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Ender 3 double axe Z et double rail linéaires Z : la fausse bonne idée ?


aldo_reset

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Bonjour à tous,
 

J'avoue que c'est un titre assez racoleur, mais dans l'espoir de donner plus de précision à mon Ender 3, j'ai fait l'acquisition d'un double axe Z et d'un kit double-rail linéaire. Dans la série "le mieux est l'ennemi du bien", voici mon soucis :

Tout est monté et tout fonctionne.

Disposant d'outils de métrologie achetés pour un précédent projet avorté (marbre, cales de précision, vernier, etc ...), et trop content d'utiliser (enfin) mon matériel, j'ai vérifié la géométrie de l'Ender 3 (grande précision) et ensuite monté le portique d'impression et les deux vis Z. Comme s'il s'agissait d'une machine CNC à portique, j'ai réglé la parallélisme du portique d'impression par rapport à la base de l'Ender en utilisant des cales de précision. J'ai par ailleurs vérifié le parallélisme des rails avec un vernier et des cales de précision. Je précise enfin qu'il n'y a aucun jeu dans tout ce bazar, y compris moteur éteint. J'ai rodé les rails linéaires et les vis avec de la graisse blanche pour roulements. Le portique d'impression se déplace sans difficulté dans toutes les directions. Quand je fais test avec bl-touch, les trois mesures que j'obtiens pour chaque point sont proches de la limite du pas du moteur. Tout semble aller pour le mieux dans le meilleur des mondes.

Il y a toutefois un détail qui m'a semblé étrange : dans le kit Creality que j'utilise, les deux moteurs sont reliés en parallèle sur la carte mère sur un seul connecteur moteur Z. Quand la carte mère est éteinte, si je tourne un moteur, il génère un courant (comme une dynamo), qui fait tourner l'autre moteur. Cela m'a semblé étrange, car s'il y a un extra-courant dans un des moteurs, il est susceptible de faire tourner l'autre moteur (au moins j'imagine car à vrai dire ne n'en sais rien). Enfin, j'ai marqué les vis sans fin pour vérifier qu'elle étaient synchro.

Puis j'ai commencé à imprimer des benchies et rapidement la qualité s'est dégradée. Comme je suis débutant, j'ai lu les tutoriels du forum (merci) et corrigé quelques détails, notamment l'avancement. Cependant après deux jours de réglage et de recherches, j'obtiens toujours des résultats inférieurs à ce que j'obtenais avec ma bonne vieille Ender 3.

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Pour en avoir le coeur net j'ai positionné à nouveau le portique sur cales, j'ai allumé les moteurs et fait un aller-retour à Z=150 pour le reposer sur les cales. Et là surprise : il y a un décalage de 1/10 mm à droite. Tout cela me semble étrange, car même si les vis étaient différentes, si je fais (exemple fictif) 500 tours sur la vis de gauche et 501 tours sur la vis de droite, quand je reviens à la position de départ, je dois retomber pile-poile sur les cales de précision.

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J'en déduis donc (façon Sherlock Holmes) que les deux moteurs Z du kit Creality ne tournent pas à la même vitesse et qu'ils sont rapidement désynchronisés !!!

Heureusement, j'ai une carte mère SKR mini E3 disposant de deux connecteurs moteurs Z. Est-ce que vous me recommandez de brancher chaque moteur Z sur un port différent pour contrôler de manière plus précise le nombre de tours de chaque moteur et les maintenir synchros ? A supposer que j'arrive à les gérer indépendamment, comment gérer les possibles désynchronisations entre chaque moteur (si l'un perd un pas). Quand j'y réfléchis, j'ai l'impression que j'aurais intérêt à positionner des end-stops optiques à l'emplacement de mes cales et d'écrire un script de mise à niveau du portique avant même de faire un G28.

Autre possibilité, je démontre le deuxième moteur de l'axe Z (celui du kit Creality) pour garder un axe et deux rails linéaires.

Merci de vos lumières ... Cela doit être assez courant sur les machines disposant de deux moteurs Z et j'attends vos conseils pour agir.

 

Cordialement,

Modifié (le) par aldo_reset
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Salut Sherlock 😜,

il y a 19 minutes, aldo_reset a dit :

j'obtiens toujours des résultats inférieurs à ce que j'obtenais avec ma bonne vieille Ender 3.

Oui, enfin là, ce qui saute aux yeux, c'est la sous-extrusion, non? 😅

il y a 11 minutes, aldo_reset a dit :

J'en déduis donc (façon Sherlock Holmes) que les deux moteurs Z du kit Creality ne tournent pas à la même vitesse !!!

euuuuuh, non inspecteur. Un moteur à 200 pas / tour aura toujours besoin de 200 impulsions pour faire 1 tour 😁. Et comme ils sont branchés sur le même pilote, ils reçoivent les mêmes commandes.

Par contre, à cause de la gravité ou quelqu'un qui s'est endormi en posant son coude à une extrémité du profilé X lorsque les moteurs n'étaient plus alimentés, il y a possiblement eu un décalage vertical des 2 extrémités du profilé. Il se peut aussi que ton système soit trop contraint et que tu aies eu des pertes de pas sur l'un des 2 moteurs.

il y a 22 minutes, aldo_reset a dit :

Il y a toutefois un détail qui m'a semblé étrange : dans le kit Creality que j'utilise, les deux moteurs sont reliés en parallèle sur la carte mère sur un seul connecteur moteur Z. Quand la carte mère est éteinte, si je tourne un moteur, il génère un courant (comme une dynamo), qui fait tourner l'autre moteur. Cela m'a semblé étrange, car s'il y a un extra-courant dans un des moteurs, il est susceptible de faire tourner l'autre moteur (au moins j'imagine car à vrai dire ne n'en sais rien)

Bizarre, j'aurais plutôt dit qu'avec un pas global de 8mm des vis trapézoïdale, l'entrainement n'est pas irréversible. Je pense que l'axe que tu tournais à entrainer mécaniquement la rotation de l'autre moteur 🤔. Pour le vérifier, il te suffit de débrancher l'autre moteur et de refaire la manip.

il y a 14 minutes, aldo_reset a dit :

Heureusement, j'ai une carte mère SKR mini E3 disposant de deux connecteurs moteurs Z

oui, mais tu ne vas pas aller beaucoup plus loin puisqu'ils sont reliés au même pilote 🥴. Donc tu peux oublier le pilotage indépendant des 2 moteurs.

Après, il y a la méthode de bourrin où tu remontes l'axe en butée haute pour aligner les 2 cotés. Mais bon, il faut un casque anti-bruit pour supporter le bruit des moteurs qui perdent des pas 😱

il y a 15 minutes, aldo_reset a dit :

maintenir synchros ?

mécaniquement, oui, avec une courroie de synchronisation. Tu trouveras énormément d'exemples, notamment pour l'ender 3.

il y a 16 minutes, aldo_reset a dit :

Autre possibilité, je démontre le deuxième moteur de l'axe Z (celui du kit Creality) pour garder un axe et deux rails linéaires

c'est dommage, d'autant plus que que tu lui as fait faire une cure d'engraissement à ta machine 😬: passage à l'extrusion directe pas très légère + un rail de guidage 🥴

Sinon, l'utilisation de système d'accouplement moteur rigide n'est pas le choix le plus judicieux. Une version souple est plutôt à privilégier.

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Donc c'est le mystère total. Le système n'est pas contraint et le portique se déplaçais assez facilement sans jeu durant le montage. Effectivement, moteur éteint, quand je tourne un axe l'autre axe tourne également. Donc je devrais être en mesure de retomber sur mes cales moteurs éteints ... Je teste et je reviens vers vous.

Je peux faire tourner un des deux moteurs mais vu le poids, le portique monte difficilement. Par contre, quand je fais tourner les deux moteurs à la main, il monte sans problème. Cela n'explique toujours pas pourquoi je ne retombe pas pile poile sur le portique avec les moteurs.

Modifié (le) par aldo_reset
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Je viens de refaire le test de mettre à niveau avec des cales de précision, ensuite un aller-retour à 150mm et voici ce que j'obtiens, un décalage de 0,1 mm. C'est un tellement gros décalage que je ne vois pas d'autre solution qu'un problème moteur : les moteurs doivent être différents.

 

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IMG_2079.thumb.jpg.9e49d25da66dd8fd520bb5ec92934ffc.jpg

 

Je fais un dizaines d'allers-retours pour constater que le décalage ne s’accroît pas ...

G90
G1 Z139.00 F600
G90
G1 Z39.00 F600

Par contre, dès que les moteurs se relâchent (ex: contrôleur éteint) le portique se met en "crabe", légèrement penché.

 

Il faut donc au choix :

* régler le parallélisme au maximum. Mes les rails linéaires sont de mauvaise qualité. Moteur éteint le portique d'impression penche légèrement d'un côté ou de l'autre. Dans le kit Unitak3D la vis excentrique de réglage du portique d'impression a disparu. Donc pas de moyen de faire une réglage de précision ... Donc à éviter.

* contrôler chaque moteur avec un contrôleur différent et faire un home en haut de l'Ender3. C'est possible sur ma carte mais quelle galère.

* ou utiliser une courroie.

Pour moi il est clair que le kit Creality Ender double axe Z sans courroie n'apporte pas grand chose, si ce n'est des problèmes. Avec ce kit je perds l'avantage du bl-touch car tout est déréglé ... Quant au kit de rails Unitalk3D, il manque le mécanisme de réglage par vis excentrique pour régler finement la position du portique d'impression.

Update 1 : Sur Thingiverse plusieurs projets de courroie pour ender3, dont celui-ci :
https://www.thingiverse.com/thing:3451260

Update 2 : demain je reçois des Endstops. Je les montes sur l'Ender, je déplace le moteur vers le deuxième contrôleur et je tente un z en position haute, le temps d'imprimer les fichiers Thingsverse.

Update 3 : j'ai réussi à corriger le jeu de 1/10 mm en jouant sur les deux vis de fixation du portique d'impression (à droite). J'espère que cela ne va abîmer les roulements (bien que cela ne grince pas et que tout coulisse). J'aurais dû utiliser un palpeur et le marbre au moment d'attacher les deux bras à gauche et à droite du portique pour avoir une symétrie parfaite. Je n'avais pas compris que ce type de montage nécessitait une telle précision.

Pour corriger ce défaut, j'ai éteint les moteurs et placé le portique sur cales en cherchant la position naturelle. Il y avait un décalage de 1/10 mm. J'ai alors dévissé à droite et revissé. Donc si cela tient c'est tout bon. Par contre, il faut avoir des cales de précision ou un vernier ou d'imprimer un support permettant de mettre le portique sur cales imprimées en 3D.

Durant la nuit j'ai imprimé un cube XYZ et il était bien meilleur, mais pas parfait.

Update 4 : J'ai resserré la courroie Y après avoir remarqué qu'elle conditionnait la bonne tenue du plateau (je suis vraiment un débutant). Les résultats du bl-touch sont plus consistants. Par ailleurs, j'ai relevé la buse en recalculant l'offset. On verra si cela résout le problème de sous-extrusion. J'imprime un nouveau cube, si le résultat n'est pas parfait je passe à la titi procédure.

Je vais pouvoir travailler tranquillement sur ce projet de courroies.
Un grand merci à tous.

Modifié (le) par aldo_reset
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Bonjour à tous,

L'imprimante Ender 3 imprime enfin depuis que  j'ai mis à niveau le portique d'impression. Cependant, j'aimerais monter une courroie entre les deux vis d'axe Z, comme sur ma Ender 3 S1 ... Sur la S1, il y une simple poulie de chaque côté et une courroie tendue. Pourriez-vous m'indiquer les références des poulies et de la courroie à acheter pour l'Ender3 (car je suis débutant et je ne connais pas ces détails). Merci.

Distance entre les deux axes Z : 293mm
Total hors poulie : 293x2= 586mm

Poulie 8 mm
Circonférence poulie : 8x3,1415=25,13

Somme des deux : 610 mm environ

Donc j'ai acheté ce petit kit sur A. qui comprend deux courroies 8mm et une courroie de 610mm
https://www.amazon.fr/gp/product/B08YYF67TR

Il me reste à faire un tendeur si besoin.

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Bonjour aldo_reset,

je te confirme la longueur de la courroie 610mm et pas besoin de tendeur.

Lorsque tu regardes les pièces pour une E3 S1, la longueur de la courroie est de 640mm, je me suis fait avoir croyant que la E3 S1 avait un châssis identique à la E3 V2.

je viens de finaliser le montage de ma E3 customisée. Carte SKr2, écran TFT, double Z synchronisé BL touch, direct drive.

Prends bien ton temps pour les différents réglages et tu verras pas de soucis. 

Attention à l'installation des rails linéaires, ils doivent êtres installés avec une grande précision, sinon tu vas les user rapidement et le déplacement ne sera pas fluide, de plus, il faut bien les lubrifier (démontage complet, nettoyage des billes, graissage, remontage et voir si le mouvement est fluide).

Cordialement.

Aldo007

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Bonjour Aldo007 (le bien-nommé),

J'ai exactement la même configuration que toi. Oui, j'ai pris le temps de monter les rails linéaires avec beaucoup de précision (en utilisant un jeu de cales de précision), par contre ce sont des rails de piètre qualité qui même graissés (graisse à palier blanche) ne coulissent pas entièrement bien. Mais c'est vrai que je n'ai pas démonté les rails, j'ai simplement nettoyé la graisse de transport et ensuite utilisé de la graisse blanche. Le mouvement est fluide, mais quand je positionnais les rails à la verticale, et que je pratique le "test du tail" (le laisser glisser naturellement avec la gravité jusqu'en bas), deux rails sur trois n'ont pas passé le test. j'ai mis cela sur le compte du prix des rails.

Par contre, je n'ai pas encore réglé les attaches du haut de rails en Z Ce sont des pièces en plastique et je n'ai pas étudié la question à fond. C'est clair que comme il y a un jeu 1 à 2 mm, cela doit avoir une grande importance dans la montée en Z. On peut utiliser deux vis dans le sens des X et deux cis dans le sens des Y pour les régler.

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Comment as-tu fait pour régler le haut de tes vis d'axe Z ? La notice de montage ne fournit aucune indication concernant le réglage des vis en Z. Les vis ne sont guidées par rien du tout ... et forcément au bout de 2 à 3 cm quand la pièce va monter, le portique va berce à gauche ou à droite.

Je compte utiliser des cales de précision pour aligner la vis d'axe de gauche et ensuite faire monter le portique d'impression pour caler la vis de droite. Mais j'avoue ne pas avoir d'autre idée ...

Les rails nécessitent un tel réglage qu'il est à mon avis nécessaire d'avoir un jeu de cales de précision (il se trouve que j'en ai un). Imprimer des cales ne suffit pas à mon sens ...

 

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Aldo-reset,

j'ai dans un premier temps contrôler qu'elle n'étaient pas voilées (faux rond), ensuite j'ai mis en place les pièces de maintien en haut du Z et je les ai fixées lorsque l'axe X est en haut.

Pour le nettoyage des rails linéaires, démontage de toutes les billes des coulisseaux, tu les fais tremper dans de l'alcool iso, tu les frottes bien avec un chiffon pour qu'elles soient nickels, et pour la lubrification un produit qui contient du PTFE (Je sais plus graisse ou huile).

Par contre tu verras à l'usage, si tu imprimes beaucoup ou si l'endroit où l'imprimante est positionnée (poussière, humidité), il faudra recommencer cette opération de maintenance régulièrement, c'est pour cela que je n'ai pas de rails linéaires sur ma X1 et sur l'Ender 3. Sur la X1 les galets sont d'origines, cela fait deux ans que j'ai l'imprimante et pas de soucis, sur la Ender 3 vu que je l'ai entièrement démontée j'ai mis des galets en polycarbonate.

Cordialement.

Aldo

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il y a 18 minutes, Aldo007 a dit :

j'ai dans un premier temps contrôler qu'elle n'étaient pas voilées (faux rond), ensuite j'ai mis en place les pièces de maintien en haut du Z

Citation

Par contre tu verras à l'usage, si tu imprimes beaucoup ou si l'endroit où l'imprimante est positionnée (poussière, humidité), il faudra recommencer cette opération de maintenance régulièrement, c'est pour cela que je n'ai pas de rails linéaires sur ma X1 et sur l'Ender 3.

Exact, il faut graisser tout le temps (je le fais toutes les 4/5 impressions).

Concernant l'alignement en Z, tout dépend du bon positionnement du moteur et de l'angle de l'axe Z avec le moteur. Cela me semble être l'inverse de la procédure. On vérifie le bon positionnement en bas et en haut avec des cales et ensuite on serre. Je ferai des photos.

Au final le juge de paix sera une  impression d'un rectangle sur toute la hauteur, en espérant avec une verticalité parfaite.

Sachant que la précision de la vis est de 5/100 mm à chaque pas de moteur, on doit viser 1/100 mm de précision pour la pose des rails. Sinon la précision est moindre qu'avec des galets.

C'est vraiment la m**** et c'est pour cela que je qualifie les rails linéaires de "fausse bonne idée".

Pour dire vrai dès que j'ai reçu les rails, j'ai compris qu'il y aurait des problèmes. Mais je me suis dit que j'allais trouver des rails de qualité professionnelle et les faire rectifier. Donc ce n'est que partie remise.

Modifié (le) par aldo_reset
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Oui pour la précision, mais tout dépend de la finalité, cela reste une imprimante qui n'est pas destinée à un usage pro. Moi qui fait essentiellement des pièces pour la méca avec un précision pour le commun des mortels cela ne me pose pas de soucis. Par contre si on désire une grande précision il faut se tourner vers d'autres solution qui sont beaucoup plus chère et difficile à mettre en œuvre pour nous. (machine outils).

Au boulot, on a une imprimante 3D pro (je me souviens plus de la marque) mais quand je vois ce que moi je sors comme pièces et ce que eux sortent je me dis que ma X1 fait du beau travail. Mais moi je suis pas pressé lors de mes impressions, je recherche la qualité et pas la rapidité.

Au fait mon double Z est connecté comme cela sur ma SKR2 Z1 sur Z et Z2 sur E1 comme cela chaque moteur à son drivers. (Comme sur ma X1)

Cablage side winder x1 skr2.jpg

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Malheureusement sur la SKR mini E3, il y a bien deux connecteurs Z mais un seul driver. Cependant, cela a certainement un avantage, mais lequel (sinon il n'y aurait pas deux connecteurs ?).

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La SKR E3 est simplement conçue pour remplacer la carte mère d'une Ender 3 avant que la 4.2.2 ou la 4.2.7 ne sortent. C'est du plug and play donc à part le firmware à faire et cela fonctionne.

Aldo

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J'ai passé l'après-midi (pluvieuse) à régler la géométrie, et je pense y être arrivé :

  • Géométrie générale du portique principal (Il y avait un jeu de 1/10 de mm).
  • Dévissage des vis du portique d'impression pour donner du jeu. On peut dévisser les trois vis à gauche, le trois vis à droite et les deux vis à droite de support.
  • Géométrie du rail linéaire gauche (proche de X=0) et du rail linéaire droit en utilisant des cales de précisions et un vernier (calé sur la largeur du rail).
  • Géométrie des vis sans fin à gauche et à droite à l'aide de cales et d'un vernier.
  • Réglage vertical du portique d'impression à l'aide de câles.
  • Resserrage des vis.

Au final, j'ai moins 5/100 entre les deux vis sans fin (probablement 1/100 à 2/100). J'ai également un palpeur et je regrette de ne pas avoir d'outil de mesure me permettant d'utiliser le palpeur (une tige télescopique à laquelle on fixe le palpeur) ce qui serait idéal.

A la fin, j'ai fait un bed mesh et j'étais à moins de 5/100 sur l'ensemble du lit, soit la précision des vis et des moteurs.

J'ai réalisé une première impression et effectivement le fonctionnement était beaucoup plus silencieux qu'avec des galets.

J'attends les poulies et la courroie vendredi (on est mercredi).

Bilan : favorable. Mais quel travail de réglage ! Quand on veut installer des rails, mieux vaut partir directement sur une Ender3 S1 et non une Ender 3 car on pourra installer des rails sur l'axe Y (impossible sur l'Ender3 d'origine).

Modifié (le) par aldo_reset
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Salut Aldo_reset,

eh bien voila c'est une affaire qui marche.

L'outil dont tu parles, ce ne serait pas un comparateur ?

Bon prints

Cordialement.

Aldo

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Cher Aldo,

Oui, c'est un comparateur, un outil indispensable.
J'en ai plusieurs, mais aucune tige pour les mettre au bout.

Sinon en mettant le Ender3 à son emplacement final, je remarque qu'elle est légèrement ... bancale  (2/10 de mm).
Sur la moment je pense que c'est la table qui a un léger défaut.
Mais je la passe au marbre en la posant sur des cales,  et là surprise ... elle a bien un jeu de 2/10 de mm.

Quelques tours de vis plus tard, c'est réglé.
L'imprimante avait été acheté d'occasion.

Donc outils indispensables : jeu de cales de précision, comparateur (+tige télescopique), vernier.

Cordialement,

Aldo reset

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Modifié (le) par aldo_reset
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Salut Aldo_reset,

oui au niveau matériel c'est un minimum si on veut bien travailler.

Ensuite pour les rallonge de comparateur, tu peux faire un système de bride sur la tige palpeur sur laquelle tu viens fixer une autre tige (rallonge) bon je sais c'est pas trop académique mais ça fait le job.

Pour ce qui concerne l'occasion, il y a vraiment des saguoins, j'ai un pote qui en a acheté une l'année dernière et que j'ai retapée, le mec utilisait de la laque pour que les pièces tiennent sur son plateau, à chaque pulvérisation il devait repeindre l'imprimante, résultat, démontage complet, nettoyage complet à l'acétone de tous les profils (dans tous les sens), remplacement des galets par des galets en polycarbonate, passage en 32 bits avec une 4.2.7, montage du double 7 non synchro, montage d'un BLtouch et d'un direct drive, je l'ai gardé à la maison environ 6 mois, j'ai fait quelques tests d'impression pour voir si elle fonctionnait bien puis je lui ai rendu lorsqu'un collègue m'a vendu sa V2 car il ne l'utilisait plus.

et voila le résultat de la petite dernière.

Aldo

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Pour clore le sujet, j'ai reçu les poulies et courroies et après la galère des réglages, cela fonctionne. Un grand merci :

IMG_2142.jpg

 

Je n'ai plus l'effet "chaloupe" qui déréglait l'imprimante et elle désormais plus précise. Après réglage du bed, je suis à 0 partout et c'est reproductible. Le bed mesh donne une surface lisse partout (blanche).

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Je reste persuadé que l'Ender 3 S1 Plus était un très bon achat et que l'investissement dans l'Ender 3 m'a permis de mieux comprendre le fonctionnement de l'imprimante, mais ne se justifiait pas.

Quand on veut une imprimante rapide, des rails linéaires, une enceinte, etc ... il faut partir directement sur un imprimante cubique.

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  • 6 months later...

Je reviens vers vous au sujet de ce projet de double-rail : en fait l'Ender 3 + rails linéaires imprime très bien, avec une précision redoutable.

* Changement de carte-mère (BIGTREETECH SKR Mini E3) et configuration des moteurs pour plus de précision.
* Bed level avec BL-touch est proche de la perfection. Je fais des tests à trois reprises pour plus de précision.

Je viens d'imprimer un cube de 2 cm avec une buse standard de 0,4mm en PLA 210°/60°et j'obtiens pile-poil 2 cm de tous les côtés.

Quand j'imprime un raft, les fils sont alignés et quand la pièce est prête, elle est parfaite. Quand je sors la pièce, le raft reste en main et s'effile (je n'avais pas l'habitude de cela sur l'Ender 3 S1 Plus).

Cerise sur la gâteau : elle ne fait presque plus aucun bruit, on entend seulement le ventilateur de l'extrudeur et le ventilateur de l'alimentation 220v, le bruit des mouvement se perd dans les bruits parasites.

Donc c'était bien une bonne idée (mais un peu chère).
Voilà qui clôt la discussion.

Je joins mon fichier Ender 3 pour Klipper.
Je ne connais pas la précision de l'impression, on est proche des limites.

J'imagine que si je la mets dans un caisson, j'obtiendrai une imprimante de qualité professionnelle, imprimant des pièces ABS avec une très grande précision.


Et tout cela me donne envie de construire une Voron ... maintenant que j'ai compris l'intérêt des guides linéaires. 🙂

Merci à tous pour vos conseils.

 

IMG_2558.jpg

IMG_2556.jpg

IMG_2559.jpg

IMG_2561.jpg

printer-creality-ender3-skr-mini-e3.cfg.txt

Modifié (le) par aldo_reset
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