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Imprimante Minima 3D Printer version 2

Après pas mal de remarques, j’ai décidé de revoir un peu le design de la Minima 3D printer.

Voici les améliorations apportées à mon imprimante 3D Minima:

  • les tiges filetés sont remplacées par du profilé alu (ce qui rajoute une trentaine d’euros au coût du projet) mais qui accentue la rigidité de la structure
  • Pour limiter les coûts, je n’utilise plus le Bowden mais un DirectDrive qui sera par ailleurs plus performant.
  • Un support de bobine est intégré via les smooth rods de Z
  • l’autobed leveling se fera grâce à un capteur de proximité (moins de 5€) ce qui évitera de venir taper le plateau
  • la quantité de plastique utilisé par les pièces imprimables est diminuée

Voici une illustration de la maquette de l’imprimante 3D Minima:

3D printer Minima V2

3D printer Minima V2

 

Quel est votre ressenti par rapport à ce nouveau design d’imprimante 3D ?

Imprimante 3D Minima: petit, simple et performante

Cela fait un moment que je cherche à avoir une imprimante 3D qui répond parfaitement à mes besoins.

Après avoir fabriquer une Prusa Mendel, une PrintrBot, une Rostock Delta (en cours de fabrication), je me suis aperçu qu’aucune imprimante 3D ne convient vraiment à ce que je cherche: une petite imprimante stable, performante, transportable, évolutive et pas chère.

Même si certaines imprimantes 3D semble répondre à tous ces critères, il y a toujours quelque chose qui me dérange:

  • encombrement
  • tarif
  • évolutivité limité

J’ai  donc décidé de modéliser l’imprimante de mes rêves qui portera le nom de code Minima 3D. Me voilà donc parti à la découverte d’un univers inconnu: la modélisation 3D.

[DIY] Fabrication d’une Rostock Mini Delta Imprimante 3D Part2

rostock mini front

Cela fait un petit moment que je n’ai pas parlé de mon imprimante Rostock Mini Delta.

Voici donc des nouvelles de l’évolution de l’imprimante 3D, et çà n’a pas été une mince affaire d’avancer dans ce projet de Delta 3D car j’ai rencontré de nombreux soucis.

Je vous propose donc de découvrir la suite de l’aventure imprimante Delta Mini.

La Rostock 3D prend forme et même si le projet avance petit à petit, je suis satisfait du châssis de l’imprimante 3D.

Imprimante 3D: auto bed leveling facile !

autobed leveling

Avant de monter ma nouvelle imprimante 3D, une Rostock Delta modifiée, j’ai décidé d’implémenter une fonctionnalité que tous le monde considère comme géniale: l’auto bed leveling.

Actuellement ma RepRap Prusa fonctionne plutôt pas mal et je n’ai que 3 reproches à lui faire:

  • ma Mendel Prusa est bruyante et dérange mes voisins lorsque j’imprime, mais vous verrez dans un prochain billet que j’ai trouvé une astuce à pas cher pour limiter les vibrations et le bruit occasionné par l’imprimante 3D.
  • la vitesse d’impression n’est pas terrible. Pour vous donner une idée, il me faut 8 heures pour imprimer une des 3 bases de ma future Delta Rostock. Pour le moment pas grand chose à faire, je n’ose pas augmenter la vitesse pour ne pas perdre en qualité.
  • avant chaque impression je suis obligé de régler le bed manuellement, ce qui est fastidieux et génère quelques impressions ratées car les premières couches sont mal posées.

Dans le dernier firmware Marlin (celui que j’utilise), il existe une fonctionnalité qui peut me faire gagner du temps: l’auto bed leveling.

Essayons de mettre l’auto bed leveling en marche sur mon imprimante 3D Prusa (vous allez voir çà n’a pas été si simple que çà).

Principe de l’auto bed leveling

L’auto bed leveling est une fonctionnalité relativement simple à comprendre. Un mini servo équipé d’un contacteur switch est installé à proximité de votre extrudeur sur le X Carriage.

Avant une impression, il va venir palper votre plateau en différents endroits afin de pouvoir procéder à une rectification en temps réel de votre axe Z lors de l’impression.

Ce palpeur est alimenté directement par votre carte contrôleur RAMPS et le contacteur switch vient remplacer votre endstop Z Min.

Branchement de l’auto bed leveling

J’ai trouvé assez peu de documentation concernant le branchement (wiring) du servo et du contacteur servant à l’auto bed leveling, c’est pourquoi j’ai pris soin de vous faire cette illustration:

ramps auto bed leveling

ramps auto bed leveling

Tout d’abord il faut brancher votre servo sur le port servo 1 de votre RAMPS. Faites attention à la polarité et à la puissance nécessaire pour alimenter votre servo. Je vous recommande d’utiliser un mini servo 9g que l’on trouver pour 4€ sur le net. Il ne consomme que 5V et est largement nécessaire pour effectuer les différents palpages sur votre bed.

Si votre servo consomme plus de 5V, il vous faudra l’alimenter via une source externe. Voici le type de servo que j’utilise:

Mini Servo 9G

Mini Servo 9G

Maintenant il vous faut un jumper pour relier le VCC au 5V sur la carte RAMPS, sinon celle-ci ne sera pas capable d’alimenter le servo.

Enfin, il suffit de brancher le contacteur switch sur le endstop Z min de la ramps.

Configuration de l’auto bed leveling

La configuration de l’auto bed leveling pour ma Prusa 3D se fait en éditant le fichier “Configuration.h” de Marlin.

Tout d’abord, il faut activer le servo:

/*********************************************************************\
* R/C SERVO support
* Sponsored by TrinityLabs, Reworked by codexmas
**********************************************************************/
 
// Number of servos
//
// If you select a configuration below, this will receive a default value and does not need to be set manually
// set it manually if you have more servos than extruders and wish to manually control some
// leaving it undefined or defining as 0 will disable the servo subsystem
// If unsure, leave commented / disabled
//
#define NUM_SERVOS 1 // Servo index starts with 0 for M280 command
 
// Servo Endstops
//
// This allows for servo actuated endstops, primary usage is for the Z Axis to eliminate calibration or bed height changes.
// Use M206 command to correct for switch height offset to actual nozzle height. Store that setting with M500.
//
#define SERVO_ENDSTOPS {-1, -1, 0} // Servo index for X, Y, Z. Disable with -1
#define SERVO_ENDSTOP_ANGLES {0,0, 0,0, 180,65} // X,Y,Z Axis Extend and Retract angles
 
Ici il suffira de modifier les valeurs "180,65" par vos valeurs qui correspondent à l'angle de mouvement du servo pour la rétractation et pour l'extension.
 
Il faut ensuite activer l'auto bed leveling. Il y a 2 modes de palpages:
* le mode grid qui va palper votre bed en parcourant une grille. C'est le mode le plus utilisé.
* le mode point qui va palper 3 points que vous préciserez.
 
Voici un exemple de configuration:
 
//============================= Bed Auto Leveling ===========================
 
#define ENABLE_AUTO_BED_LEVELING // Delete the comment to enable (remove // at the start of the line)
 
#ifdef ENABLE_AUTO_BED_LEVELING
 
// There are 2 different ways to pick the X and Y locations to probe:
 
// - "grid" mode
// Probe every point in a rectangular grid
// You must specify the rectangle, and the density of sample points
// This mode is preferred because there are more measurements.
// It used to be called ACCURATE_BED_LEVELING but "grid" is more descriptive
 
// - "3-point" mode
// Probe 3 arbitrary points on the bed (that aren't colinear)
// You must specify the X & Y coordinates of all 3 points
 
#define AUTO_BED_LEVELING_GRID
// with AUTO_BED_LEVELING_GRID, the bed is sampled in a
// AUTO_BED_LEVELING_GRID_POINTSxAUTO_BED_LEVELING_GRID_POINTS grid
// and least squares solution is calculated
// Note: this feature occupies 10'206 byte
#ifdef AUTO_BED_LEVELING_GRID
 
// set the rectangle in which to probe
#define LEFT_PROBE_BED_POSITION 40
#define RIGHT_PROBE_BED_POSITION 150
#define BACK_PROBE_BED_POSITION 150
#define FRONT_PROBE_BED_POSITION 40
 
// set the number of grid points per dimension
// I wouldn't see a reason to go above 3 (=9 probing points on the bed)
#define AUTO_BED_LEVELING_GRID_POINTS 3
 
 
#else // not AUTO_BED_LEVELING_GRID
// with no grid, just probe 3 arbitrary points. A simple cross-product
// is used to esimate the plane of the print bed
 
#define ABL_PROBE_PT_1_X 15
#define ABL_PROBE_PT_1_Y 180
#define ABL_PROBE_PT_2_X 15
#define ABL_PROBE_PT_2_Y 20
#define ABL_PROBE_PT_3_X 170
#define ABL_PROBE_PT_3_Y 20
 
#endif // AUTO_BED_LEVELING_GRID
 
 
// these are the offsets to the probe relative to the extruder tip (Hotend - Probe)
#define X_PROBE_OFFSET_FROM_EXTRUDER -35.0
#define Y_PROBE_OFFSET_FROM_EXTRUDER -35.0
#define Z_PROBE_OFFSET_FROM_EXTRUDER -25.14
 
#define Z_RAISE_BEFORE_HOMING 4 // (in mm) Raise Z before homing (G28) for Probe Clearance.
// Be sure you have this distance over your Z_MAX_POS in case
 
#define XY_TRAVEL_SPEED 5000 // X and Y axis travel speed between probes, in mm/min
 
#define Z_RAISE_BEFORE_PROBING 15 //How much the extruder will be raised before traveling to the first probing point.
#define Z_RAISE_BETWEEN_PROBINGS 5 //How much the extruder will be raised when traveling from between next probing points
 
 
//If defined, the Probe servo will be turned on only during movement and then turned off to avoid jerk
//The value is the delay to turn the servo off after powered on - depends on the servo speed; 300ms is good value, but you can try lower it.
// You MUST HAVE the SERVO_ENDSTOPS defined to use here a value higher than zero otherwise your code will not compile.
 
// #define PROBE_SERVO_DEACTIVATION_DELAY 300
 
 
//If you have enabled the Bed Auto Leveling and are using the same Z Probe for Z Homing,
//it is highly recommended you let this Z_SAFE_HOMING enabled!!!
 
#define Z_SAFE_HOMING // This feature is meant to avoid Z homing with probe outside the bed area.
// When defined, it will:
// - Allow Z homing only after X and Y homing AND stepper drivers still enabled
// - If stepper drivers timeout, it will need X and Y homing again before Z homing
// - Position the probe in a defined XY point before Z Homing when homing all axis (G28)
// - Block Z homing only when the probe is outside bed area.
 
#ifdef Z_SAFE_HOMING
 
#define Z_SAFE_HOMING_X_POINT (X_MAX_LENGTH/2) // X point for Z homing when homing all axis (G28)
#define Z_SAFE_HOMING_Y_POINT (Y_MAX_LENGTH/2) // Y point for Z homing when homing all axis (G28)
 
#endif
 
#endif // ENABLE_AUTO_BED_LEVELING

Les paramètres importants sont:

  • #define ENABLE_AUTO_BED_LEVELING: pour activer l’auto bed leveling
  • X_PROBE_OFFSET_FROM_EXTRUDER: espace entre le X du servo et celui de votre extruder
  • Y_PROBE_OFFSET_FROM_EXTRUDER: espace entre le Y du servo et celui de votre extruder
  • Z_PROBE_OFFSET_FROM_EXTRUDER: espace entre le Z du servo et celui de votre extruder
  • LEFT_PROBE_BED_POSITION, RIGHT_PROBE_BED_POSITION, BACK_PROBE_BED_POSITION, FRONT_PROBE_BED_POSITION: pour définir le rectangle de la grille de palpage
  • Z_RAISE_BEFORE_HOMING: nombre de mm à remonter par votre Z avant la commande de Homing G28
  • Z_RAISE_BEFORE_PROBING: nombre de mm à remonter par votre Z avant le premier palpage
  • Z_RAISE_BETWEEN_PROBINGS: nombre de mm à remonter par votre Z entre 2 palpages
  • PROBE_SERVO_DEACTIVATION_DELAY: si votre servo tremblotte, vous pouvez activer cette option. Elle permet de limiter le phénomène Parkinson sur le servo servant à l’auto bed leveling.

GCode pour l’auto bed leveling

Une fois le firmware correctement configuré, il ne reste plus qu’à le tester en utilisant le GCode suivant:

G90 ; Passage coordonnees absolues
G28 X Y ; Home X Y
//G28 Z ; home Z (pas necessaire)
G29 ; Palpage
G90 ; Passage coordonnées absolues
G1 Z2 F4000 ; rétractation palpeur

Problèmes avec l’auto bed leveling

Au cours de l’installation et la configuration de l’autobed leveling j’ai rencontré un certain nombre de problèmes, le plus chiant étant qu’entre deux palpations, l’axe Z ne remontait pas et du coup çà frottait la glace :(.

Après plusieurs heures a essayé de comprendre d’où pouvait provenir l’erreur, je me suis aperçu que mon endstop Z fonctionnait à l’envers, en détectant le Z min comme étant un Z max.

J’ai donc tout simplement modifié mon firmware Marlin pour que celui-ci devienne bien un Z min 🙂

Ensuite, mon support de servo a fondu car il était beaucoup trop proche de ma buse, j’ai donc réaliser un support plus large permettant d’espacer le servo de la buse (penser à remesurer les espacements sinon l’autobed leveling ne sera plus correct).

En espérant que cette expérience vous aidera à installer l’autobed leveling sur votre imprimante 3D.

 

[DIY] Fabrication d’une Rostock Mini Delta Imprimante 3D Part1

rostock mini front

Cela fait maintenant 6 mois que mon imprimante 3D Prusa Mendel I2 fonctionne du feu de dieu.

J’ai imprimé beaucoup de choses (la plupart ne me servent à rien…) mais il me manque certaines fonctionnalités intéressantes tels que le bed leveling ou bien encore la possibilité de convertir mon extruder en fraiseuse type CNC ou en découpeuse laser.

Ne voulant pas “casser” et dérégler mon imprimante 3D Prusa Mendel, j’ai donc décidé de fabriquer une petite sœur pour combler ces manques.

Après consultation des nouvelles imprimantes 3D disponibles et OpenSource, plusieurs ont retenues mon attention.

2014, une année de GeeK

2014, une année de GeeK

L’année 2013 a été une année relativement chargée qui nous a permis de voir de nombreuses geekeries. Et 2014 s’annonce déjà d’être encore plus geek, notamment avec tous les objets connectés.

Tout comme l’an dernier je vous propose de passer brièvement sur les thèmes abordés au cours de l’année et d’enchainer sur les projets à venir.

Voici donc une ébauche (méthode agile oblige :p) de notre roadmap à venir.

RepRap 3D: syndrome de l’impression inversée

reprap

Depuis que ma petite RepRap Prusa Mendel fonctionne à la perfection (du moins c’est ce que je croyais), je n’ai pas arrêté d’imprimer des pièces afin d’améliorer mon imprimante.

La plupart de ces pièces sont parfaitement symétriques et donc je pensais que mon imprimante était parfaitement calibrée.

Mais j’ai eu à imprimer une pièce non symétrique et là: C’EST LE DRAME !

Mon imprimante 3D est touchée par le syndrome de l’impression inversée. Cela signifie tout simplement que vous imprimez la pièce comme si elle se reflétait dans un miroir.

Calibration d’une imprimante 3D RepRap

reprap
Il y a un peu plus d’un an j’ai démarré la réalisation d’une imprimante 3D type RepRap Prusa Iteration 2.
A l’époque il n’y avait pas de pack complet permettant la fabrication d’une telle imprimante 3D.
La première étape consistait donc à trouver l’ensemble du matériel permettant de créer notre imprimante 3d.
Plusieurs mois se sont écoulés entre la commande des différents matériaux (barres, moteurs, extrudeurs, …) car la plupart provient de Chine et les délais d’acheminement sont juste horrible.
Mais j’ai quand même réussi à monter mon imprimante 3D RepRap et vu comme j’ai miséré à tout paramétrer, installer, etc… j’ai pensé qu’un billet récapitulatif pourra vous aider.

[DIY] Imprimante 3D pas cher: ma Reprap Prusa Mendel

Celà fait 4 mois, on parlait de tout et de rien avec des collègues de boulot lorsqu’on est tombé sur un article et sa vidéo concernant les imprimantes 3D. Alors pour ceux qui ne savent pas ce qu’est une imprimante 3D, il s’agit d’une machine capable d’imprimer des objets en 3 dimensions.

On a donc recherché sur le net des informations concernant ces fameuses imprimantes 3D et on s’est vite rendu compte que les modèles disponibles sur le marché sont relativement chers (plusieurs milliers d’euros).

Intrigué par ces nouveaux périphériques capables de créer des objets en plastiques, j’ai continué de chercher sur Internet et c’est la que j’ai trouvé des informations sur une imprimante 3D DIY (Do It Yourself). Cette imprimante a monté soi même se nomme RepRap.

Le principe de la RepRap est simple: capable de réaliser une imprimante à partir d’une imprimante. C’est ce que l’on appelle de la réplication et évidemment cette notion n’est que pure utopie, même s’il est vrai que les imprimantes RepRap sont bluffantes et géniales.

Pour ceux qui souhaiteraient plus d’informations sur les différentes imprimantes 3D DIY inspirées de la RepRap, je vous invite à aller sur le site de RepRap, leur wiki étant une mine d’informations.

Notez également qu’il existe un salon IRC francophone sur la RepRap (Serveur: Freenode, Salon: #Reprap.fr) sur lequel une dizaine de passionnés se feront un plaisir de vous aider et de vous guider. J’en profite d’ailleurs pour remercier arthur et hexamail qui m’ont énormément aidé pour le montage et le paramétrage de mon imprimante 3D Reprap Prusa Mendel.

Dans la suite de ce billet, je vais essayer de mettre les différentes étapes et problèmes que j’ai rencontré, en espérant que mon retour d’expérience vous aidera ou vous donnera envie de monter vous même votre propre imprimante 3D RepRap.

Quelle imprimante 3D choisir ?

N’ayant pas énormément d’argent, j’ai directement oublié l’idée d’acheter une imprimante 3D professionnelle et j’ai donc décidé de fabriquer moi même mon imprimante 3D. Je parcours donc les forums de RepRap et leur Wiki et là je m’aperçois qu’il existe plusieurs modèles d’imprimantes 3D DIY.

En effet, il existe un dizaine de modèles dont les plus connus sont: la Wallace, la Prusa Mendel et le Huxley.

Et là, première erreur à éviter: se précipiter! En effet, une des difficultés dans la réalisation d’une imprimante 3D basée sur une RepRap est de trouver un certain nombre de pièces qui permettra de la fabriquer. Je lis donc des centaines de pages sur les forums et du coup il m’a semblé évident que je devais partir sur une RepRap Prusa Mendel v2.

Le choix s’est porté sur une RepRap Prusa Mendel v2 car c’est un modèle bien documenté pour lequel on trouve facilement les différentes pièces assurant sa fabrication.

Voilà à quoi ressemble une
 assemblée issue d’un kit “tout fait” que l’on peut se procurer pour environ 900€:

RepRap Prusa Mendel V2

 

Plutôt sympa non 🙂 par contre 900€ ce n’est pas mon budget.

Une RepRap Prusa Mendel v2 pour 500€

Pour ceux qui ont un peu d’argent et qui n’ont pas envie de s’embêter à trouver le matériel nécessaire, il existe des kits complets pour lesquels il ne reste que l’assemblage à faire. Ces kits sont de bonne qualité mais reste onéreux. Compter environ 900€ pour un kit tel que celui de la photo précédente.

Ne disposant pas d’une telle somme, j’ai donc décidé d’essayer de faire ma propre imprimante 3D pour un budget de 500€, ce qui ne sera pas chose facile vous verrez.

J’ai donc listé tout le matériel dont j’allais avoir besoin, puis j’ai essayé de trouver les prix les plus bas du net, frais de port inclus. Pour trouver tout le matériel nécessaire pour une Prusa Mendel v2, j’ai dû passer de nombreuses heures sur Ebay et Google, mais j’y suis parvenu.

Une Reprap Prusa Mendel se compose de plusieurs éléments dont voici les principaux:

  • de la quincaillerie et de la visserie (qu’on trouve chez Castorama ou Bricovis)
  • d’un kit de pièces plastiques spécifiques (trouvé sur Ebay)
  • de 5 moteurs Nema17 (trouvé sur Ebay)
  • d’un lit chauffant (trouvé sur Ebay)
  • d’une buse chauffante (trouvé sur Ebay)

Comme je suis sympa, je vous donne la liste complète du matériel acheté, ainsi que les liens vers les différents vendeurs:

Désignation Prix
Kit pièces metriques Prusa V2 70
12 LM8UU 8mm Linear Ball Bearing Bush Bushing 10
8 roulements 608ZZ Abec 5 8
2 inch Threaded and 20mm Smooth Rod 6
PCB Heatbed MK2 Deluxe Kit 56
T2.5 Timing Belt + 2 Pulleys + grubscrews 29
5 NEW HYBRID NEMA 17 STEPPER MOTORS REPRAP 51
3 Tubes Rond acier étiré verni Ø 8 mm, 1 m 13
Visserie + Tiges fileté 38
MK4 MKIV J-Head Hot End 0.4mm nozzle 3mm filamnet 53
New Nice 1PCS ATmega2560-16AU Board with USB Cable 14
10 PCS AC 125V 1A 1NO 1NC Mini Micro Switch w Lever 2
RAMPS 1.4 electronics + SD RAMPS and cables 52
4 x A4988 stepper driver 42
PLA filament 3mm, 0,5kg 18
10mm 1.0cm X 33m 100ft Kapton Tape High Temperature 2
5 led 0805 2
100x SMD/SMT 0805 Resistor 0-1k Ohm 3
WD40 lubrifiant 5
Alimentation
Black Heat Shrink Tubing Set Pack (0.8/1.5/2.5/3.5/4.5mm) 3
Gold Tone Aluminum Case Resistors 25W Power 10 Ohm 3
5x 5 Color Binding Post Speaker Cable 4mm Banana Plug 4
DIGITAL HANDHELD LCD DVM VOM MULTIMETER VOLTMETER 4
Polyolefin Heat Shrink Heatshrink Tubing Tube Sleeve 2
TOTAL   490

Pour ceux que celà intéresse, le fichier Excel est téléchargeable ici et il intègre les liens vers tous les vendeurs.

Comme on peut le voir dans le tableau ci-dessus, le budget pour monter mon imprimante 3D s’élève à 490€. Mais autant vous le dire tout de suite, je suis plus proche des 600€ car j’ai une carte Arduino qui a cramé, ma buse qui a fondu et j’ai dû acheté quelques bricoles à coté. Cela dit, cela reste relativement correct et je suis plutôt satisfait de moi sur ce coup là.

Mon imprimante 3D

Je vous passe les différentes étapes de montage car je me suis inspiré de ce guide d’instructions qui est super bien fait avec de nombreux schémas.

Notez tout de même que suivant votre Kit plastique de pièces pour Prusa Mendel, vous serez sûrement amené à faire quelques modifications.

Voici à quoi ressemble mon imprimante 3D assemblée:

reprap prusa mendel low cost

 

reprap prusa mendel v2

Vous noterez que je n’ai pas branché le plateau chauffant car pour imprimer avec du plastique PLA ce n’est pas obligatoire (et car je n’ai plus de fil électrique sécurisé :p).

Et voici une vidéo de ma première impression (désolé pour la qualité je n’ai qu’un téléphone pourri):

Et voilà le résultat de ma première pièce 3D imprimée:

RepRap First Print

Pas vraiment réussi n’est-ce pas? Je me conforte en me disant que j’ai un souci de buse, que l’imprimante 3D n’est pas étalonnée ni paramétrer.

Je vous donne rendez vous dans un prochain sujet pour de nouvelles aventures avec ma RepRap.