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    Présentation d'une imprimante 3D FDM

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    Patrick82

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    Présentation d'une imprimante 3D FDM

    Message  Patrick82 le Dim 22 Mar 2015 - 18:53

    Bonjour à tous,

    Je vais vous présenter ici, l'imprimante 3D que j'ai construite en partenariat avec trois autres compères. Il s'agit d'une imprimante FDM, c'est à dire à dépôt de fil fondu (Fused Deposition Modeling pour les ceusses qui roulent à gauche). Elle est basée sur le projet "Reprap" qui est un projet collectif, ce qui veut dire que chacun peut apporter ses modifications et les partager pour faire avancer le projet (et bien entendu profiter des modifications des autres). Cette imprimante est constituée en grande partie de pièces elles-mêmes imprimées, ce qui nous permet de la considérer comme "autoréplicable". En effet, une imprimante 3D peut imprimer les pièces pour construire une autre imprimante 3D. Et pour couronner le tout, elle est pilotée par un logiciel libre qui évolue régulièrement. Enfin, vous l'aurez compris, ce type d'imprimante est à faible coût ce qui a permis son accessibilité par beaucoup de personnes.

    Voici quelques photos de l'imprimante que j'ai au boulot et qui m'a permis de faire la mienne :








    Pour cette imprimante, j'ai dû réaliser un capotage en PMMA pour éviter les courants d'air liés à la VMC du bâtiment. j'en ai donc profité pour revoir le support de la bobine.

    Et celle que j'ai fabriqué à partir de la précédente :

    Une vue d'ensemble :


    La tête d'extrudeur :


    La buse d'impression :


    Le diamètre d'entrée du fil est de 3mm, la buse a un diamètre de sortie de 0.4mm

    Vous remarquerez la version "low cost" du tendeur de courroies. Il s'agit ici de deux colliers de serrage qui permettent ce réglage. Les courroies au mètre sont recoupées, une boucle est crée à chaque extrémité et maintenue avec les mêmes colliers.
    Les douilles à billes du chariot portant la buse d'impression sont également maintenues sur leurs supports par ces mêmes colliers.

    La carte électronique qui gère l'imprimante :


    Il s'agit ici d'une carte arduino méga, sur laquelle un shield RAMPS est connecté. Ce dernier permet de gérer deux têtes d'impressions pour faire des impressions à deux couleurs ou bien, par l'utilisation d'une matière soluble à l'eau, des impressions avec zones imprimées normalement dans le vide.

    L'ensemble du système électronique se comporte de la carte arduino, de 5 moteurs pas à pas, de résistances chauffantes, de capteurs de température et de capteurs de fin de courses. Bien entendu, une alimentation de 12V, 120W alimente le tout.

    Voici une vue d'un des moteurs de l'axe Z, il est solidaire d'une tige filetée M5 qui permet l’élévation du portique entre chaque couche.


    Vient ensuite la vue du plateau chauffant, plateau sur lequel la pièce naît :


    L'envers de l'endroit :


    Et la voici en fonctionnement :




    Pour le moment, j'ai imprimé principalement qu'avec du PLA, j'ai fait beaucoup d'essais avant d'avoir une pièce potable en ABS, je n'ai pas eu le temps encore de poursuivre mes essais mais les résultats obtenus sont encourageant.

    Juste quelques chiffres :

    Capacité d'impression : 200 x 200 x 250
    Température du plateau : 60° pour du PLA, 90° pour de l'ABS
    Température de la buse : 200° - 220° pour du PLA, 230° - 250° pour de l'ABS

    Pour la suite de l'aventure, avec un de mes compères, nous travaillons sur un broyeur et une extrudeuse pour refaire du fil de PLA ou d'ABS à partir de pièces ratées.

    Voilà pour la présentation de cette petite machine...

    Pour la petite histoire, nous avons acheté, au boulot, "l'originale" de cette imprimante chez un fabricant Français qui est Tobeca. A partir de cette imprimante, nous en avons réalisé 4. A partir d'une de ces 4, j'ai réalisé la mienne. Si tout va bien, au mois de juin, nous devrions en refabriquer 7 ou 8 de plus. En fait nous faisons travailler les étudiants sur la réalisation des pièces et le montage des imprimantes, elles nous servent de support de TP

    A bientôt,
    Patrick
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    Re: Présentation d'une imprimante 3D FDM

    Message  crono91 le Dim 22 Mar 2015 - 19:58

    Hello Patrick
    Super boulot une fois de plus, après les Seapod , voici une imprimante 3D .
    Hé ben tu as de la chance que je ne suis pas ton élève , car je les aurai bien fait pour moi et mise en pratique sur un Tug .....Tes élèves sont modéliste ou tes collègues ?
    En tous les cas c est cool de faire partager .
    tiens à combien reviens une imprimante faite maison ? Histoire de ce donner une idée .
    A+
    Michel le Tf du 91
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    Re: Présentation d'une imprimante 3D FDM

    Message  xtian29 le Dim 22 Mar 2015 - 21:01

    Hello

    superbe technologie. La première fois que j'ai entendu parler et vu cette technologie dans du modéliste c'était avec JP Courvoisier fabricant d'un semi-sub Migthy Servant 3 ... qui fonctionne

    Voici un de ses treuils, c'est du 1/100 et vraiment minuscule remarquez les ailettes sur le moteur.



    Sur ta machine faite à partir de l'autre, toutes les pièces bleues sont donc usinées par la première ?

    Ici à Camaret il y a une société qui fait des pièces suivant tes fichiers mais c'est quand même encore onéreux, évidement il ne font pas de bénévolat ! Bon je sais lagaffe va me parler de Fablab mais c'est à 100 bornes !

    En tout les cas du coup c'est un truc à suivre de prêt ! Et si tu es en manque de pièces à faire

    A+ Xtian

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    Re: Présentation d'une imprimante 3D FDM

    Message  Phil86 le Dim 22 Mar 2015 - 21:08

    Hello,

    Sympa les photos et les explications, merci bien Smile

    crono91 a écrit:tiens à combien reviens une imprimante faite maison ? Histoire de ce donner une idée .
    Et la matière première (le plastique) ?

    Petite remarque au passage : je trouve génial ce principe de réplication de machine ! On y viendra tous, un jour ou l'autre...
    A+,

    Phil
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    Re: Présentation d'une imprimante 3D FDM

    Message  Patrick82 le Dim 22 Mar 2015 - 21:21

    Bonsoir,

    Alors je vais essayer de répondre sans rien oublier, pour le prix, la mienne me revient à 360€ environ, en fait j'ai pu récupérer le contreplaqué, la visserie et les axes au boulot. Sinon, si vous allez voir sur le site, la machine sans les pieces imprimées est à 600€ (de mémoire).

    Effectivement, toutes les pièces bleues sur ma machine ont été réalisées avec l'imprimante qui a les pièces vertes.

    Je ne suis pas sùr d'arriver à cette résolution avec ma machine, le 1/100ème c'est vraiment petit et j'ai une buse qui fait 0,4mm de diamètre. Cependant j'ai en stock une autre catégorie de tête chauffante sur laquelle on peut change de buse et passer sur un diamètre plus petit... A tester... J'arrive quand même à imprimer des engrenages module 0,8, pour vous donner un ordre d'idée.

    Concernant la matière, la bobine de 1kg, coute 20€. Pour avoir une idée de volume, avec une bobine, on fait toutes les pièces pour faire une autre imprimante 3D.

    A++
    Patrick
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    Re: Présentation d'une imprimante 3D FDM

    Message  Phil86 le Dim 22 Mar 2015 - 21:39

    Heu, j'ai du rater quelque chose... pourras-tu à l'occasion redonner le lien du site dont tu parles stp (je n'en trouve pas...)
    Toujours par curiosité, il aura fallu combien de temps pour imprimer le tambour qui est en photo juste en dessous de la vidéo ?

    Merci d'avance - continue de nous tenir au courant si tu veux bien Wink
    A+,

    Phil
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    Re: Présentation d'une imprimante 3D FDM

    Message  Patrick82 le Dim 22 Mar 2015 - 21:45

    Voici le lien de la boutique :

    http://www.tobeca.fr/boutique/index.php

    Pour le tambour, il fait 65mm de diamètre et 80mm de long, l'impression a duré 5h.
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    Re: Présentation d'une imprimante 3D FDM

    Message  xtian29 le Dim 22 Mar 2015 - 22:07

    Hello

    C'est surprenant quand même de vendre une machine avec laquelle tu peux construire une identique, donc tu fusilles ton commerce : tu vends le truc qui permet à l'acheteur de te concurrencer.

    Philosophiquement c'est comme une sorte de mise en abyme comme une usine de clone reproducteur !

    A+ Xtian
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    Re: Présentation d'une imprimante 3D FDM

    Message  patdxfr le Dim 22 Mar 2015 - 22:22

    Et l'équipe qui fait le logiciel ne touche pas un radis, mais ou va t'on ?

    pat_2b
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    Re: Présentation d'une imprimante 3D FDM

    Message  barbereau le Lun 23 Mar 2015 - 1:30

    Patrick82 a écrit:Bonjour à tous,

    Pour la suite de l'aventure, avec un de mes compères, nous travaillons sur un broyeur et une extrudeuse pour refaire du fil de PLA ou d'ABS à partir de pièces ratées.

    Patrick

    Salut Patrick, et aussi les autres !

    J'en possède une également, un modèle 3Drag. Ce sont des machines (imprimantes 3D en général) géniales une fois bien réglées et avec un bon logiciel de tranchage.

    Pour ce qui est de l'extrudeuse pour la fabrication de filaments, J'en ai fabriqué une que j’essaie difficilement de mettre au point. Un modele du type LYMAN, pilotée par une carte Arduino et avec senseur optique pour régler le diamètre du fil.

    J'arrive à faire du fil, c'est un début. Pour le bon diamètre, faut encore y travailler, ensuite la bobineuse avec vitesse variable selon remplissage. Encore pas mal de boulot !

    Quel genre de machine étudiez vous ? quels résultats? Tout ça m’intéresse.

    tu peux me répondre en MP si tu le désire, pour ne pas trop "polluer" le site Modelisme Naval

    à plus tard !
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    patdxfr

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    Re: Présentation d'une imprimante 3D FDM

    Message  patdxfr le Lun 23 Mar 2015 - 6:40

    Hello,

    Perso, je ne trouve pas que vous polluez, continuez à partager ici, on en apprend tous les jours ...

    Pat_2b
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    Patrick82

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    Re: Présentation d'une imprimante 3D FDM

    Message  Patrick82 le Lun 23 Mar 2015 - 7:49

    Salut à tous,

    Au début, j'ai eu la même réflexion que toi Xtian, mais après, avec le recul, tu t’aperçois que le seules les pièces plastiques sont réplicables, du coup, il te faut au moins une imprimante pour les copier. Ensuite, il te faut tout la quincaillerie qui va avec. Un des avantages qu'il faut y voir, c'est que si une pièce casse, tu peux en refaire une autre et la changer. D'ailleurs, c'est la première chose que tu dois faire lorsque tu as une imprimante 3D, un jeu de pièce de rechange...

    Pour ce qui est de l'extrudeuse, on finalise le câblage et on va procéder aux premiers tests. Mais on est parti également sur un modèle type Lyman. Dans un premier temps on s'est concentré sur le broyeur fait à partir d'un broyeur de papier assez costaud...

    @++
    Patrick
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    Re: Présentation d'une imprimante 3D FDM

    Message  barbereau le Mar 24 Mar 2015 - 2:54

    Salut à tous

    S'il s'agit de l'extrudeuse V5, vous avez surement été obligés de reprendre plusieurs pièces.

    Et pour le câblage ? votre disjoncteur différentiel accepte les voyants branchés entre phase et terre ? Pas le mien !


    J'ai été obligé de reprendre plusieurs dessins de pieces (fichiers STL) pour les ré-adapter

    Sinon le principe est assez bien étudié, bien que les valeurs programmées soient seulement pour de l'ABS.

    La galère pour retrouver celles pour les autres plastiques ( PLA, PP  Nylon, etc ) Pour retrouver les vitesses d'extrusion, les températures, la vitesse des rouleaux qui tirent le fil et le diamètre de buse qui va bien. Toutes ces valeurs interagissent entre elles.

    Enfin, ça occupe !

    Pour Xtian, c'est le même principe que pour les logiciels " libres " . De plus, au départ ce ne sont pas des fabricants d'imprimantes qui ont lancé ça, mais des particuliers passionnés qui ont partagé leurs recherches sur le net gratuitement. Les fabricants ont sauté dans le train en marche.
    Il y a quand même une licence particulière attachée aux modèles, le nom de l'auteur reste attaché au modèle.

    Je suis en train d'expliquer, mais en fait, vous devez quasiment tous connaitre ce principe.


    Dernière édition par barbereau le Mar 24 Mar 2015 - 3:05, édité 1 fois (Raison : correction mise en page)
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    Re: Présentation d'une imprimante 3D FDM

    Message  xtian29 le Mar 24 Mar 2015 - 11:29

    Hello

    la photo du treuil que je montrais un peu plus haut a été fait avec une machine qui, si j'ai bien compris faisait des couches avec deux produits, la résine pour la pièce mais aussi une sorte de cire qui doit ensuite être enlevée - il paraît que c'est fastidieux.

    Je me demande si c'est une technique "d'autrefois" aujourd'hui dépassée ou bien si c'est une autre façon de faire ?

    A+ Xtian
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    Patrick82

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    Re: Présentation d'une imprimante 3D FDM

    Message  Patrick82 le Mar 24 Mar 2015 - 11:47

    Salut !

    Dans la famille "impression 3D" il y a plusieurs techniques, ici c'est la technique de dépôt de fil fondu qui est présentée mais il existe le frittage sélectif par laser, la stéréolithographie, le poly-jet etc... C'est ce dernier procédé que tu évoques, il s'agit d'un jet de résine durcie par UV. Les zones d'impressions "dans le vide" sont rendu possible par le dépôt, couche après couche d'une matière support. Par exemple, si on doit imprimer un U à l'envers, l'imprimante va déposer de la résine, puis matériau support puis résine, et ça couche après couche jusqu'à arriver dans la courbe du U. Le matériau support s'enlève en principe sous un jet d'eau. Nous avons également ce type d'imprimante au boulot, mais le coût de revient de la pièce est plus élevé, on est en gros à 700€ le kg. On la réserve pour des impressions demandant une très bonne résolution.

    Pour y voir plus clair, ce site (commercial) propose des outils et des documents gratuits très bien fait :
    http://www.protolabs.fr/resources

    Je vous conseille de télécharger la brochure "L'ABC du prototypage" où on parle de technique de fabrications additives (par opposition à l'usinage qui est une technique soustractive).

    @++
    Patrick

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    Re: Présentation d'une imprimante 3D FDM

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