Cinématique IDEX - CoreXYU, Hybride ou Cartésienne simple ?

[Badid]

Bonjour à toutes et tous,

Je me lance dans la fabrication d'une IDEX dans l'objectif de réaliser des pièces techniques (Supports solubles et pièces composites. Le mode "Copie" ou le mode "Miroir" ne sont pas mes priorités). Pour l'instant, le cahier des charges est :
- Dimensions : 400³
- Excellente précision, répétabilité et fiabilité.
- Vitesse : Ce n'est pas un point extrêmement important car les filaments techniques ne s'impriment pas à plus de 50mm/s et le temps ne fait pas parti de mes contraintes ...

Après avoir parcouru divers forums sur ce qui ce fait (et si j'ai bien tout compris...), je reste interrogatif en ce qui concerne la cinématique. En effet, chaque type a ses avantages et ses inconvénients et je me demande lequel est le plus adapté à mes besoins.

La CoreXY simple (pour rappel - 2 moteurs, 2 courroies mixées)
Avantages :
- Le poids du moteur X n'est pas sur le portique (déporté)
- Un équilibrage des effets de couple sur le portique (pour moi le point le plus important !)
Inconvénients :
- Lors d'un déplacement de la tête en diagonale seul un moteur sert à déplacer la tête et le portique (pour moi le point le plus critique !). D’où la nécessité d'avoir un ensemble Tête+Portique le plus léger possible.
- Longueur des courroies.
- Complexité de la mise en œuvre et des réglages.

La CoreXYU (Deux CoreXY emboitées - 4 moteurs, 4 courroies mixées)
Avantages :
- Idem CoreXY simple
Inconvénients :
- Idem CoreXY simple mais en 2 fois plus compliqué !
- Poids sur le portique augmenté par la complexité des renvois de courroies.

L'Hybride (Une CoreXY avec une axe cartésien simple supplémentaire)
Avantages :
- Le poids des moteurs X n'est pas sur le portique (déportés)
- Complexité de la mise en œuvre et des réglages beaucoup plus simple que sur une CoreXYU
Inconvénients :
- Effet de couple sur le portique lors du déplacement de la tête (celle sur l'axe cartésien simple dans le cas d'une vraie Hybride) ou des deux têtes (pour un montage cartésien simple avec X déportés).

La Cartésienne simple (un moteur indépendant par axe)
Avantages :
- Simplicité de la mise en œuvre et des réglages.
Inconvénients :
- Poids des 2 moteurs X sur le portique

Au début, je suis parti sur une cartésienne simple. Puis, je me suis dit qu'il serait mieux de déporter les moteurs X, donc Hybride. Mais ces effets de couple sur le portique ... Donc une CoreXYU ... Mais avec l'augmentation de la complexité et du poids, sommes nous toujours mieux qu'avec une cartésienne simple ?

Bref, si quelqu'un à déjà testé les différentes configs ou a un avis tranché et justifié, je suis preneur de tous retours.

Merci d'avance

David

[Savate]

La cartésienne est la plus simple ... mais pas la plus rapide.

La version hybride+ : 2 moteurs pour Y une moteur pour X et un moteur pour U est le plus courant pour les idex 'cube' (ça évite la soupe de courroies)
Ex :
Tridex/Documentation/1_assembly_instructions.md at main · FrankenVoron/Tridex · GitHub

 

 

 

[Badid]

Merci pour ta réponse.

Ce que tu appels une Hybride+ est ce que j'appel une Cartésienne simple avec X déportés. La plus simple, certes, Mais la pire !
Tu te prends les effets de couple sur les 2 têtes !
Pour imager mes propos, imagines qu'une des têtes est bloquée sur X (une exagération extrême de l'inertie de la tête pour simplifier le raisonnement). Alors, ton portique se met en biais ! En effet, cette solution fonctionnerai bien que si les moteurs en Y avaient un couple de maintient supérieur au couple d'entraînement des moteurs en X. Ce qui entraînerai, par conséquence, une surchauffe de ceux-ci ... et le Ghosting ?!

La vitesse n'étant pas un point primordial pour moi, tout me pousse vers une Cartésienne simple ... Mais ...

 

[Savate]

@Badid quel que soit le modèle choisi, il y aura des avantages et des inconvénients.

le double CoreXY est une usine à gaz (et à courroies) et nécessite 2 axes X 

L'hybride CoreXY + Axe supplémentaire déporté est la version la plus simple et elle conserve une partie des avantages de la CoreXY

une cartesienne 'simple' : si tu as un plateau mobile pour l'axe Y, c'est un problème (mécaniquement et aussi si tu veux fermer l'imprimante)

Et surtout ça va dépendre des matériaux que tu veux imprimer ...

 

Il y a 3 heures, Badid a dit :

Pour imager mes propos, imagines qu'une des têtes est bloquée sur X (une exagération extrême de l'inertie de la tête pour simplifier le raisonnement). Alors, ton portique se met en biais !

en général si une tête est bloquée : ça se passe mal quelle que soit la config  

Il y a 3 heures, Badid a dit :

En effet, cette solution fonctionnerai bien que si les moteurs en Y avaient un couple de maintient supérieur au couple d'entraînement des moteurs en X. Ce qui entraînerai, par conséquence, une surchauffe de ceux-ci ... et le Ghosting ?!

tu as dis que la vitesse n'était pas primordiale, le ghosting apparaît en général avec la vitesse et se corrige avec un bon réglage d'is (sur Klipper en tout cas)

le plus simple ce serait plutôt une coreXY avec tool changer pour conserver le meilleur du CoreXY et du multi-tête (mais c'est toujours pareil ça dépend de l'usage - et de la taille -  prévu pour ton imprimante ...)

Je viens de lire ta présentation ...

- Dimensions : 400³

c'est gros et ça va mettre des siècles à chauffer

- Excellente précision, répétabilité et fiabilité.

quelle que soit l'architecture, ça ne pose pas vraiment de problèmes de nos jours

- Vitesse : Ce n'est pas un point extrêmement important car les filaments techniques ne s'impriment pas à plus de 50mm/s et le temps ne fait pas parti de mes contraintes ... 

Les moteurs 48V servent à quoi ?

- Extrudeuses Direct Drive à double entraînement (filaments flexibles). Buses 350°C avec changement rapide. Refroidissement du filament à 360°

Tu veux imprimer quoi à 350° ?

et le double entraînement ne garantit pas que les filaments très flexibles puisse s'imprimer ...

- Lit 130°C

C'est chaud, très chaud

- Caisson régulé 65°C ( Chauffage, Refroidissement, Ventilation, Filtrage HEPA, Eclairage, Emplacements bobines )

C'est raisonnable (mais je ne vois pas ce que tu veux imprimer avec des têtes à 350¨et un caisson à 65° ...)

J'ai déjà l'électronique :
- Triple alimentation ( 230V pour le lit, 48V pour les moteurs X et Y, 24V pour le reste )

- BTT Octopus Pro V1.1 (H723)
- BTT TMC 5160 Plus (48V) et TMC 5160 Pro (24V)
- RPi 5

pas de cartes pour les têtes (type ebb36 pour simplifier le câblage ?) - les Octopus savent gérer le bus can 

Le RPI 5 est pénible : refroidissement actif obligatoire et il pose plein de petits soucis pénibles (usb en particulier) - un bon vieux PI4 est largement suffisant.

Modifié (le) il y a 19 heures par Savate

[Kachidoki]

Salut,

Pour t'inspirer tu peux jeter un oeil à l'i3-RDX qui est une IDEX homemade reprenant beaucoup de principes des Prusa i3 MK3. @Guillaume3D en a même redesigné une bonne partie.

A partir du moment où la vitesse n'est pas une priorité, une cartésienne reste ce qu'il y a de plus simple et économique à construire et à régler.

Autre solution, une seule tête qui embarque deux buses. Il existe des tas de variantes, à bascule, avec une buse qui remonte et même carrément des têtes rotatives par exemple. Certes ça fait une tête plus lourde, mais toujours dans l'idée des 50mm/s, tu peux y aller sur le poids...

 

C'est comme tout, on en veut toujours plus et comme qui peut le plus peut le moins, pourquoi s'en priver ? Donc à toi de bien définir tes critères et de t'y tenir.

[Badid]

Savate (je n'ai pas encore trouvé comment mettre un lien direct sur ton pseudo), Désolé de t'avoir titiller ... Mais le débat avance ...

Il y a 1 heure, Savate a dit :

L'hybride CoreXY + Axe supplémentaire déporté est la version la plus simple et elle conserve une partie des avantages de la CoreXY

Elle a aussi des inconvenients que ni la CoreXY, ni la Cartésienne simple n'ont (Ce fameux couple sur le portique)

 

Il y a 1 heure, Savate a dit :

une cartesienne 'simple' : si tu as un plateau mobile pour l'axe Y, c'est un problème (mécaniquement et aussi si tu veux fermer l'imprimante)

J'étais parti sur un truc légèrement différent ...

Il y a 1 heure, Savate a dit :

Et surtout ça va dépendre des matériaux que tu veux imprimer ...

Tout !!! Et surtout les pires ABS, ABS chargé, TPU, TPU flexible, PC, PC chargé, PA ...

 

Il y a 1 heure, Savate a dit :

le plus simple ce serait plutôt une coreXY avec tool changer pour conserver le meilleur du CoreXY et du multi-tête (mais c'est toujours pareil ça dépend de l'usage - et de la taille -  prévu pour ton imprimante ...)

Le poids du portique par rapport à une cartésienne simple ... ? ... La complexité et un ajustement (tolérances) en plus ... ?

 

Il y a 1 heure, Savate a dit :

- Dimensions : 400³

c'est gros et ça va mettre des siècles à chauffer

L'enceinte est isolée et je rajoute un chauffage de 1000W, avec la circulation d'air en 5mn je suis à 60.

 

Il y a 1 heure, Savate a dit :

Les moteurs 48V servent à quoi ?

Couple.

 

Il y a 1 heure, Savate a dit :

et le double entraînement ne garantit pas que les filaments très flexibles puisse s'imprimer ...

Avec un Orbiter V2.5, Si ! (c'est ce qui à sur mon I3)

 

Il y a 1 heure, Savate a dit :

pas de cartes pour les têtes (type ebb36 pour simplifier le câblage ?) - les Octopus savent gérer le bus can 

Le RPI 5 est pénible : refroidissement actif obligatoire et il pose plein de petits soucis pénibles (usb en particulier) - un bon vieux PI4 est largement suffisant.

Des cartes CAN pour les têtes ? ... Pour une 400 ? Cela me fait 17 câbles pour une tête et 12 pour l'autre (sans compter les adxl sur la tête, amovibles) ... Avec un bon cheminement je ne devrai pas trop être gêné par les perturbations ... A voir, je retiens.

Pour le Pi5, c'est un 8Go avec le refroidissement actif et un ssd (j'ai prévu de pouvoir le réutiliser en serveur ou en PC d'appoint au cas ou ...)

Pour l'anecdote, j'ai acheté toute cette électronique pour mettre dans l'I3 ... Le summum du n'importe quoi ! Donc, IDEX (je tournai autour depuis des années ...)

Désolé Kachidoki, je n'ai toujours pas trouvé ...

Il y a 1 heure, Kachidoki a dit :

Autre solution, une seule tête qui embarque deux buses. Il existe des tas de variantes, à bascule, avec une buse qui remonte et même carrément des têtes rotatives par exemple. Certes ça fait une tête plus lourde, mais toujours dans l'idée des 50mm/s, tu peux y aller sur le poids...

Ce n'est pas trop le poids qui me gêne (quoi que ...) mais plutôt la complexité (divers jeux) et la pollution (pour certaines solutions).

 

Il y a 2 heures, Kachidoki a dit :

Donc à toi de bien définir tes critères et de t'y tenir.

- IDEX
- Excellente Précision, répétabilité et fiabilité
- 400^3
- 350°C pour les buses
- 130°C pour le lit
- 65°C pour l'enceinte. Je sais que pour le PC il vaudrait mieux 90°C mais cela complique vraiment tout ... surtout le budget !
- Bobines dans l'enceinte
- Vitesses et accélérations, qui correspondent aux filaments utilisés ... ... partons sur 50mm/s en impression, 150 en déplacement avec une une accélération de 3000mm/s²

[Savate]

il y a 58 minutes, Badid a dit :

L'enceinte est isolée et je rajoute un chauffage de 1000W, avec la circulation d'air en 5mn je suis à 60.

mais la structure n'a pas eu le temps de se dilater correctement ...

il y a 58 minutes, Badid a dit :

Couple.

qui ne sert pas à grand chose pour imprimer à 50mm /s ...

il y a une heure, Badid a dit :

- IDEX : OK
- Excellente Précision, répétabilité et fiabilité : toutes les solutions seront ok
- 400^3 : OK
- 350°C pour les buses : Pourquoi faire ?? PA/PC/ABS/ASA/PETG/PLA ça passe à moins de 300° ... 350°, ça veut dire PT100 ce que ne sait pas gérer l'octopus il me semble.
- 130°C pour le lit : même remarque que juste au dessus
- 65°C pour l'enceinte. Je sais que pour le PC il vaudrait mieux 90°C mais cela complique vraiment tout ... surtout le budget ! 
- Bobines dans l'enceinte : des bobine dans une enceinte à 65° ?? ça c'est une très mauvaise idée
- Vitesses et accélérations, qui correspondent aux filaments utilisés ... ... partons sur 50mm/s en impression, 150 en déplacement avec une une accélération de 3000mm/s² : à peu près n'importe quelle imprimante peut encaisser du 3000 mm/s²

J'avoue que j'ai du mal à comprendre certaines de tes exigences : tu ne veux pas imprimer vite, mais tu met des moteurs 48v ... (ce qui ne sert à peu près que pour les concours de vitesse  - pour rester dans la démesure il y a aussi les CoreXY 4AWD - 4 moteurs 48v pour gérer le CoreXY : il y a du couple !) 

il y a une heure, Badid a dit :

Des cartes CAN pour les têtes ? ... Pour une 400 ? Cela me fait 17 câbles pour une tête et 12 pour l'autre (sans compter les adxl sur la tête, amovibles) ... Avec un bon cheminement je ne devrai pas trop être gêné par les perturbations ... A voir, je retiens.

avec deux cartes can, il ne reste que 8 câbles en tout ... et l'adxl est incorporé aux cartes. 

il y a une heure, Badid a dit :

J'étais parti sur un truc légèrement différent ...

quand je parlais de plateau mobile, c'etait un plateau qui se déplace en Y

Joli boitier, mais côté visibilité : c'est le néant (et c'est énorme).

 

[pascal_lb]

il y a 25 minutes, Savate a dit :

Joli boitier, mais côté visibilité : c'est le néant (et c'est énorme).

je suis pas trop fan de la bobine dans le boitier... 

[pommeverte]

Salut,

Il y a 1 heure, Badid a dit :

Savate (je n'ai pas encore trouvé comment mettre un lien direct sur ton pseudo)

il faut débuter le nom par un @. Ensuite, quand tu commences à taper les 1ères lettres du pseudo, il te suffira de cliquer sur le bon nom de la liste.

Modifié (le) il y a 15 heures par pommeverte

[Tircown]

Salut,

J'ai d'abord construit une IDEX cartesienne puis j'ai implémenté pour Klipper l'hybrid-corexy, donc totalement pro IDEX, pourtant dans ton cas je partirais sur une tête basculante.

Avec une telle taille et une enceinte chauffée tu vas avoir des difficultés pour aligner les deux têtes d'une IDEX et tu devras attendre des heures pour que tout se dilate correctement et prennent sa position définitive avant d'imprimer. A 65°C, les cartes CAN et toute l'électronique non prévue pour cet environnement ne tiendront pas longtemps. 

Il te faudra des courroies plus large que les habituelles 6mm, peut-être qu'une cinématique cartésienne serait plus adaptée car elle limite la longueur des courroies. Et pourquoi pas des vis à billes d'ailleurs.

Avec ces specs, t'es dans une autre catégorie. Comme l'a très justement souligné Savate, les matériaux que tu souhaites imprimer ne nécessitent pas de telles températures.

Modifié (le) il y a 14 heures par Tircown

[Badid]

@pommeverte Merci !

@Savate Les 48V c'est toujours dans une optique évolutive. J'ai acheté cette électronique pour mettre dans l'I3 en sachant qu'elle n'y resterai pas ... Pour servir à quoi ? Je ne suis pas vraiment fixé ... Pour une quarantaine d'€ (l'alim et le relais tempo) ... Je prévois souple.

Idem pour les températures, l'Octopus pro prend en charge les PT100/1000. Certains filaments flirtent avec les 300°C ... Je prévois souple, 350 (sans surcoût)
Pour le lit, j'utilise des Pads silicones en 220. 130°C est la limite du plateau magnétique. J'utilise régulièrement mon lit à 100°C ...Je prévois souple, 130 (sans surcoût)
Pour l'enceinte, 65 est vraiment un minimum pour certains filaments. L'ABS aimerai plus. 65°C c'est la limite qui n'engendre pas de surcoût.

Ce que je retiens, c'est que toi et @Tircown m'alertez sur les problème de dilatation ... A ce point ? J'ai l'habitude de faire chauffer mon imprimante 1/2h avant de m'en servir, mais je ne dépasse pas 45-50 avec l'I3. Vous pensez que cela ne sera pas suffisant ?

De même, avec @pascal_lb vous me déconseillez les bobines à l'intérieur ... L'idée de base était de faire sécher et chauffer les bobines avant et pendant l'impression. Sur l'esquisse du haut (il y a 2 ans), j'avais prévu des compartiments séparés. Si vous me le déconseillez ... pourquoi ? Pour l'instant ma bobine est extérieure au boîtier; Dans un garage, lors de longue impressions en hiver, ce n'est pas idéal.

Pour le boîtier, c'est un premier jet qui à 2 ans ... soyez indulgents. La même réponse qu'a mon épouse : ce n'est pas fait pour être beau, c'est fait pour fonctionner. Une sorte de Volvo ... . Plus sérieusement, c'est fait pour être dans mon garage, je ne vais pas m'infliger des contraintes esthétiques ou dimensionnelles en plus.

Il y a 2 heures, Tircown a dit :

Il te faudra des courroies plus large que les habituelles 6mm, peut-être qu'une cinématique cartésienne serait plus adaptée car elle limite la longueur des courroies. Et pourquoi pas des vis à billes d'ailleurs.

J'ai des versions avec des vis à billes ...

[Tircown]

il y a 53 minutes, Badid a dit :

problème de dilatation ... A ce point ?

En passant de 10°C à 65°C une barre de 400mm d'alu s'allonge de 0.5mm. Au moins avec un tête à bascule t'as des offsets constants entre les deux buses.

[Badid]

@Tircown @Savate @Kachidoki Pour être honnête, je n'ai pas regarder la solution à outils multiples ... Mais vu que les modes "Copie" ou "miroir" ne sont pas mes priorités.
Il y à quelques années, en fouinant, j'étais tombé sur un montage à 2 têtes indépendantes pour un chariot (avec un système à clipsage de souvenir). A vue de nez, je n'avais pas trouvé la solution très heureuse (la chaîne de côtes ne garantissais pas un positionnement suffisamment précis). Je n'ai pas cherché plus loin ...

Vous avez une idée précise en tête ? Un montage fait-il référence ?

Il y a 6 heures, Tircown a dit :

En passant de 10°C à 65°C une barre de 400mm d'alu s'allonge de 0.5mm. Au moins avec un tête à bascule t'as des offsets constants entre les deux buses.

Mais en mettant la fin de course (home) de la deuxième tête sur la première ... plus de problèmes de dilatation !

... L'IDEX reprend une longueur d'avance ...

 

[Savate]

il y a une heure, Badid a dit :

Mais en mettant la fin de course (home) de la deuxième tête sur la première ... plus de problèmes de dilatation !

la dilatation n'est pas que horizontale 

il y a une heure, Badid a dit :

Vous avez une idée précise en tête ? Un montage fait-il référence ?

il y en a des tas des multitools plus ou moins bien finis/fonctionnels, actuellement c'est celui là qui à ma préférence : GitHub - DraftShift/StealthChanger: Tool changing system for Vorons and other front mount printer motion systems, not just stealthburner.

Sinon en vrac :

65° c'est largement suffisant pour de l'abs/asa

130° c'est la limite pour les plateaux magnétique de super qualité (et comme pour tout l'utiliser à la limite réduit beaucoup sa durée de vie)

350° je ne connais pas beaucoup de têtes et de capteurs qui acceptent de monter à 350° plus de 30s sans surcoût

(après vérification l'octopus pro ne possède par défaut qu'une seule entrée PT100/1000 ... mais il y a toujours la possibilité de mettre un adaptateur à la place d'un des drivers moteur, mais on perd un moteur)

Attention en utilisation avec plusieurs matières à parfaitement nettoyer les buses sous peine de bouchage express 

Sinon j'aime beaucoup les idex (j'ai une tenlog idex qui est très sympa)

+ moins de pertes de matière

+ modes copie/miroir pour des petites séries

- perte de surface imprimable

- nécessite des réglages fins.

Mais il y a des tas d'autres systèmes pour le multicouleur/multimatériaux

* mmu

* multitool

* AMS (mmu version bambu, qui commence à apparaître chez tous les constructeurs)

* multitête (bambu H2D par ex, mais il y en a plein d'autres, parfois beaucoup moins réussies ..)