Sidewinder : Présentation du "Side Spool System"

[Atoban]

Salut à tous,

Voici un projet qui a occupé dernière semaine de vacances: Un système qui permet de faire migrer la bobine de filament du haut de l'imprimante vers le côté. Photos en spoiler à la fin du blabla

 Une V2 est dors est déjà disponible plus bas dans la discussion et des améliorations sont à prévoir au fil du temps et des retours d'expérience. Je vous invite à lire la discussion avant de lancer une impression 

Il se compose de:

- Un système de support de bobine en deux pièces

• Une pièce fixée au cadre
• Une pièce amovible qui porte la bobine

- Un système de guidage du filament en haut du cadre en deux pièces

• Une poulie
• Un bras fixé au cadre qui maintient la poulie. Ce bras existe en deux versions: bras vertical ou bras horizontal, en fonction des préférences de chacun. Perso je préfère la version horizontale

Les résultats sur mes prints ont été immédiats et assez spectaculaires. Je n'imprime quasiment jamais à basse vitesse (sur le gif la peau est imprimée à 40 mm/s, les murs à 50mms, l'infill en 120mm/s) et pour autant je n'ai quasiment plus aucun ghosting. L’état de surface est niquel. Le Z banding a disparu.

- Réduction drastique du poids en haut du cadre: réduction du stress sur le cadre.

Révélation

Si on considère une bobine à moitié vide comme poids moyen, on a déjà 600g de bobine au dessus. On ajoute à ça le poids du support de bobine d'origine : 450g. On passe donc de 1050 grammes à 55 grammes (49g pour la poulie verticale et 55g pour la poulie horizontale). En moyenne, on a donc 19 fois moins de poids en haut du cadre.

- Abaissement du centre de gravité

- Réduction des vibrations, donc du ghosting

- Encombrement réduit en hauteur, quasi nul avec la version "poulie horizontale"

- Pas de pièces à acheter. Tout se fait avec les pièces du support de bobine d'origine. Il y aura besoin d'un roulement du support d'origine pour la poulie, et d'utiliser deux des 4 écrous en T pour fixer la poulie au cadre.

- Pas de support requis pour l'impression

- Fonctionne avec toutes les bobines 1KG que je connais

- Porte-bobine démontable en 2 secondes pour transporter l'imprimante, et possibilité de designer son propre porte-bobine pour des rouleaux plus gros. En PETG 20% de remplissage et 2 couches de peau, les pièces sont super solides et peuvent facilement porter du 2kg et même plus.

Le système est conçu pour garder la position haute de distribution de filament à l'extrudeur. Également, ça permet de garder le capteur de fin de filament au même endroit qu'avant et donc de garder une connectique discrète.

Comme on le voit sur le gif, la poulie aide l'extrudeur à tirer le filament sans trop de friction. Le rouleau placé en bas tourne bien, aucun soucis de tension sur le filament. L'extrudeur est de toute façon tellement énervé sur cette machine que le peu de tension supplémentaire par rapport au setup d'origine n'a aucune incidence.

Thingiverse

Cults

 

Révélation

Révélation

Modifié (le) Novembre 19, 2020 par Atoban

[pju]

Bonjour,

est-ce qu'on peut mettre ce systeme du coté droit au lieu de coté gauche (écran face de soi) ?.
Merci.

[Jojo3D]

Bonsoir,

Très bon sujet pour ma part car j'ai du PLA assez collant qui crée des "accoups" au décollage et perturbe la linérarité de l'extrusion.

Problème pour utiliser ta solution : pas de place sur les côtés de l'imprimante.

Donc pour éviter le ghosting, je privilégie les supports mécaniques rigidifiant le portique qui devraient supporter 3 kg facile.

Me reste le problème du décollage du PLA dans une distance courte de la bobine jusqu'au détecteur de filament .

Le rapport avec ton sujet :

• D'abord je constate que l'axe de ton détecteur de filament est placé pour optimiser uniquement le déplacement de l'axe X. Cela me semble beaucoup plus efficace que le montage original. Peux-tu confirmer ?
• Ensuite, la roue : Aide-t-elle à lisser le décollage et vitesse de déroulement du filament ? Ou ne sert-elle qu'à compenser l'angle  à 90° du sens de défilement ?

Merci d'avance.

[Atoban]

Le 05/09/2020 at 18:35, pju a dit :

est-ce qu'on peut mettre ce systeme du coté droit au lieu de coté gauche (écran face de soi) ?.
Merci.

Salut, non, tel qu'il est actuellement, ce n'est pas possible car le câble qui alimente le capteur n'est pas assez long pour parcourir tout le montant supérieur. Par contre je peux réfléchir à une adaptation, mais la position du capteur sera au milieu du montant.

 

Le 05/09/2020 at 21:48, Jojo3D a dit :

 

• Je constate que l'axe de ton détecteur de filament est placé pour optimiser uniquement le déplacement de l'axe X. Cela me semble beaucoup plus efficace que le montage original. Peux-tu confirmer ?
• Ensuite, la roue : Aide-t-elle à lisser le décollage et vitesse de déroulement du filament ? Ou ne sert-elle qu'à compenser l'angle  à 90° du sens de défilement ?

Merci d'avance.

Salut,

• Qu'entends-tu par efficace? Je ne suis pas sûr de comprendre. L'orientation du capteur par rapport à l'axe X est la même que sur le support de bobine originale. Par contre, notamment avec la version poulie à plat, il y a effectivement moins de déformation du filament lorsque le la tête est tout en haut. Après, j'ai jamais imprimé une pièce de 40 cm de haut. Pour 90% des pièces qu'on imprime avec cette machine en général, ça ne fait aucune différence. Il garde un peu de mobilité en Y, juste ce qu'il faut pour garantir qu'il n'y ait pas trop de travail sur le filament dans les positions extrêmes de la tête (surtout quand elle est très proche du capteur, ce qui arrive dans 1% des cas d'1% des utilisateurs de l'imprimante).
• Concernant ton problème de PLA qui s'accroche à lui même sur la bobine, le fait d'utiliser une poulie va forcément participer à lisser au niveau de l'extrudeur les à-coups liés au décollement progressif du filament. Vu que le fil est quasiment toujours un peu lâche, il y a quasiment toujours une latence entre la rotation de la poulie et celle du rouleau. 

Le 05/09/2020 at 21:48, Jojo3D a dit :

Problème pour utiliser ta solution : pas de place sur les côtés de l'imprimante.

Ah ben en même temps, toute l'idée est de mettre la bobine sur le côté, du coup forcément 

Modifié (le) Septembre 6, 2020 par Atoban

[M1K3D0]

Super idée et réalisation ! Bravo ! 

Petite question bête... Peut-on cumuler les 2 poulies en positionnant la verticale au centre pour concerver la position initiale du capteur de fin de filament ou ça n'a pas de sens ? 

[Atoban]

Il y a 8 heures, M1K3D0 a dit :

Super idée et réalisation ! Bravo ! 

Petite question bête... Peut-on cumuler les 2 poulies en positionnant la verticale au centre pour concerver la position initiale du capteur de fin de filament ou ça n'a pas de sens ? 

Merci 

Oui c'est possible, bien sûr.

Egalement, un nouveau bras de support de bobine est en cours de conception et utilisera deux roulements supplémentaires du support de bobine original. Il restera donc un roulement en rab sur les 4, donc pas de soucis à ce niveau là.

Modifié (le) Septembre 7, 2020 par Atoban

[M1K3D0]

Merci à toi ! 

Dès que mon imprimante est réparé je me lance. J'ai que du pla j'espère que ça fera le boulot.

Je trouve l'idée vraiment bonne et surtout le fait de recycler les pièces du support d'origine. 

Chapeau l'artiste

[Atoban]

@M1K3D0 C'est gentil, merci! Je me suis éclaté à faire ce système. C'est simple et efficace, ça demande pas de se creuser la tête jusqu'en chine comme les projets dans lesquels je me lance d'habitude.

Concernant le PLA, aucun soucis, aucune pièce n'est exposée à la chaleur. Tu auras même une meilleure rigidité que moi qui ai imprimé en PETG. Je te conseille un remplissage assez dense, si tu utilises des lignes ou du zig zag mets-le à 20%, pas en dessous. Une couche de mur et une couche de peau seront suffisants, mais pour être sûr il vaut mieux mettre 2 couches de murs. Pour tester, j'ai suspendu 4kg de fonte tout au bout du support de bobine, il a pas bronché.

J'ai eu des retours sur l'assemblage du système, il y a des précautions à prendre:

• Les deux pièces du support de bobine coulissent difficilement l'une dans l'autre, c'est normal. C'est à vous de poncer/raboter les rails jusqu'à obtenir une tolérance qui vous convient. On imprime tous avec des paramètres différents, donc je n'ai mis aucune tolérance entre les deux pièces pour éviter un jeu trop important chez certains. Il est important de pouvoir démonter les deux pièces à la main, tout comme il est important que ça résiste un peu. La sidewinder a un très bonne calibration de base, donc le travail à faire est minime (moins de 2 minutes pour moi).

 

• La pièce du support de bobine qui s'emboîte dans le cadre, un peu pareil : tolérance de 0,1mm entre la pièce et le montant alu. Il est possible de devoir la retravailler un peu pour qu'elle coulisse en forçant à peine, mais pas trop. On veut pouvoir l'enlever si besoin. J'ai eu un mec sur reddit qui m'expliquait l'avoir enfoncée au maillet, c'est pas le top. Chez moi, aucun travail post print n'a été nécessaire en dehors de la découpe de la bordure.

[Atoban]

Mise à jour : Side Spool System V2 - bobine sur roulements à billes

Comme pour la V1, on utilise que des pièces du support de bobine d'origine.

 

Telechargement Thingiverse

Si tu lis pas jusqu'à la fin, viens pas râler

Révélation

Cette version remplace l'axe de bobine hexagonal rigide de la V1 par un axe cylindrique sur roulements. Les gains en termes de fluidité du déroulement de la bobine sont énormes. La seule contrainte significative sur le filament est désormais celle qu'implique le capteur de fin de filament d'origine. La modif pouvait faire débat en termes de contrainte sur l'extrusion sur la V1 du système, ce n'est plus le cas sur cette version. La poulie tourne aussi beaucoup plus facilement.

Cette version améliore aussi la facilite d'assemblage avec des tolérances plus importantes entre les pièces.

Révélation

Par contre, je ne garantis rien. Si vous préférez bourrer une pièce dans l'autre à coup de marteau plutôt que faire 5 min de post print pour arrondir les angles, et venir me reprocher d'avoir mal conçu les choses, je peux pas grand chose pour vous. Mieux vaut revendre votre imprimante car clairement ,c'est pas pour vous. Si c'est une bonne affaire, j'achète...

La poulie reste la même. La fixation cadre du support de bobine n'aura besoin d'être réimprimée que si vous avez des soucis d'assemblage ou de collision avec l'axe X. Ce dernier soucis résulte seulement d'un leveling inadapté au système. S'il s'agit de votre première impression du système, je vous suggère de tout imprimer depuis le lien de la V2.

Le support vertical de poulie a été supprimé. Il n'apporte rien d'intéressant et ajoute des contraintes inutiles pour les positions les plus hautes de l'axe X (380mm et plus) On reste donc sur la version horizontale du support de poulie, qui intègre toujours le capteur de fin de filament. Cette V2 inclut seulement une 3e fonction à cette pièce: Un guide-filament pour permettre un bon positionnement du filament dans la poulie.

En effet, le support sur roulement est très efficace et laisse la bobine tourner très facilement. De ce fait, sur des filaments durs (PLA, PETG ect), on rencontre en fin de bobine un effet spiralé intrinsèque au filament qui déroule la bobine par son propre effet ressort. Cet ajout d'un guide-filament permet de prévenir ces effets indésirables du début à la fin de la bobine.

N'hésitez-pas à me faire vos retours, chez moi ça marche au top, mais chaque imprimante est différente!

Modifié (le) Novembre 19, 2020 par Atoban

[Neo-FX]

Bonjour @Atoban,

Super projet que tu as fait là !
Et c'est le premier que j'ai imprimé car je voulais imaginer un système similaire, mais pourquoi réinventer la roue quand elle roule ?!

Par contre, je voudrais modifier juste le bras de côté avec le rouleau, car je bosse aussi avec des bobines de 2kg (20cm de large).
Le reste est parfait et tout c'est bien emboîté chez moi (j'ai passé une journée complète à régler aux petits oignons ma X1...).

Donc 2 questions pour toi:

- tu as fais tes objets sous quels logiciel ? (Perso j'ai Fusion 360)
- pourrais tu me passer éventuellement tes fichiers d'origines juste pour le bras et le rouleau ?

J'ai l'idée de faire ta version en V2.1 pour bobine de 2Kg et je te passerais les fichiers STL que tu pourras mettre sur ton compte Thingiverse.

Modifié (le) Novembre 13, 2020 par Neo-FX

[Daniel71]

Alors là, bravo 

Super idée, et très bien pensée. Je vais regarder de près si j'ai la place d'installer ton système

[Atoban]

Salut @Neo-FX,

Merci pour ton commentaire. Est-ce que la V1 fonctionne bien chez toi? Quel support de poulie as-tu choisi? Quels filaments poses-tu sur ce support? Je demande car je n'ai pas encore testé le TPU.

La V2 devrait être en mesure de supporter les 2KG sans soucis, si le support est assez long pour poser la bobine dessus (bobines de 115mm de large max) mais si tu penses que c'est trop juste tu as tous les fichiers STEP et IGS sur la page thingiverse de la V2. Je suppose que ces fichiers sont modifiables sur la version gratuite de F360.

J'utilise Spaceclaim perso, j'en suis très satisfait. C'est pas gratuit par contre

J'ai également noté un problème avec bobines pleines: le filament de certaines bobines a tendance à sauter de la bobine sur cette V2. Ca demande de jeter un oeil à l'imprimante de temps en temps, c'est très contraignant. Une fois qu'on a vidé 1/3 de la bobine, y'a plus de problème. Je réfléchis en ce moment à une solution, qui ne demandera rien de plus que de réimprimer un des deux embouts du rouleau.

Modifié (le) Novembre 13, 2020 par Atoban

[Neo-FX]

Je n'ai pas fait ta V1 mais la V2 directement.

Comme un idiot que je suis j'ai commencé mes prints avec ma bobine 2Kg de chez Artillery (voir ici) et donc la déportation du rouleau était parfait pour moi. Car avec 2Kg de plus au-dessus, bonjour les vibrations...
Je veux l'upgradé en "Black & White", c'est pour ça aussi...

Le rouleau fait 190mm de large, donc je pensais faire une version en longueur de 200mm du rouleau (avec roulement à billes) et adapté le support (le bras) en conséquence, tout en gardant le T encastrable au niveau de la machine.

Les fichiers Step sont bien, mais j'ai aucune côtes (dimensions) 2D dedans (Fusion 360 en veux pas...) et en plus, je dois faire un rapport d'échelle de 1/1000, imagine.

Pour le "saut" de filament, je le constate aussi sur ma Grosse bobine, alors je lui donne du moue de temps en temps pour soulager le système.
Je suis en train de réfléchir à ça aussi...

Modifié (le) Novembre 13, 2020 par Neo-FX

[Atoban]

Le format STEP garde les dimensions de la pièce me semble-t-il. Dessine une ligne de 115mm et regarde si ça correspond à la longueur du rouleau sur F360. Quand tu dis un rapport d'échelle 1/1000, qu'entends-tu par là? Je ne suis pas sûr de comprendre.

Concernant la bobine de 190mm, je ne pensais que les bobines 2Kg étaient si énormes. Il est possible que le bras de levier soit si fort avec ce type de longueur que les pièces se déforment, notamment le support du cylindre.

Modifié (le) Novembre 13, 2020 par Atoban

[Jaansharr]

@Atoban: vraiment excellent !

Les premières pièces sont en cours d'impression !

j'en profite pour remercier tout les participants pour la qualité du forum ! Surtout pour un Noob comme moi !!

[Neo-FX]

Voici un aperçu du projet de Atoban en version 2.2 (pour bobine de 2Kg, 20cm de largeur).

 

Modifié (le) Novembre 15, 2020 par Neo-FX

[Christophe76]

Bonjour et Bravo!!!!! au concepteur!!!

J'avais un doute sur l'oscillation de ma X1, l'impression fine quasi impossible au dela de 8/10 centimetres.

Outre le support (table) peu rigide, que je vais renforcer par des renforts.

Je suis encore débutant, mais je progresse !!!!

Ce Side Spool System est juste idéal pour moi et beaucoup d'autre je pense.

Je termine mon impression en cours et je lance celui-ci, j'ai juste un doute sur Cura au recours au support!avec ou sans!!!

Encore merci.

Modifié (le) Novembre 15, 2020 par Christophe76

[Neo-FX]

Merci bien Christophe76.

Alors voici l'aperçu final, qui est en cours d'impression et je vous dirais si tout est bon.
Le système de poulie avec le détecteur est en cours de réflexion pour un changement aussi...

 

Modifié (le) Novembre 16, 2020 par Neo-FX

[Atoban]

@Neo-FX

Je crois qu'effectivement, sur cette longueur le pied est nécessaire 

En spoiler ton plan de coupe, je suis inquiet pour l'assemblage: 

- En 1 : On a les pièces A et B qui risquent de frotter

-En 2, l'espace entre les filetages semble très faible et risque de casser. Quelle est la fonction de ce double pas de vis?

Révélation

[Neo-FX]

il y a 18 minutes, Atoban a dit :

@Neo-FX

Je crois qu'effectivement, sur cette longueur le pied est nécessaire 

En spoiler ton plan de coupe, je suis inquiet pour l'assemblage: 

- En 1 : On a les pièces A et B qui risquent de frotter

-En 2, l'espace entre les filetages semble très faible et risque de casser. Quelle est la fonction de ce double pas de vis?

  Masquer le contenu

Alors oui pour A et B, j'ai déjà modifié ceci.
Pour le double filetage, c'est pour mieux positionner la tête du du support.

[Neo-FX]

J'ai modifié et renforcé pour le double filtage.
Et surtout le support du haut, les paroies étaient trop fines, et qui a cassé bien sûr...

[Curlybis]

J'ai découvert ce topic ce matin et si tot, je me suis mis à préparer les fichiers pour les imprimer.
Sauf que... je n'ai pas lu tout le topic! Et je me suis dit que l'idée était très bonne sauf qu'il aurait fallut des roulement pour la bobine.
Voilà 2 heures que mes fichiers s'impriment et que je continue de lire jusqu'à ce que je vois qu'il y a une V2 avec les roulements!
Merveilleux! Mais, faut que je stoppe mon print!
Ca m'a permis de tester le changement de filament en cours de route et la coupure d'électricité, pour tester. Autant le changement de filament, pas de problème mais la coupure, la ré-impression n'a pas reprise... Bref, c'est un autre sujet!
Je m'en vais lancer l'impression de la V2.
Merci pour cet excellent travail!

[Curlybis]

Aujourd'hui, j'ai fini d'imprimer les pièces. Comme j'avais aussi quelques pièces à changer dans la machine, je me suis motivé à tout monter.
L'imprimante marchant parfaitement, c'était une bonne occasion pour mettre les mains dedans!



Le fait qu'il n'y ait pas eu de tolérances, ... bon, il y a quand même un peu de taf pour l'ajustement. Ca se fait, mais il n'aurait pas fallut grand chose pour que ce soit plus simple. Ca fini par rentrer donc, tout va bien.



Autre petite remarque, le rouleau. Sur les schémas du montage, tu mets une vis et un roulement, mais ... qui ne vis dans rien du tout!
Bon, j'ai mis un écrou derrière, tout va très bien mais, une empreinte à 6 pans dans le rouleau pour mettre l'écrou serait une bonne idée!


Tout le reste du montage se passe bien! C'est quand même un sacré taf que tu nous as fait là avec des pièces qui ont des formes très chouettes!
Mon imprimante étant sur un meuble bancale, le meuble bouge beaucoup moins maintenant et c'est pour ça que j'ai voulu mettre ce système!
Enlever le poids de là haut est une très bonne chose.



Merci!

Modifié (le) Novembre 18, 2020 par Curlybis

[Atoban]

@Curlybis Excellent retour, merci d'avoir pris le temps! C'est fou ce qu'on apprend avec un regard extérieur.

Concernant les tolérances, j'avais rajouté 0,2mm sur la V2, je suis scotché que ça ne passe toujours pas  Je vais y mettre du 0,3 quitte à devoir caler avec du papier  Le truc, c'est que plus on rajoute de tolérance plus le support de bobine va pencher.

Concernant les écrous, effectivement je ne les ai pas affichés sur l'éclaté, c'est un oubli de ma part. Egalement, je me rends compte que seulement deux roulement suffisent pour le rouleau alors que j'ai dimensionné les extrémités pour 4 roulements, deux de chaque côté. Ca permettrait de libérer les deux roulements sans collerette pour une autre utilisation. 

Concernant l'empreinte hexa dans le rouleau, c'est effectivement un ajout qu'on peut faire, mais toujours avec ce problème de tolérances par contre. 

Tu vas vite te rendre compte qu'il y a un problème de déroulement du filament lorsque la bobine est pleine: Il sort de la bobine et s'enroule autour du support. Ca nécessite de garder un oeil sur l'imprimante lors des prints, et évidemment c'est pas tolérable. Je poste ce soir une modif d'un des embouts du rouleau, qui met 30 min à imprimer, et qui règle ce problème. 

Révélation

Merci encore, hésite pas à me faire un retour quand tu auras mis le système à l'épreuve. Chez moi j'ai déjà vidé 3x1kg en PLA/PETG et tout roule, sauf ce problème de filament qui est réglé 

Modifié (le) Novembre 19, 2020 par Atoban

[Curlybis]

Effectivement, cette modif sera bien utile! Vivement que je l'imprime!
Merci à toi pour ce taf!