L’impression 3D

L’impression 3D…

Depuis maintenant deux ans je m’intéresse à ce sujet. Les imprimantes 3D sont de plus en plus accessibles (mais un peu moins pour le porte-feuille…). Fin novembre 2013, je me décide enfin à sauter le pas pour goûter à la chose !
Après de nombreuses recherches (notamment sur la qualité du service après vente), je me tourne vers un marchand en ligne Français, basé à Toulouse (eMotionTech) afin d’éviter les frais de douanes et avoir un support un peu plus accessible.
Commande passée le 28/11/13, reçue le 05/12/13, c’est raisonnable à mon goût :-)

La Chose : une Prusa i3

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Mon choix

Pourquoi un kit ? Parcequuuuuuuuuuuuuuuuuuuue !!!!!!!!!!!!!!!!!

Je passe sur l’achat d’une imprimante déjà montée…complètement hors budget !
J’ai donc choisi un kit tout simplement pour de ne pas débuter un projet d’imprimante 3D trop long… En effet, j’aurais très bien pu chercher pièce par pièce, voire même fabriquer les parties plastiques à partir de blocs de PVC/Delrin et avoir un résultat similaire. Cependant, ce travail est long, fastidieux et je n’ai pas accès à l’outillage nécessaire afin de réaliser tout ça. En plus, le temps que tout soit prêt en comptant les aléas des pièces ratées ou encore de celles commandées qui ne correspondent pas, j’aurais probablement terminé mon imprimante qu’après plusieurs semaines voire mois.

Donc comme tout gamin geek, une fois mon choix fait (certes après quasi deux ans de réflexion) je n’avais pas l’intention d’attendre encore beaucoup plus.

Le modèle

Le choix du modèle est libre à chacun, j’ai pris ce qui allait avec mon budget et mes critères.
Elle permet d’imprimer de l’ABS ou du PLA. Je me suis concentré sur de l’ABS car plus « solide » d’après ce que j’ai lu, mais moins facile à imprimer (ce que j’ai pu constater…).
Le support technique répond mais il ne faut cependant pas répondre à leurs mails. Il faut passer obligatoirement par le formulaire de support du site sous peine de voir sa demande se perdre dans les méandres des SMTP’s…

Le montage

Lorsqu’on reçoit le carton, tout est bien rangé dans des boites, étiqueté pour certaines pièces, bref, du beau taf pour l’emballage !
Une clé USB contenant tout le nécessaire pour la mise en route (manuels en PDF, Firmwares, softs) est même fournie.
Il y a juste un bémol, la vitre qui va sur le lit chauffant était cassée, j’ai donc dû aller au Leroy Merlin du coin en refaire une : 1,80 €…

Pour le plaisir des yeux, ça prend de la place une fois déballé :

Non sans question malgré la documentation ultra détaillée, j’ai enfin réussi à la monter en un peu moins de 17H cumulées ce qui me parait raisonnable pour une première fois !

Les différents points que j’ai noté lors du montage :

  • Les pièces sont, comme il se doit, imprimées à partir d’une Reprap ou équivalent. Ceci entraine une qualité à mon avis perfectible (impression en 0.35 mm quand on peut avoir du 0.2 mm). Je les ai donc toutes refaites… d’une part, pour avoir des pièces en spare et d’autre part, pour qu’elles soient de meilleure qualité.
  • Certains réalésages sont à faire avec une grande précaution afin d’éviter de tout éclater. Par exemple, il faut vraiment faire le contre-perçage (dans le sans antihoraire) à très faible vitesse.
  • Les diverses tiges filetées/lisses sont bien droites, ce qui est un excellent point pour la fiabilité des impressions.
  • Le charriot X n’étant vraiment pas bien imprimé, j’ai dû m’y reprendre à plusieurs fois pour réaléser l’emplacement des douilles à billes car le chariot ne glissait pas correctement sur les tiges.
  • Je n’ai jamais pu fixer le endstop Z car la fixation a changé mais n’est plus réglable. Ma vitre était donc bien trop loin de la buse. Du coup, ma première pièce imprimée fut un support pour celui-ci !
  • Le montage de l’extrudeur m’a paru un peu flou (peut-être que l’heure tardive y était aussi pour quelque chose…) et m’a donc pris un temps fou ! La photo trop zoomée sur la notice m’a valu de tourner la pièce dans tous les sens pendant une bonne quinzaine de minutes pour bien comprendre qui pourrait aller où !
  • Ayant fait le début de mes études en électronique, le reste ne m’a pas posé de problème. C’était même un jeux d’enfant, un non électronicien gaucher dans la pénombre saurait le faire.

La première impression : ça c’est fait !

Les softs

Le Firmware

Premièrement, je n’ai pas cherché bien loin, le firmware Marlin fourni par eMotion Tech fonctionne et je n’ai pas encore assez d’expérience pour m’aventurer à en tester d’autres.
L’upload de celui-ci dans l’Adruino est très bien détaillé et réalisable en 2 min chrono.

Repetier

A première vue, il n’y a aucune explication quant au fonctionnement sur le lancement d’une impression 3D, car ce n’est pas comme une imprimante papier, il faut premièrement avoir un fichier au format STL qu’on passe ensuite au trancheur et enfin on peut lancer l’impression !
Le trancheur (Slic3r pour ma part) permet de découper couche par couche la pièce en 3D afin d’obtenir des coordonnées pour le déplacement de la buse.
Tout ceci s’effectue dans Repetier, un soft que je trouve pas mal intuitif et en perpétuelle évolution (qui permet d’utiliser plusieurs trancheurs. Bref, à approfondir !).

Les réglages

Les réglages sont propres à chaque imprimante. A déterminer donc au feeling et bien sûr en fonction des résultats obtenus…
Globalement je n’ai pas encore tout expérimenté, mais les principaux changements que j’ai effectué se situent dans le trancheur (Slic3r) sur les paramètres suivants :

  • Layer heigh : 0.2mm (je trouve les pièces en 0.35mm trop grossières)
  • Fill pattern : rectilinear
  • Extrusion multiplier : 1.3 pour le fil en 1.75mm et 1.1 pour le 3mm
  • Extruder temp : 230°C pour le 1.75mm et 245 pour le 3mm
  • Bed temp : 100°C

Le résultat : LA première Impression

Bah oui, y a impression et Impression hein !
Ma première Impression 3D fut bien évidemment ratée. Et pour cause. Pensant avoir du fil de 3mm, celui-ci n’était en fait que de 1.75mm…en plein milieu de la nuit, à la fin du montage, j’avais pas vraiment regardé…(Bon d’accord, trop pressé d’essayer mon nouveau jouet ! Mais quelle idée de livrer une machine pour du 3mm et une bobine de 1.75mm aussi ???). Bref, c’est moche, mais voici le résultat :

Première Impression

Après un peu de tuning, la première pièce sortie fut un support pour le Z endstop qui n’existe plus dans le kit d’eMotion Tech (allez savoir pourquoi ?). Le mien tenait avec un bout de carton provisoire…

Première pièce terminéeCe n’était pas parfait, mais déjà beaucoup mieux !
Ce n’est plus celui que j’utilise car pas assez adapté à mon goût.
Depuis, j’ai acheté du 3mm (chez un autre fournisseur afin de tester) et fait quelques autres pièces (pas encore tout reproduit, mais j’y travaille !) :

Les ratés

Les bords se décollent ?!?

C’est à savoir, lorsqu’on imprime avec de l’ABS, il est fortement recommandé d’avoir un lit chauffant.
Et pour cause, si ce n’est pas le cas, lorsque la pièce est en cours d’impression, la différence de température ambiante provoque une rétractation de celle-ci à la base (décollement des coins généralement) et la déforme donc. C’est ce qu’on appelle le warping.
Ce phénomène n’est normalement pas présent avec du PLA… (à vérifier par moi-même plus tard).

Pour remédier à ce problème j’ai fait (enfin merci Papa), une boite afin de garantir une température ambiante constante. Celle-ci n’est pas totalement finie, il faut que je fasse des supports pour les bobines et qu’elles soient fixées pour pouvoir fermer la porte et être parfaitement étanche aux changements de température brusques. Pour le moment, la bobine est au-dessus de la caisse et le fil passe par la porte entre-ouverte…

Le petit pignon de l’extrudeur glisse sur son axe

Ce problème m’a valu quelques heures de recherches. Ne voulant pas trop serrer pour ne pas le casser, celui-ci s’est desserré tout seul à cause des vibrations et donc n’entrainait plus l’engrenage qui fait descendre le filament. C’est tout de même gênant !
J’ai cherché côté moteur, pensant à une défaillance, mais rien, jusqu’à tenir l’axe dans mes doigts et m’apercevoir que celui-ci tournait parfaitement sans entrainer le pignon…
Le problème est désormais résolu avec un gros soulagement.

Les connexions des moteurs qui bougent avec les vibrations

Il m’est arrivé, à deux reprises, de voir une impression s’arrêter sans aucune explication et impossible de la relancer ou d’en recommencer une autre.
Toujours le même moteur de l’extrudeur qui faisait des petits à coups sans tourner pour autant…
Il s’est avéré que le connecteur reliant le moteur au RAMPS bougeait légèrement et provoquait (probablement) une connexion aléatoire ce qui empêchait celui-ci de fonctionner correctement.
Après l’avoir rebranché correctement tout est rentré dans l’ordre.

Les bons coins

Comme tout sujet, il y a des adresses à connaitre, voici une petite liste non exhaustive de celles que je consulte régulièrement :

Les améliorations/questions à venir… (et il y en a !)

Arrêter une impression puis la reprendre ?

J’aurais aimé, dans certains cas, pouvoir mettre en pause l’impression un soir puis la rependre le lendemain…
Il y a bien un bouton « Pause » mais la seule fois où j’ai essayé, le temps que la buse refroidisse, elle avait déjà fait des dégâts !
C’est donc un sujet à approfondir lorsque je maitriserais mieux l’impression 3D !

Et le PLA ?

J’envisage d’essayer le PLA un jour… Soit si je n’arrive pas à maitriser l’ABS à ma convenance, soit par curiosité, soit les deux !

Un autre Firmware

Toujours par curiosité, j’aimerais voir ce que donne un autre firmware et comparer s’il peut y avoir des améliorations ou régressions…

Un autre trancheur

Par défaut j’utilise Slic3r qui pour moi fonctionne bien, mais un autre trancheur est proposé : Skeinforge.
A l’occasion, il faudra que je l’essaye !

Mettre le lit sur ressorts

La hauteur du lit est réglée grâce à des rondelles ce qui n’est pas très précis. Je pense mettre des ressorts à la place afin de pouvoir régler la hauteur plus simplement.

Conclusion

Cette aventure ne fait que commencer et elle me plait vraiment. Si vous avez les moyens financiers, le temps et l’intérêt, je vous conseille de vous lancer !
Les possibilités deviennent infinies. Grâce à l’imprimante, vous pouvez désormais faire beaucoup de pièces qui n’existent pas dans le commerce ou encore qui sorte de votre imagination (exemple du porte-brossettes).
Il est aussi tout à fait possible de faire du prototypage avec un minimum de maitrise d’un logiciel de 3D. Pour ma part, j’utilise SolidWorks car c’est le seul que j’ai utilisé au lycée (il y a quelques années) et ses fonctions me suffisent largement !

Les bonus

Voici, pour le plaisir des yeux, quelques Vidéos/Time-Laps/Photos du montage de l’imprimante et de quelques pièces, ainsi que, côté soft, les étapes d’impression :

Montage de l’imprimante :

Premier défi technique : Le pont !

Impression de l’engrenage qui entraine le filament :

Impression de l’extrudeur :

Côté soft :

5 commentaires à propos de “L’impression 3D

  1. Super projet, bravo! Je me posais une question : existe-t-il plusieurs type de plastiques qui résistent plus ou moins à la chaleur ? même question pour la solidité ? remplacer une pièce en aluminium ou métal par du plastique, c’est peut-être possible ?

  2. Désolé pour le retard de réponse, j’ai changé de plugin anti-SPAM et voilà le résultat !

    Il existe effectivement beaucoup de types de plastiques, je suis d’ailleurs en cours de réflexion sur un article concernant les quelques uns que j’ai déjà pu tester, leur résistance à la chaleur varie aussi, tout dépendra de leur température de « fusion », après certains sont plus résistants mais cassants, alors que d’autres vont se plier sans casser.

    Remplacer une pièce alu/acier par une pièce plastique est jouable, tout dépend du besoin de solidité derrière, par ex, un pêne sur une porte peux à mon avis facilement être replacé par une pièce imprimée en ABS.

  3. joli travail
    j’ai le meme kit avec les memes déboires
    je suis actuellement de me lancer dans la fabrication ABSmais j’ai des probleme de temperature sur tout la régulation
    je me demande si les parametre des sondes 100k livrées avec le kit sont les bons dans marlin configuration h
    pouvez vous m’indiquer svp vos valeurs 1 ,3 ou autre ?
    quels sont vos valeur pour les reglage pids ou au pire pouvez vous m’envoyer une copi de votre config-h
    en vous remerciant
    eric

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