pour avoir un aspect final irréprochable.

La géométrie a été pensé pour que le panneau s'enlève sans difficulté. Le travail pour créer la rainure pour le capot en plexi peut parraitre compliqué mais avec une défonceuse cela se fait en un tour de main. Il reste quelques angles à arrondir mais vraiment pas difficile.

Voilà pour le principe le résultat est une belle caisse avec des dimensions respectables :

Les calepinages des éléments :

panneau 19mm

panneau 10mm

Pour le plexi, ce sera plus empirique. Il faut le plier à 45° sur deux arrêtes. Soit avec un décapeur thermique mais je n'aime pas trop car on a du mal à contrôler la température et on détériore vite le plexi soit avec un bain d'eau bouillonnante mais la il faut de la place. Il y a longtemps j'ai participé au façonnage d'une verrière d'avion en plexi avec cette méthode et le résultat est vraiment parfait. Bon quand il ne restera que cette partie là.

Mourakami

[Mourakami]

Axe Y

Comme la caisse sera suffisamment rigide, il ne reste plus grand chose à faire. 2 tiges a positionner sur 2 platines en bois. Cette solution présente l'avantage d'avoir facilement le même écartement des 2 tiges. Elles sont verrouillée par de simples morceaux de plat à la bonne largeur.

Je n'ai pas encore décidé si les supports du moteur et de la poulie seront imprimer ou façonner dans du bois. je m'oriente plutôt vers cette solution étant donné les chutes de médium que j'aurai.

Pour le plateau j'utilise les mêmes pièces que la plupart des kits (avec structure bois). Je préfère cette solution à celle du plateau en alu car cela permet de moins dissiper la température du lit chauffant. En plus un petit morceau d'isolant thermique automobile sous le lit chauffant et je serai prêt pour faire monter la température. Le lit est un 314*314mm.

Mourakami

[Mourakami]

Axe Z

Rien de bien transcendant, c'est exactement le principe de la prusa i3. Seule les attaches ont été reprise pour s'associer à la caisse.

Mourakami

[Mourakami]

Alors pour le dernier axe X

La base est strictement identique à l'original en dehors des dimention des tiges et forcément de la courroie

Par contre toute la tête a été modifiée

[Mourakami]

Deux Hotends tout métal (E3D v5), on retrouve les ventilateurs clipsés sur les ailettes de refroidissement.

De l'autre coté, la platine guidé par 4 roulements sur les tiges (au lieu de 3). Cet élément a été modifié en raison du poids de la tête.

Venons-en au cœur du système, c'est en fait le jumelage de 2 extrudeurs Greg mis en quinconce.

Avec cette configuration, un ressort actionnera le poussoir pour entraîner le fil. Dans cette configuration, j'ai gardé la réduction.

Après ce déshabillage, il ne reste plus que le bloc dont voici plusieurs vues. Les trous de fixations sur la platine ne sont pas modélisée mais prendront place sur les "pattes".

Pour la partie électronique, je l'ai déjà abordée mais ce sera à priori un megatronics v2 ou v3 avec un écran lcd et lecteur de carte sd externe. Pour l'alimentation de la table, je doute que la puissance soit suffisante pour une 30x30 (encore un point à regarder). Reste a choisir une alimentation.

Voilà pour la présentation de la bête. C'est la première modélisation de l'ensemble pour vérifier que le volume d'impression est respecté, et regarder les points particuliers qui restent encore à solutionner.

En terme de planning j'ai un peu de temps, je ne compte pas commencer la fabrication avant octobre (y a d'autres projets qui nécessitent de la main d'oeuvre avant ;o) ) ce qui me laisse le temps de finir la conception et de peaufiner les détails.

Mourakami

[fran6t]

Bonjour,

belle présentation, beau travail, comptes tu partager ton travail ? (mise à dispo des fichiers de conception ou .stl)

[Mourakami]

Oui je vais partager tous les éléments de conception et certainement aussi les petites erreurs.

J'ai déjà identifié des points a améliorer mais faut que je reste sage, il faut que ce premier projet d'imprimante 3d reste assimilable a une prusa pour ne pas avoir trop de paramètres divergents.

J'ai des idées pour l'extrudeur qui est aujourd'hui une usine a gaz. Je suis en train de réfléchir sur un ensemble de têtes interchangeables facilement. Ce qui me permettra de commencer avec une seule buse et de switcher facilement vers une double ou triple.

Le montage que j'ai modélisé s'appuie sur deux moteur nema17, ce qui présente un poids considérable, je regarde un montage avec des nema11.

J'ai deux voies possibles, soit avec des gearbox intégrées soit avec une vis sans fin. Je vous montrerai rapidement ces éléments.

Bon les vacances c'est fini, j'ai enfin le PC sous la main, je vais pouvoir traduire en cao mes esquisses posées sur le papier.

Envoyé de mon Nexus 7 en utilisant Tapatalk

[Mourakami]

Bonjour,

Pour vous mettre l'eau à la bouche avant le week-end, la modélisation du module extrudeur et têtes d'impression. Il comporte 3 têtes. Le but du jeux était de faire compact, léger et fiable si possible.

Ce que j'avais fait auparavant en partant du modèle wade ressemblait à une usine à gaz, je n'étais pas sur de la résistance mécanique du machin, des problèmes d'alignement des engrenages. Le tout était imprimé ce qui me laissait septique sur la fiabilité dans le temps pour une pièce aussi sollicitée. J'ai alors regardé ce qui se faisait un peu partout et je suis tombé sur ça :

Exemple extruder aluminium

Très bel objet, mais si l'on veut multiplier les têtes, le poids des nema 17 va poser un problème. Alors j'ai regardé les solutions basées sur des nema 14 ou mieux en 11 et je suis tombé sur celui de la socité e.m.e (bonjour le prix du machin !)

Fatalement celui-ci est nickel mais je suis incapable de le reproduire et en plastique ce ne sera jamais assez solide. Bien sur on est loin du replicable.

Autre trouvaille super intéressant, je vous laisse découvrir le lien.

Ce truc n'a aucun ressort, c'est la vis sans fin qui entraîne et assure l'appui sur le fil. C'est vraiment ingénieux. Surtout que l'on peut avoir une forte réduction et donc utiliser un moteur peu puissant.

Finalement après plusieurs esquisses avec des vis sans fin, je suis revenu à une solution plus classique, d'un entrainement direct avec des moteurs nema11 réductés. Ils sont très compact et relativement léger.

N'étant pas capable d'usiner des blocs de métal, j'utiliserai un bout de tube alu. Ce qui permet d'avoir un équerrage absolument parfait, de percer facilement avec une perceuse à colonne.

Quelques petits éléments en plus et hop c'est plié.

Voilà la petite affaire. Qu'en pensez-vous ?

Mourakami

[Mourakami]

Pour bien montrer la différence entre les deux extrudeurs, la nouvelle version est beaucoup plus compacte.

Mourakami

[Motard Geek]

C'est au-delà de mes compétence mais ça semble être bien pensé!

[Urdano]

Bonsoir,

Bravo, un chouette petit mécanisme, mais dis-moi comment règle tu la pression du roulement contre le fil sur l'entrainement ?

L'espace qui te reste est un peu petit pour un ressort classique, que penses-tu d'une lame ressort (acier ou cuivre au béryllium).

Amicalement

[Mourakami]

Un roulement à aiguille, axe de 8mm, diamètre extérieur 12mm et epaisseur de 8mm.

L'axe est percé pour être guidé par une vis. Un ressort vient finir le travail.

La pression n'est pas réglable, il faudra que je trouve le bon ressort. En fait j'ai rien inventé, c'est le même principe qui est utilisé par micron sur son extrudeur tout métal.

Pour la lame, pourquoi pas, je ne me suis pas penché dessus.

Mourakami

[Urdano]

Bonjour,

J'ai trouvé cela chez Pearl diffusion http://www.pearl.fr/peripheriques/impression-3d/accessoires/tete-dimpression-de-remplacement-pour-imprimante-3d-ex1_PV8625.html. C'est pour équiper une imprimante 3D EX1. Leur unité à l'air compacte.

Amicalement

[Mourakami]

Très dubitatif devant cette tête. C'est sur le prix est fort alléchant mais :

- Le refroidissement ne se fait pas sur le haut de la buse mais sur l'entrainement du fil !

- Le moteur reste un nema 17 en direct

En plus elle marche exclusivement en ABS (c'est du moins le cas de l'imprimante ex1), je ne suis pas sur que l'on peut mettre autre chose sans risquer un petit bouchon !

Dans mon cas si je devait mettre 3 moteurs nema17 cote à cote cela ferait un ensemble d'env. 150mm de large soit 50% de plus que celui que j'ai dessiné sans parler du poids. A surface d'impression identique, l'imprimante devrait faire minimum 100mm de plus en largeur.

Mourakami

[micka24]

Ah enfin un autre projet de prusa i3 dans une boîte je commencer à me sentir seul avec ma prusa qui elle aussi et coffré. Les projets de se type se font rare sur là toile et je trouve ça dommage car j'y trouve que du positif avec l'abs. Je suis ton post avec attention tu a l'air d'être un pro en la matière en plus.

[micka24]

voilà mon projet presque terminé manque plus qu'à mettre le plexiglas brancher l'écran et elle sera fini. J'ai vu que tu allai ventilé ton boîtier de mon côté je me tâte encore. Tu a réussi à avoir des infos sur se sujet?

[Motard Geek]

Sans ventilation ça risque d'être compliqué de contrôler la température non?

[Mourakami]

L'espace qui te reste est un peu petit pour un ressort classique, que penses-tu d'une lame ressort (acier ou cuivre au béryllium).

Je viens de regarder un peu le point que tu soulève. Cela sera certainement une bonne solution car la pression effectuée par les ressorts pourrait être trop faible effectivement.

J'ai vu aussi des ressorts ondulés (je ne sais pas s'il y a la taille qu'il me faudrait) mais cela à l'air pas mal. Je vais affiner ce point.

Merci

Mourakami

[Mourakami]

Ah enfin un autre projet de prusa i3 dans une boîte je commencer à me sentir seul avec ma prusa qui elle aussi et coffré. Les projets de se type se font rare sur là toile et je trouve ça dommage car j'y trouve que du positif avec l'abs. Je suis ton post avec attention tu a l'air d'être un pro en la matière en plus.

Merci même si sur la 3d je suis un pur débutant.

Comme je l'ai dit dans la présentation, ma motivation pour le carter est surtout de protéger ma progéniture qui aime bien toucher à tous ce qui bougent ou pas d'ailleurs. Comme j'aimerai partager avec eux ce superbe outil, il me faut un minimum de protection.

Pour l'usage réel, c'est possible que cela soit un atout mais il me faudra encore le tester. Surtout que la température ne devra pas trop monter non plus, donc il faudra prévoir une ventilation avec un contrôle.

Sur la megatronics v3 si je ne me trompe pas, on peut piloter 2 fans (1A max).

Pour l'instant j'ai ceux des hotend au nombre de 3 en 25x25.

Ceux du boitier en grand format et certainement 12v au vu du volume.

Et possiblement pour refroidir la pièce avec certain matériaux.

Si en plus je souhaite alimenter uniquement le ventilateur de la hotend en fonctionnement et donc ne pas alimenter les deux autres. Bref cela fait encore partie des éléments à définir. En même temps comme je ne perçois pas encore l'utilité ou l'importance de certains d'entre eux, difficile de choisir.

Mais comme ça j'aurai tout simplement prix un boitier de régulation de ventilateurs de pc et hop c'est réglé.

Sinon belle machine que tu as, je suis intéressé par ton retour lorsque la boite sera close.

Cordialement

Mourakami

[Mourakami]

Sans ventilation ça risque d'être compliqué de contrôler la température non?

C'est sur ! Quel serait les températures ambiantes idéales pour imprimer.

abs, j'imagine qu'une température de 60-70°C serait pas mal.

pla, inférieur à 50°C

Nilon, inférieur à 50°C

PET, 50°C

pva idem pla

HIPS, entre 70-80°C

Ninjaflex , 30-40°C

Qu'en pensez-vous ?

Ce qui serait bien c'est de pouvoir choisir une température ambiante en fonction du matériaux ! Mais difficile de savoir aujourd'hui le comportement thermique de la bête !

Mourakami