dans les articles précédents, nous avons comment monter les différents éléments physiques constituants une imprimante 3D de type Prusa Mendel V2. Pour ceux qui arrivent en cours de route, voici les différents articles qui ont précédé:

• Budget
• Montage
• Cablage
• Alimentation électrique
• Contacteur de fin de course

un Marlin en bonne forme ! ! !

Nous allons maintenant voir les modifications à faire dans les fichiers de Marlin afin de faire fonctionner l’imprimante. Cela concerne principalement les fichiers « configuration.h » et « pin.h » .

Tout d’abord, faisons un rapide point sur le firmware.Il existe plusieurs firmwares possibles pour faire fonctionner une Prusa, les plus connus sont Sprinter, Teacup and Marlin. Vous trouverez la liste des différents firmware ici. J’ai testé Sprinter et Teacup, puis j’ai finalement retenu Marlin, il me semblait avoir le suivi le plus régulier.

Marlin est développé par Erik van der Zalm et vous pouvez le trouver ici.

Le firmware est constitué de plusieurs fichiers textes qui apparaissent sous forme d’onglet dans Arduino. Cela vous semblera complexe quand vous les ouvrirez, et bien je vous le confirme ça l’est. Heureusement pour nous, nul besoin de comprendre d’intégralité des toutes ces lignes de code pour faire fonctionner l’imprimante. L’essentiel de nos interventions se feront dans l’onglet configuration.h.

Mais pour commencer, il y a une ligne à changer dans l’onglet « pin.h » en ligne 246.

// uncomment one of the following lines for RAMPS v1.3 or v1.0, comment both for v1.2 or 1.1
#define RAMPS_V_1_3
// #define RAMPS_V_1_0

Il suffit de mettre en commentaire la ligne ne correspondant pas à notre version de shield Ramps et sauvegarder.

Maintenant, il faut mettre les mains dans le cambouis et plonger dans le fichier « configuration.h ».

Voici les paramètres à modifier :

Paramètres généraux:

#define BAUDRATE 115200
→Définit la vistesse de communication PC/carte arduino ( 115200 ou 250000)

#define MOTHERBOARD 34
→Définit le type de carte et de branchement ( 33 ou 34)

Paramètres de gestion de température :

#define TEMP_SENSOR_0 6
#define TEMP_SENSOR_1 0
#define TEMP_SENSOR_2 0
#define TEMP_SENSOR_BED 1
→Définit le type de sonde de température (voir les commentaires pour choisir le code correspondant)

Paramètres de gestion des capteurs de fin de course :

const bool X_ENDSTOPS_INVERTING = false
const bool Y_ENDSTOPS_INVERTING = false
const bool Z_ENDSTOPS_INVERTING = false
→Définit le type de fonctionnement des fin de course choisit true = switch mécanique et false = switch optique)

Paramètres de gestion des axes:

#define DISABLE_X false
#define DISABLE_Y false
#define DISABLE_Z false
#define DISABLE_E false // For all extruders
→Définit si les moteurs seront activés pour chaque axe ( False  = activé)

#define INVERT_X_DIR false    // for Mendel set to false, for Orca set to true
#define INVERT_Y_DIR true    // for Mendel set to true, for Orca set to false
#define INVERT_Z_DIR true     // for Mendel set to false, for Orca set to true
#define INVERT_E0_DIR true   // for direct drive extruder v9 set to true, for geared extruder set to false
#define INVERT_E1_DIR false    // for direct drive extruder v9 set to true, for geared extruder set to false
#define INVERT_E2_DIR false
→Définit le sens de fonctionnement des axes.

 Paramètres pour définir le point de départ de votre tête d’impression (HOME 1 = MAX et -1 = MIN) :
#define X_HOME_DIR -1
#define Y_HOME_DIR -1
#define Z_HOME_DIR -1

 Paramètres pour définir la taille du plateau d’impression et la hauteur max pour la tête d’impression:

#define X_MAX_POS 205
#define X_MIN_POS 0
#define Y_MAX_POS 205
#define Y_MIN_POS 0
#define Z_MAX_POS 150
#define Z_MIN_POS 0

Paramètres de gestion du moteur ( calibration, vitesse et accélération):

#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT   {80,80,2560,700}

#define DEFAULT_MAX_FEEDRATE {400, 400, 1, 45} // (mm/sec)

#define DEFAULT_MAX_ACCELERATION {8000,8000,100,10000} // X, Y, Z, E maximum start speed

Ces 3 derniers paramètres sont, à mon sens, les plus délicats à gérer, c’est pourquoi je ferais un article à part sur la gestion des moteurs.

Normalement, les reste des paramètres ne demanderont pas d’intervention de votre coté, du moins dans un premier temps. Lorsque vous voudrez optimiser vos impressions, vous serez peut être amenés à plonger plus en profondeur mais d’ici là vous serez plus calé que moi et n’aurez plus besoin de ce blog …

Normalement, arrivé à ce stade, vous devez pouvoir commencer à imprimer vos premiers pâtés en PLA. Désormais, tout sera une affaire de calibration.

je suis désolé si je tardes à produire mes articles, mais je suis sur de nombreux projets tels que : Montage d’une CNC, faire un robot sous Arduino ou confectionner des armures de chevaliers  en mousse pour mes enfants.
Et bien sur de temps en temps, je bosses aussi …

A bientot, pour la calibration des moteurs et de l’extrusion.

Sources :
http://blogelectro.free.fr/blog/index.php?post/2012/10/31/Marlin%3A-un-firmware-pour-Reprap
http://replicatorwarehouse.com/installing-marlin-reprap-frimware-to-ramps-1-4/
http://brazenartifice.wordpress.com/my-marlin-non-gen6-configuration-h-file/
https://gist.github.com/ElectricTomato/3006384

Cela se passe à Mondoubleau(41170) à la maison Consigny le 13 Avril 2013 de 10h à 18h

Au programme : présentation de la Tobeca (prototypes 2 et 3) en fonctionnement, présentation d’une pré version de la Probeca, explications sur l’impression 3D, exposition d’objets 3D imprimés…

N’hésitez pas à lui rendre visite, que vous soyez intéressé par l’achat d’une imprimante 3D abordable et robuste ou simplement curieux, Adrien vous attend et pourra répondre à vos questions (J’y serais également !)

Plus de renseignements sur la Tobeca, sur le site d’Adrien (Reprap-Diffusion) : ici

Pour vous y aider, Tigroux, un nouveau contributeur de ce blog, vous présente sa solution !
Vous retrouverez la première partie de son tutoriel dans le menu de ce blog, ou ici

J’espère que vous lui ferez bon accueil !

Didier3D

Pourquoi ajouter un plateau chauffant sur son imprimante 3D ?

L’imprimante 3D d’Ultimaker est dépourvue de plateau chauffant.

Le kit contient un plateau en plastique sur lequel il est conseillé de mettre un scotch permettant une meilleure adhérence du plastique.

Les plus du plateau d’origine :

• Il est simple à installer.
• Il est peu coûteux à court terme.
• Il vous est fourni dans le kit.

Les moins du plateau d’origine :

• Il est consommateur de scotch.
• Il reste à température ambiante, ce qui rend l’accroche de certains plastiques difficile. Ceci peut engendrer des phénomènes de << wrapping >>.
• L’impression avec certains plastiques peut devenir difficile, voire même impossible pour certaines formes particulières.
• Retirer l’objet imprimé peut nécessiter un marteau-piqueur.

Contrairement au plateau de base, un plateau chauffant est moins simple à installer, il est plus coûteux et il n’est pas fourni dans le kit Ultimaker mais il n’est pas consommateur de scotch, il n’a pas de problème de planéité (particularité de la plaque en verre), il peut chauffer et permettre de réussir les impressions sujettes à déformation ( << wrapping >>). De plus avec une bonne technique, décoller l’objet du plateau devient un jeu d’enfant.

Voici un lien vers le wiki d’Ultimaker pour le plateau chauffant : http://wiki.ultimaker.com/Heated_Bed

Je vous conseille d’attendre l’article sur le montage au risque de mal utiliser une des pièces listées.
Les dimensions de la plaque support ainsi que celles de la plaque en verre d’insert sont fiables (elles sont même prévues pour une 2e buse).
Les dimensions délicates sont la hauteur des cales supports venant sous le plateau chauffant ainsi que la hauteur des cales des bords du plateau (à savoir d’un coup assez faible si besoin d’en changer).
Dans tous les cas je vous conseille de faire des essais et des vérifications avant un montage définitif.
N’accordez pas d’importance aux marquages sur les photos !
Les (+x) entre parenthèses présentent des besoins optionnels qui ne sont pas indispensables, mais il faut voir au coup par coup.

À l’heure où j’écris ces lignes, je suis en train d’imprimer un boitier en PLA vert et je peux vous dire que cela vaut la peine de s’attarder à monter un plateau chauffant sur sa machine :

Matériel nécessaire (se trouve dans des magasins de bricolage et surs le NET) :

Si vous ne voulez pas que votre machine soit hors d’usage trop longtemps, commencez part commander une plaque en verre d’insert (cf dimensions ci-dessous) car c’est ce qui peut-être le plus long. J’ai pour ma part commandé ce verre d’insert chez brico leclerc.
Je vous conseille également de commander l’ensemble des pièces d’électroniques (relais/optorelais, plateau chauffant, etc… cf ci-dessous).

Je vous conseille de prendre de la colle blanche avec un pinceau pour protéger les pièces en MDF (elle devient complètement transparente une fois sèche).

La quincaillerie :

/!\ une quincaille peut parfois faire l’affaire d’une autre quincaille. Je veux dire par là qu’il est parfois possible de mettre une rondelle 4/16 là où j’ai précisé de mettre une rondelle 4/12. En règle générale, pour les rondelles il faut essayer de respecter le diamètre, mais rien ne vous empêche de changer tous les diamètres du moment que cela reste cohérent. Aussi, je vous invite à bien comprendre l’ensemble des usages qui seront faits de cette quincaillerie afin de remplacer une quincaille par une autre en toute connaissance de cause. Je sais que certaines quincailles sont délicates à trouver donc je préciserais les variantes acceptables entre parenthèses avec un ok.

Type	Quantité (l’optionnel entre parenthèses)
M3x10 (peut importe la tête)	4(+2 pour les ressorts)
M4x10 (peut importe la tête)	4
M4x16 (peut importe la tête)	2
M3x20 (peut importe la tête)de préférence Vis M3x20mm partiellement filetée (à plus de 50%) pour permettre au plateau de remonter plus facilement(le filetage accroche le support en bois).	4
M3x12 à tête plate (M3x16 ok)	10
Rondelles M3M12 (0.8mm d’épaisseur)	16(+10)(+4 allant avec les ressorts)
Rondelles M3-7	4(+10)
Écrous M3 (2.31mm d’épaisseur)	14(+2 allant avec les ressorts)
Écrous M4	2+2(optorelais)
Supports de ventilation amélioré : http://www.thingiverse.com/thing:62528	(+2)

En outillage, il vous faudra de préférence :

- Un marqueur noir fin.

- Les tournevis  (je vous conseille un tout petit tournevis qui tient entièrement dans la main à criquet et un long avec embouts échangeables) qui vont bien avec les vis (cf ci-dessus).

- Un petit serre-joints (à environs 4~5€) voir même deux.

- Un pied à coulisse (optionnel mais peut-être util pour ajuster les épaisseurs  les petits supports avec une lime car l’épaisseur du MDF n’est pas éxacte…).

- Un fer à souder d’environs 300watt suffira (10€ en magasin de bricolage).

- Un petit voltmètre voir multimètre (pas indispensable si vous arrivez à repérer le sens du courant d’un coup d’œil !).

- De l’étain assez fin (de préférence pour électronique) (évitez les étains avec du plomb ou les gros fils durs à fondre).

- De la pâte thermique de bonne qualité (prenez de la céramique blanche).

- Une perceuse (à colonne est préférable pour certains forages, mais pas indispensable) avec un foret de 1, 3 et 4mm (si vous installez une alimentation sous la machine), une pierre à meuler (pas besoin si vous avez un touret à meuler) et des forets à chanfreiner pour les vis à tête plate :

Foret de 3mm (pour former les trous des vis) :

Foret de 1mm (pour former les trous pour insérer la thermorésistance ) :

Pierre à meuler pour perceuse (pour usiner les languettes d’appui en bois. Indispensable avec le design d’origine du ventilateur) :

Forets à chanfreiner :

Une vitre en verre d’insert/trempée résistant à plus de 120°c :

249x223x3 (249x223x4 ok)  ( (246~250)X(220~223)X(3~4) mm3 ok)

Je préfère 4mm pour plus de solidité. De plus, il est difficile d’en trouver en dessous de 4mm.

Feuille de cuivre (expérimental non testé et non indispensable) :

Une ou plusieurs feuilles de cuivre (voir une plaque, mais elle devra être fine et plane pour éviter que l’ensemble ne soit trop lourd ou trop épais). Cela servira à recouvrir(voire à « envelopper » si vous choisissez des feuilles) le dessous de la plaque en verre trempé afin d’amener  la chaleur sur toute la surface d’impression .

Cela permettra d’homogénéiser la chauffe de la plaque en verre y compris sur les bords allant au delà de la plaque chauffante (Cette plaque étant plus petite que la dimension d’impression de l’Ultimaker).
Je vous conseille de prendre une (voir 2 feuilles pour une meilleure conduction thermique) idéalement de la dimension de la plaque en verre +8mm pour chacun des 4 côtés (sauf si c’est une plaque de cuivre, car elle sera assez rigide pour tenir toute seule et donc pas besoin d’envelopper !).

Si l’on prend une plaque en verre de 249x223x? mm3 -Idéalement-> 249+2*8 x 223+2*8 x ? mm3 => 263 x 237 x ? mm3.
J’ai pour ma part trouvé une feuille de cuivre au format A4 d’épaisseur 0.35mm. Elle doit être bien placée afin que la surface corresponde parfaitement à la zone de travail en particulier sur l’axe Y (largeur de 21cm seulement).
J’ai également trouvé des feuilles de 140×140 mm2. Il est tout à fait envisageable d’en assembler plusieurs, mais attention à ne pas coller ou scotcher, car elles doivent être parfaitement en contact entre le plateau chauffant et la plaque de verre. Vous pouvez bien sûr scotcher sur le dessus pour la mise en place (une feuille par angle scotchée sur le dessus après replis pour que cela tienne bien).

Supports en bois/MDF :

Vous l’aurez peut-être remarqué, il est impossible de fixer la plaque chauffante heatedbed MK2 sans que cela ne gène la pose d’une vitre qui soient plus grande que le plateau. L’idée est donc de faire un assemblage de vis, de rondelles et de boulons afin que le plateau chauffant soit juste calé par les vis. Cet assemblage mesure 0.8+2.3+0.8=3.9mm sur le dessus du plateau :

Vu du dessus => Rondelle+Écrou+Rondelle dans vis	Vu du dessous => 2 Rondelles dans vis

- Plaque support MDF : 270x250x3 mm3  (ne faites pas attention aux marquages des photos)

Si vous voulez plus épais, vous perdrez un peu d’espace d’impression en hauteur, dans ce cas, vous pourrez compenser en creusant ou en retirant des rondelles aux fixations du plateau chauffant. L’avantage c’est d’avoir un support plus rigide, mais est-ce vraiment important ? /!\ à noter que si vous retirez des épaisseurs à l’espace intermédiaire entre le plateau chauffant et le support en bois (moins de 3,9) alors il faut revoir l’épaisseur des cales en général.
Un Support de 6mm est une bonne idée, mais je vous conseille de creuser un cylindre dans le support de 6 pour que le boulon y entre entièrement. Vous pouvez alors plaquer le plateau chauffant directement sur le support de 6mm
ce qui nécessite uniquement des cales extérieures de [1,7(plateau chauffant)+3~4(plaque en verre)]mm épaisseur soit 4~5mm environ suivant l’épaisseur de votre plaque de verre trempé.
N’oubliez pas qu’il est possible de rajouter des rondelles pour compenser légèrement si la cale est un peu trop basse. Pour aller de 4 à 4,5mm par exemple. Il faut mieux être un peu en dessous plutôt qu’un peu
au-dessus, car l’objectif est d’appuyer sur la plaque de verre trempé or si la cale est trop haute cela sera très difficile.

- Cales support : 6(+9) Cales en bois à mettre sous le plateau chauffant. Elles font au minimum 10×10 mm2 pour idéalement(théoriquement) 3,91mm d’épaisseur (il est possible d’utiliser les chutes de bois de l’ultimaker car elles font 3,85mm. Il est préférable de prendre du 4mm et au pire de le limer légèrement). Ces cales supports vont empêcher le plateau chauffant de s’affaisser, car il n’est pas super plat malgré les vis de fixations (à vrai dire la seule chose qui est véritablement plate c’est la vitre d’insert et c’est bien la seule partie qui permet d’aplanir la plaque support et donc le plateau chauffant). Il faudra placer 6(voire +9) petites cales dont une au centre percée de 2 trous de 1mm afin d’y glisser les 2 pattes de la thermistance pour la caler à bonne hauteur (c’est une question de sécurité, car sans un bon contact on ne sait pas comment la machine va réagir). La hauteur idéale (et théorique) où il faut poser la thermorésistante est à environ 2,3mm (3,9+1,7-3,3) au-dessus du support. Je vous conseillerais donc d’être prudent et de dimensionner toutes vaut cales à la même hauteur puis de creuser celle du milieu jusqu’à ce que la thermorésistante arrive pile à fleur du plateau chauffant au contact de la plaque en verre. Attention à ce que la thermorésistance ne gêne pas l’appui de la plaque en verre (la pâte thermique assurera de toute façon un bon contact thermique).

Ne vous fiez pas à la forme. Une cale carrée voir au pire rectangulaire ira très bien.
Celle-ci semble a priori un peu trop basse, mais elle conviendra parfaitement croyez moi.

À noter que la surface au contact du plateau chauffant doit être ni trop ni pas assez grande, car l’objectif est de limiter la surface d’échange avec le bois et
une trop grande surface n’apportera pas grand-chose bien au contraire, mais elle doit être suffisamment répartie.

- Cales en bois MDF :

L’épaisseur de ces cales dépend de la plaque en verre. Pour 3mm, les cales doivent atteindre au maximum 8,6mm d’épaisseur et pour 4mm elles doivent faire 9,6mm.
Il n’est pas nécessaire d’atteindre exactement la hauteur de la plaque de verre. Il vaut mieux même être en dessous afin de pincer la plaque de verre.
Il est possible d’ajuster avec des rondelles M3-7 qui seront enfilées dans les vis de fixation des cales.

Verre de 3mm :

• 2 lamelles de bois/MDF de 195x9x7~8 mm3 (vous pouvez en assembler plusieurs si besoin) pour le calage du bord gauche et droit de la plaque en verre.
• 2 lamelles de bois/MDF de 100x9x7~8 mm3(vous pouvez en assembler plusieurs si besoin) pour le calage du bord haut et bas de la plaque en verre.

Verre de 4mm :

• 2 lamelles de bois/MDF de 195x9x8~9 mm3 (vous pouvez en assembler plusieurs si besoin) pour le calage du bord gauche et droit de la plaque en verre.
• 2 lamelles de bois/MDF de 100x9x8~9 mm3(vous pouvez en assembler plusieurs si besoin) pour le calage du bord haut et bas de la plaque en verre.

- Lamelles d’appui :

Ces lamelles vont être fixées sur les cales afin d’appuyer la plaque en verre sur le plateau chauffant.
Pour que la résistance mécanique soit suffisante, une épaisseur de 3mm est préférable. Attention, car au-delà de 3mm, vous allez avoir des risques de collisions avec la tête ou le ventilateur (qu’il faudra de toute façon légèrement rectifier).
Si vous trouvez plus fin que 3mm (mais suffisamment résistant) cela peut aller, mais attention, car il faut que cela résiste à plus de 120°c !

• 2 lamelles 195x11x3 mm3 pour l’appui gauche et droit.
• 2 lamelles 100x11x3 mm3 pour l’appui haut et bas.

- Plateau chauffant (mesuré au pied à coulisse numérique à 1,7mm d’épaisseur)

Il vous faut acheter un PCB Heatbed. C’est une plaque qui contient un circuit résistif de cuivre qui chauffe lorsqu’il est alimenté.
J’ai pour ma part commandé le Heatbed MK2 que l’on peut trouver chez reprap-france.
Je vous conseille également de prendre les accessoires qui vous sont proposés en particulier la plaque support, car elle vous servira de guide pour percer les trous à la perceuse plutôt que percer au travers du plateau chauffant au risque de l’endommager.

- Fil bicanal multibrin (car il doit être souple) (de préférence cuivre) supportant 10 ampères pour l’alimentation du plateau chauffant :

- Thermistance :

J’ai pour ma part reçu une thermistance de 100kohm avec le plateau (environ 3,3mm de haut sans ses pattes).
Plus la température sur la thermistance est élevée et plus sa résistance est faible. Je l’ai mesurée à 96kohm à température ambiante (environ 20°c).

- Fil de la thermistance :

Pour relier la thermorésistante à la carte de la machine, il vous faudra un fil multibrin (peut-importe le métal) d’environs 1,25mm de diamètre gaine comprise (assez fine).
Ce fil doit mesurer environ 260cm car vous devrez en faire 2 de 130cm (mieux vaut plus que pas assez) à tresser.

- Résistance de 4,7kohm (1/4 ~ 1/2 watt est largement suffisant de plus elle doit ne pas être trop grosse) :

Le capteur de température de la tête chauffante est un thermocouple. Ce n’est pas le cas du plateau chauffant si on l’équipe avec une thermistance.
Les connecteurs de branchement des capteurs thermiques de la carte mère de l’Ultimaker nécessitent 3 fils : un pour le VCC, un pour la masse et un pour le signal température.
Or, la thermistance n’a que deux pattes. La carte mère ne va pas mesurer le courant, mais la tension… Solution, il faut réaliser un pont diviseur à l’aide de 2 résistances !
La thermistance est une résistance qui varie en fonction de la température, on va donc ajouter une résistance fixe ce qui aura pour effet de faire varier la tension du pond diviseur de tension en fonction de la température.
Le wiki d’Ultimakeur indique qu’il faut souder une résistance de 4,7kohm sur la carte mère. Ainsi, vous n’aurez plus qu’à relier les 2 fils de la thermistance aux 2 extrémités du connecteur.

- Connecteur pour connecter la thermistance à la carte mère :

Vous pourrez trouver des connecteurs femelles 3 pins sur internet. J’en ai trouvé sur ebay avec le nom « Micro JST Connector PCB 3-Pin »
Attention. Assurez-vous d’avoir ET le connecteur en plastique femelle ET le petit « male crimp housing ».
Le « male crimp housing » est la petite pince métallique qui fera la connexion entre le fil entrant et la broche du connecteur sur la carte mère.

- optorelais/relais(/dissipateur)

En théorie vous n’en aurez pas besoin, car le FET (transistor) où vous avez branché la cartouche chauffante de la tête existe aussi pour chauffer le plateau chauffant, mais la puissance qui va passer par ce transistor est bien plus importante que la puissance pour la tête.

Ce n’est pas du luxe que d’ajouter des dissipateurs à tous les composants qui ont un boitier  type TO-220 :

Avec un petit dissipateur en cuivre. 

Afin d’être sûr de ne pas faire bruler le transistor voir toute la carte mère, il vaut mieux passer par un relais.
Un relais est un interrupteur qui est piloté via une commande.
Le transistor qui doit envoyer l’alimentation au plateau chauffant est lui-même déjà piloté.
L’idée c’est de faire piloter la fermeture du circuit par la sortie de puissance du transistor ainsi l’alimentation du plateau passera par interrupteur ou relais.

Le relais à la mode pour ce boulot est un relais dont le déclenchement est à 18v. Hors ce type de relais est dure à trouver, de plus il est assez cher.
Il est tout à fait possible de prendre un relais qui se déclenche à 24v, car il faut avoir 80% minimum de la tensions de commande ce qui donne 19,2v.
Autrement dit, si votre alimentation passant par le transistor atteint au moins les 19,2v vous pouvez prendre un relais de 24v.

Pour ma part je vous conseille de prendre un optorelais « solid stat relais ». Un optorelais SSR est un relais pour lequel la commande passe par une émission de lumière vers un capteur qui enclenchera le relais en présence de lumière.
L’avantage c’est que ce type de relais découple complètement le circuit de commande du circuit de puissance et donc il le protège. Autre avantage, ils ne sont pas « mécaniques » (pas à ma connaissance) de plus ils sont dans un boitier à borniers ! Cela évite d’avoir à faire une plaque de circuit imprimé ou de souder vite fait mal fait les pattes du relais.
Les relais classiques sont fermés mécaniquement ce qui produit un clic. L’optorelais « solid state relais » est en réalité un système type Darlington (pas de clic, car par transistor). La commande étant assez faible, il y a un double transistor. Le transistor qui reçoit la commande va utiliser l’alimentation de puissance pour déclencher le 2e transistor qui va envoyer la purée. Il est important de bien comprendre cela, car cela veut dire que le dernier transistor pourra se déclencher à condition que la tension d’alimentation de puissance soit suffisante. J’ai trouvé beaucoup d’optorelais SSR qui se déclenchent avec une alimentation de 20v minimum. Ce qui est un peu trop élevé. Il faut trouver un optorelais SSR à moins de 20v. (Après cela dépend de la tension que vous envoyez à la carte mère de l’ultimaker)
Le seul que j’ai trouvé se déclenche des 5v dans l’alimentation de puissance ce qui est très bien pour nous. Il est assez cher (~16€) mais cela reviens de toute façon moins cher qu’un relais mécanique qui se déclenche à 18v :

- Enfin encore un peu de fil :

Il vous faudra du fil bicanal multibrin de faible puissance pour connecter le transistor de la carte mère de l’ultimaker à la commande du relais (environs 17cm).
Il faudra également, un fil mono canal multibrin (environs 12cm) pour connecter la source d’alimentation au relais auquel on connectera un côté du plateau chauffant et l’autre à la masse de l’alimentation source.

Pour conclure :

Vous voilà paré pour assembler un plateau chauffant. C’est ce que nous verrons dans mon prochain article : comment assembler un plateau chauffant pour l’ultimaker ?
Il faut noter que vous devrez très probablement changer l’alimentation de base de l’Ultimaker par une alimentation plus puissante (350watt minimum réglée à 19,5v minimum).
C’est pourquoi j’ai prévu d’écrire un article sur l’intégration d’une telle alimentation sous la machine.
Rassurez-vous c’est assez simple et rapide à faire. Il y a peu de pièces en plus à prévoir (un peu de fil, un connecteur d’alimentation et 4 vis M4x10 avec leurs boulons).

En suivant les différents articles que j’ai publié jusqu’à maintenant, vous devriez arriver à un résultat semblable à celui-ci, voir mieux si vous êtes plus ordonné que moi.

Afin de poursuivre notre avancée vers le fonctionnement final de la Prusa, nous allons voir comment monter, positionner et enfin paramétrer les fins de course (switchs).

Tout d’abord, il faut savoir que les capteur de fin de course ont 2 fonctions au sein de la Reprap ( et des autres imprimantes).

• Prévenir le shield RAMPS que le chariot de l’extrudeur a atteint l’une des extrémités des axes et qu’il faut stopper le moteur sous peine de casser le matériel. Pour cela 6 capteurs ( 2 par axes) sont nécessaires. Pourtant, les lecteurs du départ auront noté que je n’ai acheté que 3 capteurs. En effet, j’ai choisit de n’utiliser des capteurs que pour les limites minimums de déplacement. Pour les limites maximums de déplacement, j’utilise le paramétrage logicielle présent dans mon firmware.
• Définir le point Zéro, celui qui permettra d’initialiser la phase d’impression à partir d’un point connu sur le plateau, à partir duquel l’imprimante peut déterminer les coordonnées nécessaires aux déplacement de la tête d’impression.

A savoir: le fonctionnement de ces 2 types de capteurs est inversé, l’extrudeur est arrivé en fin de course lorsque qu’un capteur mécanique est en position fermé (languette rabattue) ou lorsqu’un capteur optique st en position ouverte ( faisceau coupé). Cette différence de fonctionnement se répercutera dans le fichier de paramétrage ( mots clé : ENDSTOPS_INVERTING  )

Il existe 2 types de fin de course, de conception différente, leur objectif est le même : interrompre l’alimentation électrique d’un élément lorsqu’ils sont activés.

* les switchs mécaniques:

N’ayant pas utilisé les fin de course mécanique, je ferais juste un court aparté dessus. Ceux ci se présentent  comme un bloc avec une lamelle métallique (le contacteur) et 3 pôle de sortie . Ce type de switch ne nécessite que le branchement de 2 fils pour fonctionner.

Je vous encourage à lire ce film de discussion sur le sujet, il détaille le branchement de ce type de capteur.

* les switchs optiques:

Les capteurs de fin de  course optique se présentent sous la forme d’un circuit imprimé en forme de U. Entre les bornes de ce U circule un faisceau laser. Lorsque celui-ci est rompu, l’ordre de couper le circuit est envoyé au Shield.

Plus compliqué à mettre en œuvre que le capteur mécanique, le capteur optique vous sera la plupart du temps vendu en pièces détachées à souder sois même.

Pas d’inquiétude, même les moins dégourdis en matière de soudure s’en sortiront.

Lors de mon montage, je n’avais trouvé qu’une explication dans la langue de Goethe, n’étant pas familier avec celle-ci, j’avais rien compris et en suivant les photos, j’avais raté un étape importante. Je vous fais donc une explication en français afin d’éviter ce genre de désagrément…

je me suis inspiré de ces documents : Instruction de montage en anglais ou en allemand.

Instruction de montage:
Chaque capteur optique comprend les éléments suivants :

1 résistance 10k Ohms (code : Marron-Noir-Orange) que l’on appellera R1
1 résistance 220 Ohms (code : Rouge-Rouge-Marron) . . . . . . . . . . . . . . . R2
1 résistance 1k Ohms (code : Marron-Noir-Rouge) . . . . . . . . . . . . . . . . . . R3
1 Led 3mm ( verte ou rouge)
1 capteur optique
1 connecteur 3 broches

Etape 1 :

Commencer par souder les 3 résistances comme sur la photo ci-contre. Le sens de positionnement des résistances n’a pas d’importance, respecter simplement les emplacements R1, R2 et R3 sérigraphié sur le circuit imprimé. Et, l’étape que j’avais raté…Mettez un point de soudure entre les contacteurs carré sous l’inscription « number of pin » en fonction du nombre de patte de votre capteur optique ( normalement 4).

Etape 2 :

Insérer la Led dans l’emplacement prévu. Attention le sens des pattes à son importance, si vous les inversez, vous grillerez votre led.
La patte la plus courte doit être insérée dans le trou le plus près de l’emplacement du capteur optique (en forme de U).

Etape 3 :

Insérer le capteur optique en respectant le positionnement des lettres D et E comme sur la photo ci-contre.

Etape 4 :

Insérer le bornier destiné à recevoir les fils se connectant vers les broches du shield . Attention, lorsque vous allez connecter les câbles, la position du câble Signal, n’est pas la même entre le capteur optique ( au milieu)  et le shield Ramps ( à droite).

Votre switch optique est prêt, plus qu’a répéter ce montage pour les 2 autres.

Tests rapides :

Une fois raccordé à votre shield, connecter le en USB à votre PC pour obtenir une alimenation. En effet, 5V suffise pour le fonctionnement des capteurs optiques. Dès la mise sous tension, la led doit d’allumé. Lorsque l’on coupe de faisceau avec un matériau imperméable à la lumière ( pointe de tournevis), la led doit d’éteindre.

Montage et paramétrage :

Mise en place des capteurs sur l’imprimante :

Pour fonctionner les capteurs optiques sont placés de manière fixe, en face des parties mobiles ( extrudeur ou plateau). Afin de couper les faisceaux,il est nécessaire de fabriquer des languettes, qui une fois fixées assureront ce rôle. J’ai choisi  de les découper dans une carte à jouer, mais on peut également les découper dans une canette en aluminium pour plus de solidité. Ces languettes ont été collées à l’aide d’un pistolet à colle chaude.

Plus tard, vous pourrez remplacer les feuilles de carton par des languettes imprimées par vos soins, vous trouverez un exemple ici. Vous aurez noter qu’entre la photo du début de l’article et celle juste au dessus, j’ai monté un coffret de rangement permettant de stocker l’alimentation, la carte arduino et tous les fils. je ferais un article sur ce type de coffret si cela intéresse quelqu’un.

Paramétrage dans Fichier Configuration.h :

j’ai décidé d’utiliser le firmware Marlin pour gérer le fonctionnement de ma Reprap. Le paramétrage pour prendre en compte les capteurs optiques de fin de cours se trouvent dans l’onglet configuration.h.

Voici la partie concernant les capteurs, extraite de mon fichier:

//===========================================================================
//=============================Mechanical Settings===========================
//===========================================================================

// Uncomment the following line to enable CoreXY kinematics
// #define COREXY

// corse Endstop Settings
//#define ENDSTOPPULLUPS // Comment this out (using // at the start of the line) to disable the endstop pullup resistors

//#ifndef ENDSTOPPULLUPS
// fine Enstop settings: Individual Pullups. will be ignord if ENDSTOPPULLUPS is defined
//#define ENDSTOPPULLUP_XMAX
//#define ENDSTOPPULLUP_YMAX
//#define ENDSTOPPULLUP_ZMAX
//#define ENDSTOPPULLUP_XMIN
//#define ENDSTOPPULLUP_YMIN
//#define ENDSTOPPULLUP_ZMIN
//#endif

//#ifdef ENDSTOPPULLUPS
//#define ENDSTOPPULLUP_XMAX
//#define ENDSTOPPULLUP_YMAX
//#define ENDSTOPPULLUP_ZMAX
//#define ENDSTOPPULLUP_XMIN
//#define ENDSTOPPULLUP_YMIN
//#define ENDSTOPPULLUP_ZMIN
//#endif

// The pullups are needed if you directly connect a mechanical endswitch between the signal and ground pins.
const bool X_ENDSTOPS_INVERTING = false; // set to true to invert the logic of the endstops.
const bool Y_ENDSTOPS_INVERTING = false; // set to true to invert the logic of the endstops.
const bool Z_ENDSTOPS_INVERTING = false; // set to true to invert the logic of the endstops.
//#define DISABLE_MAX_ENDSTOPS

// For Inverting Stepper Enable Pins (Active Low) use 0, Non Inverting (Active High) use 1
#define X_ENABLE_ON 0
#define Y_ENABLE_ON 0
#define Z_ENABLE_ON 0
#define E_ENABLE_ON 0 // For all extruders

// Disables axis when it’s not being used.
#define DISABLE_X false
#define DISABLE_Y false
#define DISABLE_Z false
#define DISABLE_E false // For all extruders

#define INVERT_X_DIR false    // for Mendel set to false, for Orca set to true
#define INVERT_Y_DIR true    // for Mendel set to true, for Orca set to false
#define INVERT_Z_DIR true     // for Mendel set to false, for Orca set to true
#define INVERT_E0_DIR true   // for direct drive extruder v9 set to true, for geared extruder set to false
#define INVERT_E1_DIR false    // for direct drive extruder v9 set to true, for geared extruder set to false
#define INVERT_E2_DIR false   // for direct drive extruder v9 set to true, for geared extruder set to false

// ENDSTOP SETTINGS:
// Sets direction of endstops when homing; 1=MAX, -1=MIN
#define X_HOME_DIR -1
#define Y_HOME_DIR -1
#define Z_HOME_DIR -1

#define min_software_endstops false //If true, axis won’t move to coordinates less than HOME_POS.
#define max_software_endstops true  //If true, axis won’t move to coordinates greater than the defined lengths below.
// Travel limits after homing
#define X_MAX_POS 205
#define X_MIN_POS 0
#define Y_MAX_POS 205
#define Y_MIN_POS 0
#define Z_MAX_POS 150
#define Z_MIN_POS 0

#define X_MAX_LENGTH (X_MAX_POS – X_MIN_POS)
#define Y_MAX_LENGTH (Y_MAX_POS – Y_MIN_POS)
#define Z_MAX_LENGTH (Z_MAX_POS – Z_MIN_POS)

// The position of the homing switches. Use MAX_LENGTH * -0.5 if the center should be 0, 0, 0
#define X_HOME_POS
#define Y_HOME_POS
#define Z_HOME_POS

Voilà, fin de cette partie détaillant la mis en place des capteurs de fin de course. Pour le prochain article, nous verrons les différentes étapes pour calibrer les moteurs (axes et extrudeur), à bientôt.

Autres articles traitant du sujet : Installation des capteurs

Certains auront bien sur reconnu « L’aile ou la cuisse« , film de Claude Zidi, ou Coluche et Louis de Funès partent en guerre contre la société Tricatel, une chaîne de nourriture industrielle.

Soit, mais quel est le rapport avec l’impression 3D ? Vous allez comprendre !

Modern Meadow est une société américaine basée a Colombia dans le Missouri qui entend révolutionner la production de viande et de cuir grâce à l’impression 3D et la culture de cellules !

Pour cela, Modern Meadow utiliserait les mêmes techniques de « Bio-printing » développées par la recherche médicale afin de pouvoir recréer dans un futur plus ou moins proche des tissus humains. Modern Meadow envisage donc la production de nourriture comme l’une des futurs applications possible (et même souhaitable, selon eux) de l’impression 3D.

Morceau de « viande de porc » fabriqué par Modern Meadow

En vérité, cette société américaine est loin de pouvoir aujourd’hui imprimer un « steack » grâce à une imprimante 3D. Pour l’instant, la « viande » produite ressemble plutôt à une sorte d’agglomérat de protéines (Un genre de «  Soleil Vert  », pour vous donner une autre référence cinématographique !).
La tâche en effet est ardue et la technologie n’est aujourd’hui pas d’avantage prête à produire un steack, que ne sont prêtes les bio-imprimantes 3D « médicales » à fabriquer à la demande un coeur, un poumon, ou encore un muscle… En revanche, Modern Meadow pense que d’ici 5 ans, la production de cuir « Bio-imprimé » sera possible.

Nous le savons, l’un des enjeux auquel devra faire face les générations à venir sera de trouver le moyen de nourrir la population mondiale qui bien entendu n’aura pas oublié de croître.
C’est en réponse à cette problématique que le projet de Modern Meadow s’inscrit.

Voici quelques arguments données par Modern Meadow en faveur d’une telle orientation :

•  99 % d’espace(terre agricole, pâturage) utilisé en moins.
•  96 % d’eau consommée en moins
•  96 % moins de gaz à effet de serre produit
•  45 % d’énergie consommée en moins
•  Pas de risque de maladie du bétail
•  Pas d’animaux tués

En effet, selon Wikipedia, l’élevage consomme à lui seul 30 % de la surface de terre de la planète (entre pâturage et production céréalière).
Chaque année, près 300 millions de tonnes de viande sont consommées dans le monde. A l’horizon 2050, ce sera 200 millions de tonnes supplémentaires (source : GlobalMeter et FAO).
———————————-

Ci-dessous, une vidéo (en Anglais ) de Gabor Forgacs, scientifique  et co-fondateur de Modern Meadow

A la fin de cette vidéo, GaborForgacs, se cuisine un morceau de « porc » synthétique !

Alors, en effet, l’impression 3D de cellules vivantes (Bio-printing) pourrait peut-être résoudre comme le croit Modern Meadow, l’épineux problème du « nourrir tout le monde » dans le contexte des prévisions de croissance démographique à l’horizon 2050…

Selon ma sensibilité personnelle, des questions subsistent : Est-ce là la bonne solution ? Sommes nous vraiment près à cela ? Et si cela fonctionne effectivement pour la population de 2050, qu’en sera-il pour celle de 2100 ?
Car, en vérité, le vrai problème ne serait-il pas la croissance démographique ? On peut certainement repousser pendant un temps les limites de la capacité de notre planète à répondre à nos besoins, mais pour combien de temps encore, et pour faire face à quelle progression démographique ? Plutôt que de chercher des solutions pour palier au problème, ne faudrait-il pas plutôt s’attaquer au problème (notre nombre), car il arrivera un moment ou nous ne pourrons plus « pallier » et nous serons contraint d’adopter des solutions qui risquent d’être « radicales », alors , une dernière question : Qu’aurons nous perdu en route ?

Didier3D

Il faut retenir que la connexion USB vers votre PC  (le voltage du port USB varie entre 4.75 V et 5.25 V, pour l’ampérage c’est entre 100 mA et 500 mA) est certes suffisante pour alimenter la carte Arduino et la programmer mais vous ne pourrez pas tester vos moteurs ou votre extrudeur ( et ne parlons pas du lit chauffant) avec uniquement cette source d’énergie.

Etant informaticien de souche, je vous propose donc 2 solutions, issues d’alimentations de PC détournées.

Solution 1: L’alimentation de PC portable

En bon informaticien, j’avais dans mon placard, une vieille alimentation de PC portable DELL ( non pas de pub mais la marque à son importance…). Du coup, en prenant les spécifications de cette alimentation, on note en Output 19,5 v et 4,62 A de qui est suffisant pour alimenter nos moteurs et notre extrudeur. Globalement, je penses que l’on peut compter comme cela :

•  Carte Arduino + Shield Ramps 1.4 ……….. 500mA
• Moteurs Nema 17 ……………………………… 100 mA X5
• Extrudeur ……………………………………….. 1,5 à 2 A
• Lit chauffant ……………………………………. 7 à 10 A

Ce sont des données glanées sur le net, si un lecteur a des données techniques précises, je me ferais un plaisir de les intégrer dans l’article.

La conversion de cette alimentation est la plus simple à réaliser, un pince coupante, une pince à dénuder, un domino et enfin un tournevis ( adapté au domino de préférence) sont nécessaires.

Le montage est simple, après avoir coupé le fil pour supprimer la prise destinée au PC, il faut dénuder une section de fil. Dans ce type de câble  les fils porteurs ne sont accolés mais insérés l’un dans l’autre et séparés par une gaine isolante ( blanche dans mon cas). Vous noterez sur le schéma et la photo suivante qu’au sein du fil conducteur interne, on trouve encore un petit fil conducteur.

Celui -ci est une spécificité Dell, car ce type d’alimentation propriétaire est nécessaire pour faire fonctionner un PC portable Dell, le PC ne démarre pas sans la présence de ce câble. Dans notre cas, nous ignorerons ce câble.
Dénudez comme sur la photo ci-dessous pour pouvoir brancher sur votre carte Arduino.

 En sortie du domino, vous pourrez fixer 2 câbles sur chaque vis et ainsi pouvoir alimenter les 2 ports (5V et 12v) de votre carte. Il est à noter que l’ampérage disponible sur ce type d’alimentation ( environ 5A) ne suffit pas à alimenter un lit chauffant ( ou alors la mise à température sera très très longue voire impossible pour certaines températures.

Solution 2: L’alimentation régulée

Ayant été confronté à cette limitation, j’ai été amené à remplacer mon alimentation.
2 options s’ouvraient à moi :

• Acheter une alimentation de labo, Didier3D a choisi cette solution, il vous fera sans doute un retour sur son achat.
• transformer une alimentation ATX de PC.

Souhaitant bricoler de mes petits doigts boudinés et pouvoir ajouter des leds de fonctionnement, je me suis dirigé vers cette option. Il existe pas mal de site traitant de cette possibilité, je m’en suis inspiré pour la solution que je vais vous présenter, vous trouverez en fin d’article les liens vers ces pages.

le « cahier des charges » pour mon alimentation était le suivant:

• Fournir au moins 16 A sur une sortie 12v
• fournir une sortie 12v et 1 sortie 5v
• pouvoir démarrer grâce à un bouton on/off
• avoir une led de mise sous tension (rouge)
• avoir une led de mise en marche (verte)

Fournitures:
Pour cela, j’ai acheté ce que l’on nomme une alimentation « no Name » dans un supermarché en me basant uniquement sur l’ampérage disponible sur la sortie 12V ( ici 18A), les alimentations de PC fournissant toujours plusieurs sortie 5v pour brancher les disques durs ou lecteurs de DVD.
je vous ai mis ci-contre une photo des spécifications de mon alimentation, cela pourra vous aider à choisir la votre.

Ne voulant pas de domino qui reste à plein temps dans mon installation, j’avais acheté un kit de connection.  Finalement, cela n’était pas pratique, je n’ai conservé que l’interrupteur rond.

Souhaitant également ajouter à mon montage, 2 diodes de fonctionnement :

• une pour signaler la mise sous tension (rouge)
•  une pour signaler la mise en route (verte)

Je me suis donc procurer des leds. Lorsque l’on veut brancher des leds sur un circuit, il est nécessaire d’être capable de calculer quelles seront les résistance à leur accoler pour leur éviter de « cramer » en cas de sur-tension. Finalement, je me suis aperçu que l’on trouvait à la vente des leds avec résistance intégrée, par exemple ici . N’ayant pas suffisamment de données pour calculer si la résistance suffisait, j’ai décidé de tester et pour l’instant pas de souci.

La LED étant polarisée, on veillera en courant continu à respecter son branchement. En cas d’inversion elle ne s’allumera pas, mais il ne faut pas néanmoins dépasser sa tension inverse qui pourrait la faire claquer. L’anode, repérable à la plus longue patte, se branche sur le +.

Pour le branchement, j’ai utilisé des fils pris sur une ancienne alimentation afin de préserver le code de fils et améliorer la lisibilité. je les ai soudé et enfermé dans de la gaine thermo-rétractable.

Pour connecter l’autre extrémité de l’interrupteur et des Leds,  j’ai utilisé des pointes dont le diamètre correspond à la prise 24 broches sortant de l’alimentation PC ( voir photo de gauche). Au bout de chaque fil, j’ai donc soudé une pointe et isolé le branchement avec de la gaine thermo-rétractable.

En suivant le schéma de branchement suivant, cela ne devrait pas vous poser de problème.

A retenir :

• Vert + noir : Commande de démarrage de l’alimentation
• Violet + noir : led de mise sous tension
• Gris + noir : led de mise en fonctionnement

Il ne reste plus qu’a couper les fil d’une des prises IDE ( ou Sata), fil jaune/noir/noir/ rouge. Nous ignorerons le fil rouge ( 5v) qui ne nous sert à rien. Le fil jaune sera branché sur le + du bornier 5A du shield Ramps, le noir se branchant sur le -.

Pour connecter un lit chauffant, il faut alimenter le bornier 11A du shield. Pour cela, couper la prise ATX ( fil jaune/noir/jaune/noir) et faire le branchement.

Normalement, à ce stade, votre alimentation sera fonctionnelle et vous permettra d’alimenter correctement votre Prusa ( ou autre), reste plus qu’à intégrer tout ça dans un joli boitier ( article à venir).

Quelques liens utiles:

http://www.f8eho.net/?q=content/alimentations

http://www.etolab.com/prusa-mendel-cablage-de-lalimentation

Prochain article : les fins courses optiques: montage, mise en place et configuration dans le firmware Marlin.

A bientôt.

• Les moteurs ( les 3 axes et l’extrudeur soit 5 moteurs)
• la  tête chauffant de l’extrudeur
• les thermistance ( extrudeur et lit chauffant)
• le lit chauffant
• un ventilateur
• …. (liste non exhaustive)

Il existe plusieurs type de carte permettant de faire fonctionner un imprimante 3D ( Sanguinololu, Gen7, Ramps, …), je vous invite à consulter le tableau suivant qui regroupe et compare les différentes solutions existantes.

Etant arrivé à l’impression 3D en souhaitant développer  autour de la plateforme Arduino, je me suis naturellement dirigé vers la carte Ramps, qui est en fait une extension à brancher sur une carte Arduino.

Carte Arduino 2560

Je me suis donc dirigé vers le couple carte  Arduino 2560 + shield RAMPS 1.4, la documentation étant assez conséquente ( bien que principalement anglophone) je ne vous la détaillerais. Pour les férus de la soudure, il est possible de trouver cette carte sous forme d’éléments séparés, à monter soi-même. A moins d’être capable de faire des soudures de champion ( ce qui est loin d’être mon cas), je vous déconseille cette solution. Attention, il existe également sur le marché, de fausses cartes Arduino (par fausse j’entends : montée en Chine sur le même modèle) mais de qualité moindre. Préféré du « Made in Italy »,les drivers moteurs ( pololus), l’extrudeur et le lit chauffant ayant tendance à fortement solicité ( électriquement) la carte. Je ne vous ferais pas d’explication sur la carte Arduino, il existe de très bons sites spécialisés et cela importe peu dans le cadre de l’impression 3D. Je reviendrais sur le sujet au moment de parler du firmware et de son implantation au sein de l’imprimante.

La carte RAMPS 1.4 est un shield ( une extension de carte) qui se branche directement sur l’Arduino Mega. Le but de ce shield est d’ajouter des fonctionnalités à la carte et de répliquer celles que l’on souhaite conservé. La photo à droite montre le shield RAMPS 1.4 monté sur la carte Arduino Mega. On y voit également les 4 drivers pololus destinés à piloter les 4 moteurs nécessaires au fonctionnement de la Prusa Mendel.

RAMPS 1.4 avec pololus installés

Comme toujours, vous trouverez ici, un wiki détaillant les différents composants constituant un shield Ramps 1.4 et ici le diagramme , en anglais évidemment. Toutefois, à moins que vous ne souhaitiez souder vous même votre shield ( si, si c’est possible), ce sont des connaissances purement théoriques qui sont totalement facultatives.

Intéressons nous à tous ces petits connecteurs qui sont présents sur le shield, j’ai repris, traduit et enrichit un document trouvé sur le net qui détaillait  l’utilisation d’une RAMPS 1.4.

A partir de ce document, vous commencerez à mieux entrevoir où se branchent  les différents câbles qui sortent de votre Prusa, essentiellement câbles moteurs, de sondes de température et de fins de course.

Le schéma suivant vous aidera à mettre de l’ordre dans tous ces câbles, à choisir dans quel sens les connecter, de manière ordonnée et compréhensible. Encore une fois, je n’ai rien inventé et je remercie l’initiateur de de schéma : Neil Underwood. Je l’ai traduit et adapté à  mes fin de course optiques ainsi que détaillé l’alimentation électrique à partir d’une alimentation de PC.

Schéma de câblage d’une RAMPS 1.4

Normalement, avec ces 2 documents, vous devriez venir à bout de cette étape de câblage . Voici à quoi ressemble mon shield RAMPS 1.4, une fois tous les câbles branchés.

Félicitation vous venez d’accomplir quasiment 50% du travail, l’odeur de PLA extrudé n’est plus très loin… Dans le prochain article, nous nous intéresserons à l’alimentation électrique de l’imprimante… autre sujet, autre bricolage. A bientôt.

1 ) Les matériaux « Historiques »

Les 2 principaux matériaux utilisés sur nos imprimantes sont :
- l’ABS (Acrylonitrile butadiene styrene) qui est un plastique « pétrolier » des plus classique (le même que les fameuses briques Légo)
- Le PLA (Polylactic acid) qui est plastique « végétale » et « Bio-dégradable » (à base d’amidon de Maïs )
Ces 2 matériaux se déclinent aujourd’hui en de nouveaux matériaux fantaisies ou innovants (texture, aspect, usage), nous verrons cela aux points suivants.

2 ) What else ?

a – Les plastiques « imprimables »

En vérité, tous les « Thermo-plastiques » (Plastiques qui « ramollissent » à la chaleur et durcissent en refroidissant) sont potentiellement « imprimables » grâce à nos imprimantes à extrusion, mais dans la pratique, l’ABS et surtout le PLA, sont majoritairement utilisés car ils conviennent particulièrement (Solidité, faibles déformations, température de ramollissement moins élevée, coût et facilité de production…).

Se pose aussi la question de la toxicité de certains plastiques (Émanations lorsqu’ils sont chauffés), qui peut expliquer la non utilisation de certains plastiques, d’ailleurs, il est bon de rappeler que l’ABS n’est pas sans poser problème de ce point de vue et qu’il est recommandé d’imprimer avec cette matière dans un endroit bien aéré.

La gamme des Thermo-plastiques ayant déjà été testé à l’impression est assez vastes, il y a par exemple le PC(Polycarbonate) voir ici pour un test d’impression (en Anglais), mais aussi PMMA(Polyméthacrylate de méthyle –> Plexiglas), PEHD (Polyéthylène basse densité, peu concluant car très forte déformation),  PP(Polypropylène), PA(Plyamide –> Nylon) et PVA(Polyvinyl Alcohol). Le tout, est de pouvoir s’approvisionner avec ces matériaux non conventionnels sous forme de bobines de fil de taille compatible avec nos extrudeurs….

J’ai moi-même il y a quelque temps essayé (sans insister beaucoup)d’imprimer avec du Nylon. Je m’étais pour cela procuré une bobine, il s’agissait en fait d’un fil destiné aux coupe bordure de jardin (Rotofil). Cette bobine avait l’avantage de ne pas être très chère et d’avoir un diamètre inférieur à 3mm (il en existe de 1.3 à 3mm de section, au delà, le fil n’est souvent plus rond mais carré). On peut en trouver assez facilement dans les magasins de bricolage, les jardineries, voire même les grandes surfaces. Il m’était alors apparu urgent de tester « l’imprimabilité » de ce fil de nylon.
A vrai dire, les résultats que j’ai obtenu n’étaient pas tout a fait concluant, les couches avaient du mal à adhérer les unes aux autres. J’aurais dû persévérer et tester à différentes températures/vitesses, mais le temps me manquait alors, et je me suis promis que je pousserais plus tard les investigations un peu plus loin car il y a un intérêt réel à utiliser du Nylon, en effet, c’est un matériau « souple » qui offre de fait, plein de possibilités nouvelles. Je vous tiendrais bien entendu au courant lorsque j’aurais repris les tests… En attendant, voyez sur cette page quelques essais probants de l’utilisation du Nylon avec une imprimante3D (En Anglais).

L’innovation en matière de fil plastique destiné à l’impression 3D, est pour l’instant un peu timide, mais, il existe quand même quelques produits « intéressants », soit, juste parce qu’ils sont purement « fun » (produits fantaisies), soit parce qu’ils proposent une réelle innovation.

b – Quelques fils « fantaisies » :

De plus en plus, le catalogue des couleurs de nos PLA et ABS s’enrichit, il vous faudra fouiller chez les différents revendeur pour trouver la couleur qui vous convient.

Voici quelques curiosités:

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- Plastique qui brille dans la nuit….

Le « Glow in the dark » est un plastique ABS ou PLA qui est « phosphorescent ».

Vous pourrez vous en procurer par exemple :

ici : http://www.faberdashery.co.uk/products-page/print-materials/glowbug-yellow/

Ou là : http://www.protoparadigm.com/3mm-glow-in-the-dark-abs-plastic-filament-half-pound-0-5lb-coil/

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- Le plastique transparent

Montré ici incolore, il en existe des colorés de toutes sortes aussi bien en PLA qu’en ABS, parfait pour jouer avec la lumière.

Vous pourrez en trouver un peu partout,

Ici par exemple : http://www.faberdashery.co.uk/products-page/print-materials/crystal-clear/

Ou encore ici en version couleur : http://www.paoparts.com/en/plastique-abs-pla/191-pla-3-mm-naturel-24-kg.html

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- Vous avez dit paillettes ?

Une piste intéressante avec ce PLA enrichit de petites paillettes brillantes.
Intéressant, car, le principe d’enrichir le plastique avec d’autres matériaux promet quelques futur trouvailles (ici des particules d’aluminium)…

le seul filament de ce type que je connaisse ce trouve ici : http://www.faberdashery.co.uk/products-page/print-materials/galaxy-blue/

Attention cependant, ce filament contient de fines particules d’aluminium et ne convient pas aux buses inférieures à 0,35 mm.

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- Imprimer du bois !?!

Fantaisie ou réelle innovation, ce filament de bois est en fait, un filament obtenu par mélange de sciure de bois et de plastique. Il sent comme du bois et ressemblerait à du bois y compris au toucher. De plus, ce matériau ne se déformerait pas en refroidissant

Afin d’obtenir un effet plus réaliste, il convient de faire varier la température d’extrusion, ce qui permet d’obtenir des nuances de couleur, afin de renforcer l’effet « veines de bois » (Il faudra faire un tour dans la paramétrage de vos slicers pour faire cela). Il est dit aussi que ce matériau supporte très bien les contre-dépouilles(OverHang) de plus de 45°.

Ce matériau peut se trouver ici : https://grrf.de/en/catalog/spezial-material/printable-wood-fillament

c – Quelques fils « Techniques »

- ABS et Carbone, un ABS « conducteur »

Parmi les matériaux innovants récemment mis sur le marché il y l’ABS nommé « conductive ABS » disponible chez REPRAPER
Ce matériaux est enrichi en fibre de carbone, ce qui lui confère d’une part, une plus grande solidité, mais d’autre part cela lui donne également des propriétés « anti-déformation » (Warping free). Mais ce n’est pas tout, ce matériau conduit l’électricité(d’où son nom) du fait du carbone qu’il contient, et possède ainsi des propriétés antistatiques et peut être utilisé pour fabriquer des boîtiers de protection contre les interférences électromagnétiques par exemple… D’après un lecteur de ce blog(Tigroux) qui as essayé ce matériau, il est en effet très résistant et en effet il ne se déforme pas. Toujours, d’après Tigroux, cette ABS reste un peu pâteux même en utilisant une température élevée (testé entre 250 et 265°c), ce qui rend l’accroche de la première couche un peu délicate (nécessité d’avoir un plateau « parfaitement réglé »).

Vous trouverez ce matériau ici : http://www.repraper.com/goods.php?id=173

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- PVA (Polyninyle Alcohol) Soluble à l’eau

Ce matériau à la particularité d’être soluble à l’eau, ce qui le rend très intéressant si on l’utilise pour imprimer des supports avec une deuxième tête d’impression, car alors, le retrait des supports d’impression s’en trouve vraiment simplifié..

Exemple avant et après dissolution

Cette particularité fait qu’il faut prêter un soin particulier au stockage de ce matériau lorsqu’il n’est pas utilisé, car il aura vite fait de se dégrader même à l’humidité ambiante, ce qui le rendrait impropre à l’impression.
Il s’extrude à une température relativement basse (180°) et il n’est pas recommandé de dépasser 190° C (Ce plastique si trop chauffé, risque de boucher vos têtes d’impression).

Le gros inconvénient de ce matériau est son prix (2 fois plus cher qu’un plastique ordinaire)

Vous pourrez vous procurer ce PVA ici http://ultimachine.com/category/catalog/print-materials/pva/pva-3mm
Ou encore là http://www.protoparadigm.com/3mm-pva-water-soluble-plastic-filament-quarter-pound-0-25lb-coil/

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- PLA « Souple »  ou « Soft » PLA

Depuis peu, il est possible de trouver une nouvelle sorte de PLA, le PLA flexible (ou encore Soft PLA)

Il est recommandé d’ imprimer avec ce PLA, bien plus lentement qu’avec du PLA traditionnel, sous peine de ne pas réussir votre impression.
Température recommandée : 210°C

Vous pourrez trouver ce matériau Chez Ultimaker (merci Tigroux pour l’info) ici : https://shop.ultimaker.com/en/consumables/pla-plastic-flexible-black-075.html
Mais encore chez 2PrintBeta (Boutique Allemande) Ici : http://www.2printbeta.de/advanced_search_result.php?keywords=soft+pla&x=0&y=0

Test de ce PLA ICI en Anglais sur IFeelBeta  (En gros l’utilisateur utilisant une RepRap, aurait déterminé une vitesse limite de 19mm/s pour imprimer avec ce PLA sans échec  Il préconise aussi l’impression sur une plaque de verre froide, donc pas de lit chauffant…)

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Voilà a peu près tout ce que l’on peut trouver actuellement sur la marché du fil de plastique pour nos imprimantes 3D.
Si toutefois, vous connaissiez un matériau intéressant qui n’est pas mentionné ici, n’hésitez pas à me le signaler, et je compléterai cette liste.
De même, si vous avez vous même testé l’un de ces matériaux, n’hésitez pas non plus à faire un retour de votre expérience !!

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Pour un complément d’information sur les matières plastiques (sources Wikipédia) :
Voyez Ici, une liste des Polymères, dont les thermoplastiques et ici , quelques plastiques et leurs points de fusion.

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Didier3D