Nouveau billet !
On va parler aujourd'hui de la partie matériel nécessaire à la construction de imprimante, accrochez-vous !
Châssis
Il est le squelette de notre imprimante, c'est lui qui va reposer sur notre bureau (si on arrive au bout ), lui qui va porter les moteurs, les axes, le plateau et la tête d'impression, l'électronique…bref, tout ! Il existe plusieurs techniques et matériaux pour concevoir celui-ci : châssis ouvert, semi-ouvert, fermé…conçu en aluminium, ferraille, bois, plastique…
sur des imprimantes DIY, le châssis est souvent composer d'un ensemble alu/plastique, voir alu/bois pour les plus économiques. Avec un peu d'organisation et d'astuce, on peut limiter (voir anéantir) le budget pour cette partie.
Une attention particulière doit être apporté à l'assemblage pour obtenir un châssis parfaitement stable
Guidage
Les guidages sont les parties sur lesquelles vont se déplacer les différentes parties mobiles de l'imprimante (lit chauffant, tête d'impression....). Fabriquer soit en acier, soit en alu pour les modèle économique. Pour l’acquisition des guides, deux solutions : récup des guides de chariot d'impression dans des imprimantes traditionnelles, ou achat de rond en alu dans un magasin de bricolage.
Une attention particulière sur la parfaite réctilinéarité doit être apporté au moment de l'achat (ou récupération).
Transmission
Sous le terme transmission se cache la (ou l'ensemble de) pièce(s) chargé de transmettre les rotations du moteur aux parties mobiles de l'imprimante. C'est également elle qui est le plus souvent chargé de transformer le mouvement rotatif du moteur en déplacement linéaire. Il existe tellement de possibilité pour réaliser une transmission que je vais juste citer celles qu'on aura le plus de facilité à reproduire :
- transmission par courroie (lisse, crantée, ..)
- transmission par vis (vis à billes, vis trapézoïdale, tige filetée)
En cas d'utilisation de transmission par vis, notre budget ne nous permettra pas d'utiliser des vis à billes ou trapézoïdale, nous nous orienterons donc vers de la tige fileté, en prenant une nouvelle fois garde à la réctilinéarité de celles-ci, mais aussi sur la non-présence de mailles mal-formées, ou déformées.
Roulement
Le travail des roulements consiste à amoindrir les frottements dû aux rotations et aux déplacements des transmissions et des parties mobiles. Il existe de nombreuses formes très variées de roulement, je ne citerais que ceux que nous emploierons :
- Roulement à billes, ceux-ci seront utilisé pour limiter le frottement au niveau des fixations des arbres de transmission sur le châssis.
- Roulement linéaire, ils seront employé pour limiter le frottement au niveau des fixations des pièces mobiles sur les guides.
pour les roulements à billes, il s'agit des mêmes employées dans les rollers (récup ou très peu chère à l'achat, en revanche, pour les roulements linéaires, on risque de pas avoir le choix : il faudra certainement mettre la main au portefeuille:( …mais bonne nouvelle, ça vaut peu de sous )
Moteurs
Les moteurs que nous utiliseront seront des moteurs de type « pas à pas », je vous invite à lire ici et là ce dont il s'agit si vous n'en connaissez pas le principe (je vous invite à parcourir tout le blog du second lien, outre le fait que ce soit un super site tenu par un super membre staff de ZDS, il tourne essentiellement (pour le moment) autour d'Arduino, plate-forme hardware qui nous sera bien utile plus loin, la partie électronique du projet étant basé dessus ).
Le plus gros inconvénient du moteurs PaP (pas à pas) dans notre projet, c'est son coût ! là, on va clairement être obligé de passer par de la récup' (imprimantes 2D, on y reviendra plus en détail plus tard )
Témoin & alarme
on peut placer sous cette nomination tout ce qui peut prévenir (par un effet visuel ou sonore) du fonctionnement (ou dysfonctionnement) de l'appareil.
On peut notamment penser à :
- un témoin lumineux de mise en marche
- un témoin lumineux de signalement de chauffe pour le lit chauffant et la tête d'impression
- un témoin lumineux ou sonore en cas d'anomalie détecté sur l'imprimante (absence de filament plastique, moteur bloqué, élément mobile en butté contre le châssis…)
Un poste qui ne coûtera sûrement rien, on peut récupérer des LEDs et des buzzers dans pas mal d'appareil HS (voir plus bas)
Capteurs
Les capteurs, sont, à l'inverses des moteurs et témoins (par exemple) des éléments électriques ou électroniques non pas chargé d'effectuer une action, mais de capter une action. On peut citer quelques capteurs dont nous auront besoin :
- des contacteurs, ils seront principalement chargés de capter les fins de courses (déplacement maximal autorisé à une partie mobile).
- les sondes de température (thermistance), elle seront chargé de recueillir les T° du lit chauffant et de la tête d'impression.
Pour les contacteurs, on peut faire de la récup, à condition de les testé. Pour la thermistance en revanche, je vous le déconseille fortement, celles-ci étant extrêmement fragile !
Milles excuses aux puristes pour avoir placer les contacteurs dans la section capteur, je distingue parfaitement la différence, et assume ce raccourci
Électronique
(ou ensemble électronique) représente tout les composants chargé de recevoir les données de l'objet à imprimer, pour les transmettre aux moteurs (pour faire court ). La partie électronique est également chargé de recevoir les données des capteurs, et de modifier l'état des moteurs et témoins en conséquence. On partira sur du matériel Arduino (ou compatible) pour assurer la partie électronique de notre imprimante.
Peu de chance de récup de ce coté-là…il faudra chercher le meilleur prix possible
Alimentation électrique
L'alimentation est un bloc capable de distribuer différents courants lorsqu'il est relier au 230V de votre maison (comme l'alimentation de votre PC, qui propose en sortie du 3.3V, du 5V et du 12V, afin de fournir les différents composants de celui-ci).
ha, on se rattrape ici avec une alimentation sortie tout droit…d'un PC HS(il étais pas là pour rien cet exemple )! on en profitera pour y récupérer les LEDs de témoin de fonctionnement, de témoin du disque dur, le buzzer, les nappes IDE et ventilateurs qui traînent, et les deux boutons-poussoir (ON-OFF & RESET), on sait jamais
Extrudeur
Première pièce de notre liste qui soit (quasi-)uniquement conçu pour une imprimante 3D, son rôle (simple, mais indispensable) consiste à acheminer le filament de plastique jusqu'à la tête d'impression avec une cadence précise.
un extrudeur étant essentiellement composé d'un moteur PaP, d'un ressort et de galets (roue d’entraînement), il sera possible de le fabriquer soi-même
Lit chauffant
C'est pas d'un matelas dernier cri dont on parle , mais du plateau sur lequel sera imprimé nos objets en 3D ! ce plateau doit être chauffant afin d'éviter l'effet de rétractation que le plastique (mais bien d'autre matériaux aussi) subit en se refroidissant.
Il est tout à fait possible de fabriquer à moindre coût un lit chauffant. Nous devrons cependant veiller lors du choix des matériaux, et lors de son assemblage, à la parfaite planéité de celui-ci.
Tête d'impression
La tête d'impression est (comme dit précédemment) la pièce la plus compliqué et délicate dans une imprimante 3D. Sa fonction, sa conception et le nombre de pièces qui la compose sont tellement long à décrire qu'il faudrait doubler la taille de ce billet déjà très long à lire
Le coût à l'achat ne rentrant pas dans le budget, il va falloir passer par une fabrication maison, ce qui sera sans doute la partie DIY la plus difficile du projet , mais on peut y arriver, le tout étant d'assimiler (afin de bien les reproduire ) les notions essentiels de fonctionnement de celle-ci.
Le prochain billet sera sûrement exclusivement dédié à la tête d'impression, et aux différentes techniques utilisables pour sa conceptions.
En attendant, si vous avez des idées, des liens… sur la tête d'impression, viendez en parler
De même, si vos recherches vous conduisent à une ou des éventuelles listes de matériels dans lesquelles il est possible de trouver des moteurs PaP, n'hésitez pas à partager