Premier projet pour la reprap

Après avoir pu imprimer les premières belles pièces je me demandais ce que j’allais pouvoir fabriquer… du coup le premier problème aperçu en ouvrant une porte de placard fut prétexte à une modélisation rapide et aussitôt un proto.

Déjà c’était vraiment génial de pouvoir goûter à cette liberté, cette aisance du passage conception/réalisation (surtout quand on a plus accès à un garage).

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En l’occurrence il s’agissait de fabriquer un support/présentoir pour ces tubes à essais (premier truc qui tombe sous la main je vous avais prévenu…).

Première idée basique, pour vérifier déjà si le diamètre convient :

1) Mesures, croquis

2) Modélisation, conversion…

3) Print !

Et hop, deux pièces d’un coup ^^

Bon déjà diamètre trop petit (aussitôt modifié sur le modèle virtuel).
Autre fait notable, comme on voit un peu sur l’image en dessous, l’impression laisse une trace sur le kapton, bien qu’elle s’atténue avec le temps j’imagine du coup que le film n’a pas une durée de vie infinie.

Mais ça permet toujours de continuer le rodage de la machine, dans ce cas le moteur de l’axe-Z a eu le même problème que celui de l’extrudeur (d’où les traces en creux sur le sommet des pièces), la poulie n’était pas fixé sur l’axe et avec l’effort finie par ne plus être entraînée (c’est un simple oublie de ma part qui remonte à très tôt dans le montage, les poulies étant montées en force c’était alors suffisant).
La solution est donc toujours la même, limer l’axe pour pouvoir visser la poulie. Mais la dernière fois j’avais oublié de préciser un détail à ne surtout pas oublier quand on fait ça.

Il faut ajouter un truc comme de la patafix pour empêcher que la limaille, attirée par l’aimant du moteur, ne vienne massacrer l’intérieur de ce dernier.

Hop le beau méplat

La suite de cette idée pour plus tard, quand la dernière version de l’objet en question sera réalisée ^^

Mais le prochain est déjà mieux conçu pour notre procédé d’impression, en utilisant moins de matière, des pièces plus fines et un assemblage tout simple, pour au final réduire le temps de fab.

En attendant laissez moi vous présenter un autre projet plus utile : un support pour la bobine de plastique 🙂

RepRap // Champagne et bilan

Santé ! Bon je n’avais que de l’eau pour trinquer, mais en tout cas voici le fameux mini-mug, test ultime de calibration pour une imprimante-3D fait maison.

Mini-mug suffisamment précis pour être étanche

Petit retour sur les dernières impressions :

17-18 : Enthousiasmé par le résultat précédent j’ai voulu tenter le mini-mug. Avec une vitesse d’impression de 1200 (mm/min) et une pression manuelle constante sur le fil, la précision est au rendez-vous et c’est impressionnant. On dirait que la machine chante quand elle enchaîne les courbes.
Seulement à cause du film la pièce se décolle juste avant la fin de l’impression (90%).

Pour être sur que ça vient bien du film je recommence mais avec une pièce fine ayant une plus grande surface de contact (wade horizontal mount).
Celle-ci se termine, avec les même paramètres la qualité, et est pas mal, mais la pièce souffre encore plus du manque de tension du film.

Un coup de colle repositionnable plus tard le film est bien plat (et comme ça on pourra le changer, également au cas où la colle, résistant à 80°C max, poserai problème quand le fil à 200°C se dépose).

Nouveau mini-mug, mais avec d’autres paramètres pour voir, une vitesse de 1000mm/min mais sans la pression constante sur le fil (sauf au début). Comme on le voit sur l’image au-dessus la différence entre avec ou sans pression est flagrante, la résolution est beaucoup plus irrégulière sur le second. Par contre ce qui ne se voit pas c’est que la pièce à un fond bien plat et l’impression a pu se finir à 100% 🙂

Film tendu VS film collé

En voyant la vitesse du flux de l’extrusion pendant la phase de purge je me dit qu’il doit être possible d’imprimer bien plus vite (puisque j’assiste le fil).
Et bonne nouvelle, avec le soutient l’impression #20 est d’excellente qualité même à 1800mm/min (étant plus rapide, c’est également moins fatiguant)!
On va donc pouvoir commencer à imprimer de vrai pièces, améliorer progressivement la machine et préparer des kits pour monter d’autres imprimantes (mouahahah vive la réplication).

Vue d’ensemble des 20 premières impressions-3D 🙂
Bilan :

La morale de ce projet c’est que tous les détails comptent.
Il faut que tout soit parfait pour avoir une bonne qualité d’impression.

La dernière étape m’a fait revoir légèrement à la baisse le degré d’accessibilité de l’imprimante. Si le montage n’est pas bien plus complexe qu’un gros légo, ajuster la machine (et plus particulièrement l’extruder) sera d’un autre niveau et demandera pas mal de persévérance pour trouver ce qui ne va pas et chercher une solution.

Une chose qui est rarement précisé également : en fonctionnement la machine est un peu bruyante, on ne l’entend pas trop dans les vidéos mais heureusement ça reste du niveau d’un gros scanner (grâce à la gen6 board).

Au final, voila environ 5 mois qu’avait débuté ce projet, et l’imprimante m’aura coûté à ce jour exactement 680,98€. Surtout à cause des frais de ports des multiples commandes nécessaires pour tout rassembler, c’est moins élevé que ce que j’ai pu voir ailleurs mais si vous envisager de monter une RepRap il est donc possible de faire mieux.

En tout cas ça en valait largement le coup, pour les choses apprise, le plaisir du montage et de la pratique, et puis surtout, maintenant j’ai un outil de prototypage/fabrication rapide sur mon bureau et ça c’est incroyable.  

Bienvenue dans la IIIème révolution industrielle !

De nombreuses choses vont changer, il en reste encore beaucoup à apprendre et inventer mais j’ai l’impression que chaque jours on se rapproche un peu plus du monde décrit par Cory Doctorow dans Makers, peut-être bien le prochain paradigme… du coup autant l’anticiper (hop un peu de pub pour cet autre article écrit sur le blog de @Moiraud, professeur de gestion à Lyon mettant justement les TIC (Technologies de l’Information et de la Communication) en pratique au service de l’enseignement, aller voir tout le reste, la classe numérique vaut le détour ;-).

Voila donc pour le dernier post de cette série consacrée au montage pas à pas et à la mise en route de l’imprimante-3D RepRap. La suite continuera évidemment avec le tag « reprap » au fil de l’évolution.

Pour les prochain grands projets, j’aimerai bien m’attaquer à Processing, faire un peu d’Arduino, ouvrir un Fablab… mais on est pas pressé (déjà si j’arrive à trouver un financement pour une thèse sur le sujet ça sera chouette) ^^.


Chronologie de cette série de posts :
Reprap, the beginning
Rassemblement des pièces
Préparation des pièces
Montage de la mécanique : axe X / axe Z / axe Y / cadre / extrudeur « wade »
L’électronique : one board to rule them all
Configuration, vérification (+fin de l’extrudeur)

Calibration et premiers tests
Champagne et bilan…

RepRap // Calibration et premiers tests

Après cette semaine la RepRap est enfin au-point !

Cube de 40mm de coté trouvé sur Thingiverse pour le calibrage, une fois converti en « Gcode » pour l’impression

Dans le précédent post on s’était assuré que tout fonctionnait.
La suite logique était d’utiliser un modèle simple pour vérifier le comportement de l’imprimante, affiner les réglages et diagnostiquer les problèmes éventuels.
Il fallut plus de quinze essais avant de voir la première pièce achevée avec succès.

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Les problèmes :
Tout d’abord le moteur tournait dans le vide, il n’entraînant pas le petit engrenage fixé sur son axe (le couple nécessaire étant plus important quand il faut forcer le passage du fil plastique).
Hop trouver un étau pour limer l’axe du moteur de l’extruder, ajouter la vis et on continu.
Après les soucis de la résistance on est donc déjà content de voir le flot de plastique même si ça ne faisait qu’un blob inutile pour le moment.

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Le moteur tournait en sens inverse, lors d’extrusions manuelles il suffisait de cocher « reverse » mais lors d’une impression le logiciel n’en tenait pas compte…
J’ai voulu changer une valeur dans le firmware, mais finalement après ré-étude du moteur j’ai testé de retourner le connecteur molex, ça a déformé un peu le support mais a permis de valider l’hypothèse, après quelques impressions j’ai quand même fini par refaire un nouveau câblage bien propre.

Durant le 2ème test les boulons de l’axe-Z avaient de nouveau tendance à se dévisser. Il était nécessaire de décaler les tiges filetés pour ajouter des contre-écrous, ajuster les poulies avec des rondelles pour que la courroie arrête de frotter sur leur bord. Remonter le tout et par conséquent refaire le niveau de l’axe-X…

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Le 4ème essai commençait aussi mal que les autres, le fil avait du mal à accrocher à cause d’une trop grande vitesse d’execution… mais en le laissant continuer les couches déposée gagnaient en qualité au fur et à mesure !
J’en ai déduit que l’écart entre la buse et le support (le niveau 0) était trop important ce qui s’est vérifié par la suite.
Même si la pièce n’a pas pu être terminé on retrouvait à peu de chose près les dimensions prévus, confirmant que la géométrie de l’imprimante était correct.

Durant le test 5 le câble à l’extrémité de la buse s’est accroché à la pièce…résistance déconnecté, démontage de l’extrudeur pour réparation, et à chaque fois il faut déplacer le moteur, l’enlever, dévisser la base… (la première pièce qu’il faudra imprimer est un support pour monter l’extruder autrement).

Le câble s’étant de nouveau décroché par la suite j’ai repris un connecteur neuf et au lieu de couper le bout il sert à maintenir le kapton bien enroulé… cette fois c’est costaud.
J’en profitais pour enlever une rondelle afin de recentrer le boulon, mais du coup le grand pignon de l’extruder s’est retrouvé à frotter contre une des vis du moteur, un petit coup de ponçage et heureusement ça passe.

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Pour régler le problème récurrent de hauteur j’ai raccourcis un peu le morceau d’alu qui vient interrompre le capteur optique

Le 14 arriva à la moitié du cube, mais avec le jeu du film il fini par se faire décrocher malgré l’ajout de quelques morceau d’adhésif.
Idéalement il faudrait que le kapton soit collé : /

Les essais étaient un peu mieux mais il restait encore beaucoup à rattraper.
En me rappelant d’une vidéo ou certains utilisent une plaque supplémentaire pour récupérer plus facilement les pièces imprimé, j’ai trouvé un morceau de plexi et ai découpé une plaque support pour gagner encore en hauteur.

Pour aller plus vite j’ai modéliser un truc plus petit, 30x30x10mm.

Malheureusement le pla n’accrochait pas.
Récupération du film kapton, 16ème essai, et cette fois c’est la première impression entièrement complété!

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Le calibrage était donc assez éprouvant et demanda beaucoup de boulot, mais le résultat est satisfaisant.
Reste cette histoire du film support, peut-être fixer les écrous de l’axe-Z à la superglue, et surtout le soucis d’entraînement du fil plastique, que je compense pour le moment en réduisant la vitesse et en maintenant une pression à la main pour obtenir un flux constant. Les vacances de noël serons l’occasion de refaire la partie mâchoire du boulon d’entraînement.

Le prochain défis c’est de faire le fameux « watertight minimug » un shooter qui si il est bien imprimé est étanche et sert justement à célébrer ce haut-fait 🙂


Chronologie de cette série de posts :
Reprap, the beginning
Rassemblement des pièces
Préparation des pièces
Montage de la mécanique : axe X / axe Z / axe Y / cadre / extrudeur « wade »
L’électronique : one board to rule them all
Configuration, vérification (+fin de l’extrudeur)

Calibration et premiers tests
Champagne et bilan…