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Assemblage de l’axe X

Dernière ligne droite pour la partie mécanique : l’assemblage de l’axe X, sur lequel se déplacera l’extrudeur.

On commence par descendre les 2 supports de l’axe X. Tourner les tiges ou les blocs d’accouplements d’axes à la main jusqu’à ce qu’ils arrivent en bas de l’axe (il faut être patient, et ce n’est que le début).

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On retire le support de courroie temporairement pour pouvoir passer les barres lisses.

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Avant d’enfiler les barres, il faut s’assurer qu’il n’y ait pas de graisse dessus (nettoyer avec de l’acétone) pour qu’elles soient bien tenues.

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On passe ensuite les 2 barres dans les roulements sous le support de l’extrudeur. Attention, une fois que les barres ont traversé les roulements, elles en ressortent avec de la graisse. Il faut à nouveau nettoyer à l’acétone l’extrémité droite des 2 barres.

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La barre avant se cale au maximum contre le moteur. La barre arrière doit être alignée avec la barre avant. On peut serrer les supports de serrage des barres (commencer par les vis à l’extérieur).

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On remonte ensuite l’axe X jusqu’en haut. Encore une fois, on fait ça à la main, en tournant les 2 accouplements d’axes des moteurs/tiges filetées en même temps. C’est très laborieux ! On remonte jusqu’à l’interrupteur de fin de course et on s’assure que l’axe est droit. On peut enfin resserrer le support de la barre lisse de droite, qu’on avait laissé flottant jusque là (entouré en rouge sur la photo).

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On remet le support de courroie et on ajuste la tension entre les 2 extrémités de la courroie.

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On fixe le bloc extrudeur sur le chariot. La vis gauche est déjà montée, nous utilisons la 2ème vis hexagonale mise de côté plus tôt pour fixer la partie droite de l’extrudeur.

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On utilise des écrous papillons pour bloquer l’extrudeur. Pour vérifier que tout va bien, on bouge la chariot de gauche à droite, en vérifiant que les « oreilles » de l’écrou de droite ne viennent pas buter contre les roulements et que l’interrupteur de fin de course à droite est bien enclenché sans être gêné par une vis.

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On fixe le bloc ventilateur sur le devant de l’extruder et on le branche sur la carte électronique. Pour finir, on visse le connecteur en intercalant les petites rondelles de caoutchouc.

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Tadam ! 🙂 L’essentiel de la partie mécanique est terminé. Il restera quelques bricoles (boitier, support bobine…) à assembler.

OLYMPUS DIGITAL CAMERAProchaine étape, l’électronique !

Assemblage de l’axe Z

Encore un gros morceau ! Nous allons installer les 2 moteurs de l’axe Z, qui permettront de faire monter et descendre l’axe X.

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On commence par préparer les supports des barres lisses en passant les écrous auto-bloquants à l’intérieur, et on visse, sans serrer.

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Les 2 supports sont installés sur le portique.

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On fixe les moteurs sur le portique, on serre les vis (sur la photo ci-dessous, se concentrer sur les vis du support moteur, le reste n’est pas encore monté à ce moment là).

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On prépare l’interrupteur de fin de course (soudure aux extrémités + gainage).

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On passe les 2 écrous sur nos 2 tiges filetées.

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Cet écrou s’insérera dans les supports de l’axe X. Il est important qu’il n’y est pas de jeu. J’ai ajouté une petite bande de scotch pour que l’écrou se coince mieux.

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Voici comment l’écrou s’insérera. Cette photo est purement informative, à ce moment du montage, la barre filetée n’est pas encore insérée dans le support.

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On visse les pointeurs sur les tiges filetées.

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On peut maintenant passer les barres lisses dans les supports, jusqu’aux moteurs en passant dans les roulements à billes des supports de l’axe X. A ce moment là, il ne faut serrer que le support de barre de gauche, en s’assurant que la barre est bien perpendiculaire à la base sur tous les plans. On fixe ensuite l’interrupteur de fin de course, « la tête vers l’avant ».

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Il nous reste les tiges filetées à insérer. Pour se faire, on remonte les supports de l’axe X jusqu’en haut et on pourra alors passer les tiges dans ces supports et dans les accouplements d’axe des moteurs.

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On peut serrer les accouplements d’axe.

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Enfin, il reste à fixer la nappe et la bande de polypropylène.

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Fixation du portique

Maintenant que l’axe Y est correctement installé, on peut fixer le portique, qui attendait bien sagement de côté.

On dépose donc le portique sur la base. Ici, l’étape cruciale est de s’assurer que les 2 côtés du portique sont parfaitement perpendiculaires aux bords de la base.

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Une fois l’alignement trouvé, on serre les 6 vis sur la base.

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Ça commence à ressembler à quelque chose 🙂

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Assemblage de l’axe Y

Il s’agit de l’ensemble qui va permettre de déplacer le plateau d’impression d’avant en arrière. Cette étape est assez complexe, je trouve le manuel assez succint, il faut avancer pas à pas, délicatement et constamment s’assurer que le chariot coulisse toujours correctement. Je vais essayer d’être aussi précis que possible.

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On commence par fixer (sans serrer) les supports des barres lisses d’acier.

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Soudure (et gainage) de l’interrupteur de fin de course sur les 2 connecteurs aux extrémités.

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L’interrupteur est fixé au support de la barre de droite (la plus courte).

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Petite aparté, je me suis aperçu qu’il me manquait un trou pour passer les fils du moteur de gauche de l’axe Z et de l’interrupteur Z) sous le plateau, j’en profite pour le faire maintenant.

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On revient à l’axe Y, les fils des moteurs et de l’interrupteur sont torsadés (noir/vert et rouge/bleu pour le moteur).

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Passage des fils sous la base.

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On peut visser le support moteur puis engager les barres lisses dans les supports.

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Délicatement, on fait passer les barres dans les roulements à billes.

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Déplacer le chariot de l’avant vers le fond plusieurs fois pour positionner les supports de barres. On peut maintenant serrer les vis des 2 supports de la grande barre (sur la base). On en profite aussi pour serrer le 3ème support de roulement du plateau, après avoir fait quelques aller-retours avec le chariot pour s’assurer d’un alignement correct.

Pour travailler dans de bonnes conditions, on retire là petite barre et on redresse le chariot pour avoir un accès facilité au dessous. Deux opérations nous attendent :

  • régler la bonne longueur de la courroie
  • bloquer la nappe du plateau chauffant

Pour la courroie, j’y suis allé à tâtons : plusieurs essais en enroulant la courroie autour de la poulie de l’axe moteur et en tendant la roulette opposée, après 3-4 tests, on trouve la longueur idéale. On ajustera au moment de visser la roulette de tension à l’arrière du plateau.

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Pour la nappe, après avoir fixé le plateau chauffant, il faut la faire passer dans le « pince-nappe » en évitant le contact avec le dessous du plateau chauffant. Éliminer tout contact n’est pas évident, j’ai fait au mieux. Avant de serrer la nappe, penser à passer le ruban de polypropylène.

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On peut refermer le plateau et repasser la petite barre lisse dans le roulement du chariot. Après quelques aller-retours du chariot de l’avant vers l’arrière pour s’assurer que le chariot coulisse toujours bien, on peut serrer le support de barre avant sur la base. On déplace une nouvelle fois le chariot au fond, et on peut serrer le support de barre arrière sur la base. Normalement, le chariot devrait se déplacer sans blocage sur toute la distance (vérifier que le clic sur l’interrupteur de fin de course se fait bien).

Il reste à fixer la nappe sur la base.

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J’avoue avoir quelques craintes sur le mécanisme d’entrainement : à force de déplacements, j’ai peur que la courroie sorte de la poulie. les simulations « manuelles » se sont bien passées, mais après un grand nombre de déplacements, je ne sais pas. Dans le doute, j’ai commandé 2 poulies T5 8 dents en alu avec un bord pour empêcher la sortie de la courroie.

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Sur les dernières photos, on peut voir que j’ai glissé le bouclier thermique préparé ici sous le plateau chauffant. J’ai du refaire quelques découpes pour qu’il s’insère correctement. J’ai aussi piétiné toutes les plaques de cartons pour les tasser et recouvert le dernier étage d’une couche d’aluminium, histoire d’isoler un peu.

Des fils trop courts…

Je me suis aperçu que j’allais avoir des problèmes de longueur de fils, notamment pour les moteurs, mais j’avais également prévu trop court pour les interrupteurs de fin de course.

Tous les fils seront torsadés pour limiter les interférences radio et avoir un câblage plus propre. La longueur finale des fils est donc réduite. Bref, pour faire court : prévoir une bonne marge de longueur de fils, on coupera à la fin au moment de raccorder à la carte contrôleur.

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Rallonge des câbles.

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Assemblage du portique

On continue sur la structure de l’imprimante 3D en assemblant maintenant le portique vertical, composé d’une plaque en forme d’arche et de 2 supports verticaux.

Dans cette étape, l’alignement des trous, blocs de fixation et des arrêtes est crucial. Il faut être sûr de son coup avant de serrer définitivement.

C’est maintenant, que je commence à regretter l’utilisation du MDF. Pour une première, ça reste très instructif, mais ça ne pardonne pas : on a le droit à un seul serrage par vis. Si on serre à fond et que l’on a besoin de dévisser plus tard pour corriger une erreur, pas sûr que la vis se bloque bien au prochain serrage.

Choisir le kit Mendel90 en Dibond de Nophead simplifiera grandement la vie : pas de vis à bois, on pourra visser et dévisser à volonté, et le perçage sera parfait. Je m’en suis pas trop mal sorti, mais c’est pas évident.

On vis (sans serrer) les blocs de fixation sur les supports verticaux.

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Pour pouvoir serrer les vis des blocs, il faut s’assurer que ces derniers sont parfaitement alignés par rapport à un support plan.

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Quand on est bien sûr de l’alignement, on serre le bloc.

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Le même processus est répété pour chaque plaque, y compris « l’arche ».

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Nous allons maintenant fixer les supports verticaux sur la plaque en forme d’arche. Ici il est préférable de vérifier la perpendicularité des plaques avec une équerre. Et très important : les supports verticaux et la plaque en forme d’arche doivent être parfaitement alignés en bas.

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Illustration des désavantages du MDF : pas le droit à l’erreur, j’ai dû dévisser une vis, pas moyen de la resserrer après. Je l’ai donc remplacée par une un peu plus large et sécurisée avec un point de glue…

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Ça prend du relief ! 🙂 (à ce moment, le portique n’est pas encore vissé à la base, on y reviendra !)

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Port USB en façade

Ce soir, on ajoute le port USB en façade. Ça sera beaucoup plus pratique qu’un câble qui doit aller se faufiler jusqu’au port mini USB de la carte contrôleur Melzi (et plus robuste).

On commence par découper une plaque d’aluminium aux bonnes dimensions.

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Perçage des 2 trous de fixation du port USB.

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Ouverture de la plaque pour rendre le port USB accessible. Ici j’ai utilisé une fraiseuse, mais a défaut, on peut se débrouiller avec une perceuse et un coup de lime, c’est plus bourrin.

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Voici la façade USB assemblée avec 4 trous pour la fixer sur le socle de l’imprimante.

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Et c’est maintenant que la boucherie commence… J’avais prévu des passages de fils assez larges dans la base. Le fil USB passe sans problème, mais la prise USB, c’est une autre histoire ! Il a fallu élargir le trou, c’est moche, mais ça ne sera pas visible.

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La sortie du câble n’a pas été simple non plus. Une fois encore, c’est très moche, mais ça sera à l’arrière, sous l’alimentation, donc caché. Les fils du moteur de l’axe Y et de l’interrupteur de fin de course passeront aussi par là.

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La base est prête, on va pouvoir passer à la suite du châssis.

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Avec le bas du boitier de l’imprimante, ça ressemblera à ça :

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Test de l’alimentation et de l’éclairage

L’alimentation est la même que dans le kit de Nophead : « Alpine 500W Silent Power Supply », trouvée sur Ebay pour 17€ (fdpin).

Pour tester une alim, il faut la brancher, basculer le bouton On/Off s’il y en a un. Pour réellement démarrer l’alim, il faut lui envoyer un signal en mettant le fil vert à la masse, comme dans la photo suivante. Je n’avais pas trouvé la réponse en ligne : l’alim s’éteint quand on déconnecte le fil vert de la masse. Le comportement des boutons poussoirs de nos PC (contact momentané) peut induire en erreur (la carte mère s’interface entre l’alim et le bouton pour faire sa tambouille).

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J’hésitais à ajouter un interrupteur lumineux sur l’imprimante. La fonction interrupteur marche très bien, mais pas moyen d’allumer le néon, quelque chose doit m’échapper : pas de patte supplémentaire comme sur un interrupteur à LED.  Finalement je vais m’épargner cette peine : interrupteur au sol sur la multiprise. De plus, l’allumage du ruban de LEDs m’indiquera que l’alim tourne.

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Petite vérification du bon fonctionnement du ruban de LEDs, ici en 9V pour la photo, mais fonctionne nickel en 12V (tension donnée par le vendeur). 3€ les 4 sur Ebay !
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Assemblage de la base

Encore quelques galères !

Avant toute chose, si les différentes parties à assembler ont été peintes, limer tous les « pâtés » qui auraient pu se créer et qui pourraient nuire à l’assemblage du châssis.

Evidemment, mes différents supports (tasseaux) n’étaient pas parfaitement à la même hauteur, il a fallu limer jusqu’à obtenir quelque chose de plat. Cette vérification est très importante pour que le plateau de l’imprimante soit aussi plat que possible.

Les supports sont collés sur la base avec de la colle à bois. L’axe horizontal du milieu (sur la photo) a été légèrement décalé pour permettre l’évacuation de la chaleur des moteurs par les 2 trous de 8 mm.

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En retournant la base pour la remettre à l’endroit, de la peinture du plateau est restée collée sur le plan de travail 🙁

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Perçages supplémentaires

Quelques trous/découpes supplémentaires qui n’étaient pas dans les gabarits originaux de la Sturdy ont été nécessaires :

  • Un trou pour le passage des fils du moteur de l’axe Y parce que je préfère les faire passer sous le plateau comme pour la version Dibond de la Mendel90, c’est plus propre. Les fils de l’interrupteur de fin de course de l’axe Y passeront par le trou qui devait servir à guider les fils sur le plateau.

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  • Dans la version originale de la Sturdy, la nappe passe par le dessus de l’arche. J’ai percé un passage pour la nappe, comme sur la version Dibond, c’est plus propre, et ça ne gênera pas le futur boitier. La fente a été faite à la perceuse, c’est pas une oeuvre d’art. Attention à laisser un espace de planche suffisant pour éviter l’arrachement du haut de l’arche.

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  • Pour finir, il est prévu d’ajouter un bandeau de LEDs en haut de l’imprimante pour éclairer l’intérieur du boitier. Ça fait donc fait un trou de plus.

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