Les imprimantes 3D polaires

[Guillaume3D]

Bonjour à tous,

Ces derniers temps je m'intéresse de plus en plus aux imprimantes polaires dont voici un exemple :

 

Leurs fonctionnement d'un point de vue mécanique est assez "simple", et je suis grandement tenté d'en fabriquer une avec toutes les anciennes pièces que j'ai pû amasser ces dernières années, car à part les moteurs je pense déjà avoir tout en stock  (à vrai dire ça fait plus de 6 mois que ça me fait vraiment de l'oeil, mais je commance à avoir un peu de temps qui se dégage) bon ce sera plutôt un joujou qu'autre chose, je n'ai pas de budjet à y mettre et la précision/qualitée m'importe peu

- Que pensez-vous de ces imprimantes polaires avec un plateau rotatif ? J'ai entendu bien des choses, certains vantent leur précision, d'autres affirment qu'elles sont très peu précises... En tout cas pour des objets cylindriques, la vitesse d'impression peut-être grandement multiplié

- Certains en ont déjà utilisé ou aperçu ?

Merci  

[electroremy]

Plus simple ? Il faut toujours trois axes, il y en a juste un qui est rotatif.

Ce qui me surprend dans la vidéo, c'est de voir le plateau bouger à la fois en rotation et en translation. J'aurais pensé que le plateau ne faisait que tourner, et que la tête d'impression bougeait en X et en Z. Du coup la pièce est pas mal secouée (c'est un bedsligner en pire)

Pour la qualité, on va retrouver le même phénomène qu'avec les platines vyniles : la qualité / la résolution va changer en fonction de l'éloignement du centre.

Ce type de machine pourrait offrir un très bon rendu pour les pièces de révolution... sauf que le format de fichier STL approxime les surfaces courbes par des polygones - à voir si le firmware ou le slicer arrive à reconnaitre une surface circulaire.

Ce qui aurait été innovant, c'est une imprimante 3D avec un 4e axe, pour permettre de l'impression non-planaire et/ou sans supports ou avec beaucoup de surplomb.

[Guillaume3D]

Merci pour ta réponse  

Il y a 16 heures, electroremy a dit :

Plus simple ? Il faut toujours trois axes, il y en a juste un qui est rotatif.

Je parlais plutôt de la structure qui est moins rigide et plus abordable, d'ailleurs j'ai vu qu'il était peut-être faisable d'en faire une uniquement avec deux moteurs pour info :

Révélation

Certains chercheurs de RepRap proposent un robot « polaire » tel que le moteur tangentiel déplace les objets en hélice à l'aide d'un filetage. Ainsi, le déplacer de +360 degrés le fait se retrouver presque exactement à l'emplacement d'origine, sauf que la position est plus haute d'un incrément de filetage (Z). Nous n'avons alors pas besoin d'un moteur Z séparé.

Cela force l'axe Z à s'incrémenter par pas d'exactement 1 pas de vis. Hélas, la tige filetée standard de 8 mm a un pas de vis de 1,25 mm (grossier) ou 1 mm (fin), ce qui semble être un pas trop important d'une couche à l'autre lorsqu'on utilise une buse d'extrusion RepRap classique de 0,5 mm. (Il est également un peu délicat d'amener la première couche suffisamment près de la plaque de construction pour qu'elle adhère à celle-ci avec un mécanisme à 2 moteurs).

(D'autres moyens plus complexes de faire en sorte que 2 moteurs contrôlent la 3D : vous pourriez faire en sorte que les moteurs X et Y se déplacent vers un emplacement spécial pour pousser un levier afin d'augmenter d'un incrément Z. Peut-être un autre levier ailleurs pour diminuer d'un incrément.)

https://reprap.org/forum/read.php?185,128565

 

Il y a 16 heures, electroremy a dit :

Ce qui me surprend dans la vidéo, c'est de voir le plateau bouger à la fois en rotation et en translation

Pareil, je trouve que c'est pas la meilleure solution  Je prefère que le plateau reste sur place comme sur cette machine :

Il y a 16 heures, electroremy a dit :

Pour la qualité, on va retrouver le même phénomène qu'avec les platines vyniles : la qualité / la résolution va changer en fonction de l'éloignement du centre.

J'ai du mal à comprendre ce phénomène, plus on se rapproche du centre du plateau, plus on perd de détails, c'est bien ça ?

C'est pour cette raison que certaines personnes impriment non pas au centre mais sur la périphérie du plateau ?

  

Il y a 16 heures, electroremy a dit :

sauf que le format de fichier STL approxime les surfaces courbes par des polygones - à voir si le firmware ou le slicer arrive à reconnaitre une surface circulaire.

Uhm, je n'y avais pas pensé, je vais creuser cette piste  Je garde espoir, bon nombre de projets ont vu le jour ces derniers temps et le code "polaire" est maintenant directement intégré à Marlin depuis 1/2 ans je crois

Modifié (le) Septembre 29, 2024 par Guillaume3D

[fran6p]

Jamais vu ni utilisé. Klipper peut être utilisé avec la cinématique dédiée, mais il est indiqué que la précision autour du point 0 n'est pas « idéale ».

Ce lien (en anglais), succinct et daté, tente de comparer plusieurs cinématiques : cartésiennes, delta, polaire.

L'intérêt est de n'utiliser que seulement deux moteurs pour effectuer les déplacements : un pour l'axe Z, l'autre pour le lit (rotation, déplacements en X et en Y).

Reste à vérifier que les trancheurs actuels sont capables de gérer le système de coordonnées polaires (angle / distance par apport au centre (radius)).

[Guillaume3D]

Merci 

Puisque Marlin prends maintenant en charge le fonctionnement des imprimantes polaires, je vais essayer de me passer de Klipper (je réserve ma RPI pour mon projet d'imprimante Delta) 

il y a 18 minutes, fran6p a dit :

Reste à vérifier que les trancheurs actuels sont capables de gérer le système de coordonnées polaires

D'après ce que j'ai compris, avant il fallait slicer de manière "normale" la pièce puis l'importer dans un logiciel de conversion avant de l'imprimer, mais il me semble que l'implantation actuelle du script dans Marlin permet de se passer de la "conversion", et d'utiliser n'importe quel slicer.

il y a 22 minutes, fran6p a dit :

L'intérêt est de n'utiliser que seulement deux moteurs pour effectuer les déplacements : un pour l'axe Z, l'autre pour le lit (rotation, déplacements en X et en Y).

3 moteurs restent nécessaires (sans système complexe), l'axe rotatif compte pour le l'axe X mais l'axe Y reste indépendant

[electroremy]

Il y a 7 heures, Guillaume3D a dit :

J'ai du mal à comprendre ce phénomène, plus on se rapproche du centre du plateau, plus on perd de détails, c'est bien ça ?

C'est pour cette raison que certaines personnes impriment non pas au centre mais sur la périphérie du plateau ?

Il y a 7 heures, fran6p a dit :

Jamais vu ni utilisé. Klipper peut être utilisé avec la cinématique dédiée, mais il est indiqué que la précision autour du point 0 n'est pas « idéale ».

J'aurais tendance à penser que c'est l'inverse : plus on s'éloigne du centre plus on perd en résolution

Le moteur du plateau rotatif pilote un angle ; la portion de circonférence correspondant à un pas angulaire est proportionnelle au rayon. Donc plus le rayon est élevé, plus le "pas de circonférence" est grand. Il faut vraiment que la rotation du plateau soit bien démultipliée et sans aucun jeu.

Il faut aussi que l'axe Y passe par le centre de rotation du plateau. Et que le zéro de l'axe Y corresponde pile au centre de rotation du plateau (mais ça peut se calibrer logiciellement). Ces deux aspects engendrent des problèmes qui s'amplifient lorsqu'on est proche du centre de rotation du plateau.

Hum... ça n'a pas l'air d'être une si bonne idée que ça cette histoire d'imprimante polaire 

[Guillaume3D]

il y a 35 minutes, electroremy a dit :

Ces deux aspects engendrent des problèmes qui s'amplifient lorsqu'on est proche du centre de rotation du plateau.

Uhm, perte de qualité sur la circonférence, "artefacts" vers le centre, je commence à comprendre pourquoi elles restent pour la plupart à l'état de prototypes 

En tout cas merci pour ta réponse super claire, je cerne un peu mieux ces bébêtes

il y a 39 minutes, electroremy a dit :

Hum... ça n'a pas l'air d'être une si bonne idée que ça cette histoire d'imprimante polaire 

Boarf, avec un peu de courage en 1 semaine c'est plié 

Blague à part, j'avais cherché par curiosité comment fixer un plateau chauffant sur un axe rotatif et je suis tombé sur les "collecteur rotatifs", je ne connaissais pas du tout (même si j'imagine que c'est présent au sein d'énormément de systèmes) :

[electroremy]

il y a 29 minutes, Guillaume3D a dit :

Blague à part, j'avais cherché par curiosité comment fixer un plateau chauffant sur un axe rotatif et je suis tombé sur les "collecteur rotatifs", je ne connaissais pas du tout (même si j'imagine que c'est présent au sein d'énormément de systèmes) :

Ha oui, encore une autre source de problème avec les imprimantes polaires.

Un collecteur rotatif s'use et est source de panne. De plus, pour le chauffage du plateau il faut passer de la puissance.

Bien sûr on peut, via le slicer, éviter de tourner toujours dans le même sens, mais en mode vase pas le choix

[Kachidoki]

Il y a 8 heures, Guillaume3D a dit :

Uhm, perte de qualité sur la circonférence, "artefacts" vers le centre, je commence à comprendre pourquoi elles restent pour la plupart à l'état de prototypes 

Détrompe toi, ça existe bel et bien sur le marché professionnel. Stratasys en fait mais pas en FFF FDM (on oublie souvent que FDM est déposé par Stratasys), nous en avons une dans ce genre là au boulot depuis quelques années déjà.

https://videos.stratasys.com/watch/MEm6kmvMut9qU1HYtaukYY?

Ca sort des pièces impressionnantes, full color, avec transparence et dureté variable.

Avec ça tu peux avoir en main une pièce qui ressemble presque parfaitement au produit fini, marquage compris. Je trouve juste les couleurs un peu ternes mais c'est peut-être un post-traitement qui manque.

Un exemple de démo, c'est à s'y méprendre  :

[Savate]

Il y a 17 heures, Guillaume3D a dit :

Puisque Marlin prends maintenant en charge le fonctionnement des imprimantes polaires, je vais essayer de me passer de Klipper

tu as tort et raison à la fois, une fois passé sur Klipper tu auras beaucoup de mal à repasser sur Marlin

Modifié (le) Septembre 30, 2024 par Savate

[electroremy]

Il y a 9 heures, Kachidoki a dit :

Détrompe toi, ça existe bel et bien sur le marché professionnel. Stratasys en fait mais pas en FFF FDM (on oublie souvent que FDM est déposé par Stratasys), nous en avons une dans ce genre là au boulot depuis quelques années déjà.

J'ai cherché le prix avec Google

Citation

Le prix de la Stratasys J55 démarre autour de 99 000 $

La Prusa HT90 n'est pas chère du tout à côté 

Et je n'ai pas osé cherché le prix des consommables (à priori il faut, en plus du filament, de l'encre ou des pigments)

La vraie question est de savoir si on arriverais à faire une imprimante polaire grand public dans la même gamme de prix et de qualité que les imprimantes Bed slinger, Delta ou Core XY grand public.

Modifié (le) Septembre 30, 2024 par electroremy

[Kachidoki]

Je ne sais plus si c'est la J55 ou la J35 (ou une autre ?), mais ça reste moins cher que la Fortus à côté d'elle.  Oui la Prusa Pro HT90 n'est pas chère à côté, mais ce n'est surtout pas comparable.

Les consommables sont des photo-polymères, de la résine quoi, on est plus proche de la techno jet d'encre que FDM/SLA.

Bon on s'éloigne un peu du sujet original.

[Guillaume3D]

Il y a 13 heures, Savate a dit :

tu as tort et raison à la fois, une fois passé sur Klipper tu auras beaucoup de mal à repasser sur Marlin

Et bien à vrai dire j'avais installé Klipper sur une de mes imprimante mais il a pas fait long feu, j'ai vraiment pas aimé de devoir me passer de l'écran LCD que j'utilisais  Puis comme je modifie très rarement le firmware et que je suis bien habitué à imprimer depuis une carte SD, je n'avais pas trouvé d'avantages particuliers haha (mais bon maintenant j'ai en stock un écran compatible et j'ai prévu l'installation de Klipper sur mon projet d'imprimante delta, plus ou moins toujours en cours, ou au moins en attente, ce n'est qu'une question de temps) [si je me lance dans la fabrication d'une imprimante polaire, c'est surtout pour entrer et comprendre le monde des coordonnées polaires en utilisant des anciennes pièces qui dorment dans un placard (budget 0 ou presque), je ne cherche pas à avoir une nouvelle imprimante vraiment fonctionnelle et calibrée, j'ai déjà l'impression d'être sur-équipé pour mes utilisations très sommaires]

Il y a 14 heures, Kachidoki a dit :

Ca sort des pièces impressionnantes, full color, avec transparence et dureté variable.

Le résultat est bluffant, j'ai toujours du mal à comprendre cette technologie (si on parle bien de l'impresson type "jet d'encre")

[fran6p]

Il y a 11 heures, Guillaume3D a dit :

, j'ai vraiment pas aimé de devoir me passer de l'écran LCD que j'utilisais

Bizarre C'est le seul genre d'écran que Klipper gère nativement.

C'était quel écran ?

[Guillaume3D]

il y a 33 minutes, fran6p a dit :

C'était quel écran ?

Enfaite je crois que j'avais testé sur mes deux imprimantes, donc sur un mini-12864 V3 et sur un TFT35 (je me souviens plus des marques). Il me semble que j'avais un affichage sur le mini-12864, mais il était vraiment trop sommaire à mon goût, je pouvais uniquement bouger les axes et lancer une impression je crois (peut-être que j'ai mal configuré Klipper, c'est possible aussi )

Modifié (le) Octobre 1, 2024 par Guillaume3D

[fran6p]

Le mini 12864 est effectivement minimal (j'en ai un sur la E3s1 klipperisée avec une carte BTT SKRat).

La plupart des 12864 «normaux» fonctionnent avec Klipper.

Les seuls TFT utilisables sont ceux de BTT, ceux capables de passer du mode «Marlin» à un affichage avec icones.

[Savate]

il y a une heure, Guillaume3D a dit :

mais il était vraiment trop sommaire à mon goût

tu peux lui rajouter à peu près tous les menus que tu veux

Après un écran sur une imprimante ... c'est juste pour voir l'avancement et/ou faire un babystep (ce qui peut très bien se faire avec un tel ou une tablette en wifi avec klipper)

 

Mais sinon pour les imprimante polaire je ne suis pas chaud  -> oui je sors.

[Guillaume3D]

Il y a 8 heures, fran6p a dit :

Les seuls TFT utilisables sont ceux de BTT, ceux capables de passer du mode «Marlin» à un affichage avec icones.

Il me semble que celui que j'ai est bien de la marque BTT, si je trouve le temps je vais réessayer "l'expérience" Klipper 

Il y a 7 heures, Savate a dit :

Après un écran sur une imprimante ... c'est juste pour voir l'avancement et/ou faire un babystep (ce qui peut très bien se faire avec un tel ou une tablette en wifi avec klipper)

Mais sinon pour les imprimante polaire je ne suis pas chaud  -> oui je sors.

J'aime quand même bien pouvoir modifier les paramètres en direct sans devoir me soucier de la connection internet (puis moins la machine est complexe moins elle a de risques de tomber en panne haha)

J'ai commencé la conception d'une petite imprimante polaire, à part du temps j'ai vraiment pas grand chose à perdre  

[Savate]

Il y a 10 heures, Guillaume3D a dit :

J'aime quand même bien pouvoir modifier les paramètres en direct sans devoir me soucier de la connection internet

pas de connexion internet dans ce cas, là juste une connexion en réseau local (wifi ou filaire)

Il y a 10 heures, Guillaume3D a dit :

J'ai commencé la conception d'une petite imprimante polaire, à part du temps j'ai vraiment pas grand chose à perdre  

 Ce qui doit être très intéressant, le 'pas chaud' c'était juste en opposition avec polaire  je n'en pensais pas un mot.

j'aurais du dire "une imprimante polaire, c'est chaud!" pour ne pas me prendre une veste -> oui je suis (re)parti

[Guillaume3D]

Il y a 9 heures, Savate a dit :

'pas chaud' c'était juste en opposition avec polaire

Boarf, j'aurais du me douter qu'avec ta paire de savate en poils de yack t'étais quelqu'un de plutôt frileux haha  

La conception avance pas mal et prends une jolie tournure à mon goût, j'ouvrirai un nouveau topic selon l'avancement du projet  

[electroremy]

@Guillaume3D : toi qui a la motivation, le temps libre et les compétences pour expérimenter plein de choses, cherches sur le forum du côté de l'impression 3D non planaire

Quelqu'un en avait parlé il y a quelques temps, on a pas eu trop de suites...

Le matériel nécessaire est limité : il faut juste une buse un peu allongée, à monter sur une imprimante 3D classique. Le gros du travail se passe au niveau du slicer.

[Guillaume3D]

Il y a 5 heures, electroremy a dit :

Le gros du travail se passe au niveau du slicer.

L'impression non-planaire a l'air très intéressante et je pense que ces prochaines années ça va avoir un impact majeur sur l'impression 3D mais malheureusement la programmation et le codage sont mes bêtes noires Outre le fait que je n'ai casiment aucune compétences dans ces domaines, je n'aime vraiment pas ça et préfère en rester le plus loins possible Ce que j'aime vraiment est la conception matériel "hardware", mais dès que ça touche au côté firmware ou programmation, j'ai envie de m'enfuir le plus loin possible Il faut de solides compétences et la motivation de rester plusieurs dizaines d'heures devant des lignes de codes, et c'est ce qui me fait cruellement défaut... J'admire vraiment les gens qui y arrivent, comme @F6FCO qui maîtrise à la perfection chaques aspects des projets qu'il mène, de la mécanique à l'informatique

(son site internet, qui vaut vraiment le détour : https://www.qsl.net/f6fco/index.htm)

Modifié (le) Octobre 2, 2024 par Guillaume3D

[fran6p]

Pour éviter un 404, utiliser ce lien

[electroremy]

Il y a 14 heures, Guillaume3D a dit :

L'impression non-planaire a l'air très intéressante et je pense que ces prochaines années ça va avoir un impact majeur sur l'impression 3D mais malheureusement la programmation et le codage sont mes bêtes noires

Il y a déjà des logiciels de disponible, par exemple https://www.nonplanar.xyz/