Construire son imprimante 3D

  • PascalP

Partage et review :

Introduction Materiel Objectif

Description

Il existe aujourd’hui bon nombre d’imprimante 3D disponible en kit « prêt à monter » à des prix défiant toutes concurrences. Pour illustrer cela nous avons choisi la Printrbot Simple édition « Maker » qui a été primée à de nombreuses reprises par la presse américaine pour son rapport qualité/prix assez intéressant.

Aujourd’hui cette imprimante n’est plus disponible chez le constructeur pour la simple et bonne raison qu’elle a été déclinée en version finale avec un châssis en métal et non plus en bois. Malgré cela, la firme américaine Printrbot à laisser les plans de découpe du châssis à disposition du grand public sur le site de partage YouMagine ce qui permet d’encore baisser la note finale en profitant des nombreux FabLab équipés de découpeuse laser.

Ce changement de modèle n’enlève rien en terme de qualité d’impression à la version « bois » car elle a bénéficier de tout la partie « Recherche & Développement » qui a apporté bon nombre d’améliorations techniques au fil des ans. Parmi celles-ci nous pouvons citer la calibration semi-automatique par exemple ou encore sa ligne d’impression tout en métal.

Cette partie R&D a d’ailleurs été menés en étroite collaboration avec la communauté des « Makers » très active aux Etats-Unis sous le modèle Open Source et Open Hardware, donc libre de droit aussi bien en terme de logiciels qu’en terme de construction. D’ailleurs, avec un peu d’imagination, il vous est tout à fait possible de customiser votre imprimante 3D jusqu’à la rendre unique, indémodable  et pourquoi pas, la présenter lors de salon comme nous en avons vécu l’expérience avec notre Pepperbot.

materiaux

La construction de votre imprimante 3D nécessite toute une série d’outils assez commun pour un bricoleur. Vous disposez probablement chez vous de la majorité de ceux-ci, les autres se trouvant dans n’importe quel magasin de bricolage.

Les outils

  • Tournevis Phillips #2
  • Clé platte 5/16″
  • Clé Allen 1.5mm
  • Clé Allen 2.5mm
  • Clé Allen 1/16″
  • Marteau
  • Colle à bois ou Super Glue
  • Liquide frein fillet
  • Cutter
  • Canif
  • Règle
  • Pince à épiler

Les composants

La majorité des composants à acquérir sont en ventes sur le site Internet de Printrbot mais libre à vous de regarder ailleurs pour gagner quelques euros facilement

Nous avons ajouter en bas de page les documents officiels incluant la liste des matériaux, les différentes tailles des vis et boulons ainsi que la numérotation des différentes pièces en bois.

Le châssis en bois

Le châssis en bois de la Printrbot Simple édition Makers n’est plus disponible en version « prêt à l’emploi » mais c’est aussi là l’intérêt du modèle Open Hardware. Libre à vous de les télécharger sur le site de YouMagine et de les faire découper dans un FabLab proche de chez vous dans le bois qui vous convient le mieux. Dans le cas de notre Pepperbot nous avons utilisé du MDF (médium) de 6mm d’épaisseur. L’expérience fut concluante mais n’hésitez pas à utiliser du bois un peu plus rigide (et solide) si vous avez l’intention de démonter votre imprimante soit pour la faire évoluer soit pour la customiser.

Les fichiers DXF sont disponible en cliquant sur le bouton ci-dessous:

Fichier DXF

Pour allez plus loin sachez qu’il existe également d’autres plans pour faire évoluer votre imprimante 3D ou tout simplement lui ajouter des accessoires. Libre à vous donc d’augmenter la taille de la surface d’impression en optant pour le châssis XL ou d’y ajouter un panneau LCD, tout est possible!

 

Objectifs

Au travers de ce tutoriel vous aurez accès à toutes les informations condensées en un seul et même endroit pour entrer dans ce monde surprenant qu’est l’impression 3D et le mouvement des Makers.

Happy making!!!

Assemblage de la Printrbot Simple édition « Makers »

Le montage de l’imprimante n’est pas bien compliqué en soit et nécessitera environ 1 bonne journée de travail. Rassurez-vous tout de suite, le montage en lui-même ne nécessite aucune compétences particulières (pas de soudure par exemple), le tout est de bien préparer son plan de travail, de rester calme et surtout de bien lire la documentation.

Par soucis de lisibilité et de faciliter nous avons créer un document PDF comprenant toutes les étapes du montage avec des explications sur chacune de ces étapes. L’idéal étant de le télécharger (en bas de page) et de l’afficher en plein écran sur votre ordinateur, téléviseur ou sur une tablette. Ci-dessous un exemple de ce que cela donne.

plan1

Dernier point qui a son importance, vous verrez que vous allez utiliser quelques colliers COLSON. Il s’agit des colliers de serrage en plastique que l’on serre à la main, assurez-vous de bien les serrer comme il se doit car la rigidité de votre châssis en dépendra.

Instructions d’assemblage

Bon montage!!!

Installation du driver

Ce chapitre couvre l’installation des drivers pour permettre à votre imprimante 3D de communiquer avec votre ordinateur via le port USB.

Maintenant que votre imprimante est montée, il vous reste à installer les drivers permettant à l’imprimante de communiquer avec votre ordinateur via le câble USB fournis dans le kit. Pour ce faire, branchez l’alimentation de l’imprimante et connectez le câble USB entre votre imprimante et votre ordinateur.

Installation sous Windows

Utilisateurs de Windows 8.1 : Microsoft a intégré les drivers signés de la Printrbot Simple dans cette version de Windows. Votre imprimante sera donc reconnue dès le branchement du câble USB.

Pour les anciennes versions de Windows vous aurez besoin des drivers disponibles à l’adresse suivante :http://pjrc.com/teensy/serial_install.exe

Une fois le logiciel télécharger, lancer-le en cliquant sur le bouton droit de votre souris et ensuite « Démarrer en tant qu’Administrateur ».

Installation sous Mac

Heureux possesseurs de Mac, pas besoin de télécharger quoi que ce soit pour connecter votre imprimante à votre Mac, passez directement à l’étape suivante.

Installation sous Linux

Pas besoin de télécharger quoi que ce soit pour connecter votre imprimante à votre ordinateur, passez directement à l’étape suivante.

Tips : n’oubliez pas de supprimer la mise en veille de votre ordinateur. Si elle démarre pendant une impression via le port USB, votre imprimante arrêtera de fonctionner!!!

Installation du logiciel « Repetier »

Maintenant que la connexion entre votre imprimante et votre ordinateur/Mac est faite il ne nous reste plus qu’à télécharger et installer le logiciel qui pilotera votre imprimante et vous permettra d’imprimer vos premiers objets en 3D.

Bien que toutes les imprimantes de la marque fonctionnent aujourd’hui sur le logiciel Cura, il existe une multitude de logiciel Open Source pour faire cela, nous vous recommandons d’utiliser le logiciel Repetier qui est compatible avec tous les systèmes d’exploitation (Windows, Mac et Linux) et qui était utilisé lors du développement de l’imprimante.

Mais avant d’aller plus loin il est probablement utile de rappeler le processus d’impression afin de bien comprendre les tenants et aboutissants de ce que nous allons faire.

Pour imprimer un objet en 3D il faut :

  • Créer un objet ou en télécharger un sur Internet. Cet objet aura l’extension STL qui est le format universel pour les objets monochromes. Il existe plusieurs site de téléchargement contenants des objets gratuits et/ou payants comme Thingiverse, Youmagine ou encore Pinshape mais si vous chercher un site francophone, nous vous conseillons bien entendu l’incontournable Cults3D.
  • Disposez un ou plusieurs objets sur le plateau d’impression virtuel (celui du logiciel Repetier).
  • Définir les paramètres d’impressions à l’aide du logiciel de tranchage (fournis dans Repetier). Ces paramètres seront traduits en G-CODE qui est le format standard pour permettre à votre imprimante d’imprimer votre objet. Il s’agit justement de notre dernier chapitre.

Configuration du logiciel

Les paramètres suivants sont avant tout une base pour pouvoir démarrer le plus rapidement possible avec votre imprimante. Avec un peu de pratique et en fonction de votre évolution, vous serez amené à modifier certains paramètres pour affiner la qualité d’impressions de vos objets. Garder bien en mémoire que chaque imprimante et chaque objet peuvent requérir des configurations différentes. De plus, il est également important de tenir compte que vous avez vous-même assemblé votre imprimante et que celle-ci est par conséquent unique en son genre, avec ses particularités voire ses petits défauts…

PS: les copies d’écrans ci-dessous sont issues de Repetier sous Windows. Certains écrans sont quelques peu différents sous Mac Osx et/ou Linux

Configuration des paramètres de votre imprimante

Démarrer Repetier et cliquez sur « Printer Settings » en haut à droite.

Connection

Le premier écran qui s’affiche est l’écran de configuration de votre connexion entre l’imprimante et l’ordinateur.

  1. Donnez un nom à votre imprimante et enregistrez-le
  2. Sélectionnez le port COM auquel est connectée l’imprimante.
  3. Assurez-vous d’avoir la valeur 25000 dans le champ « Baud Rate »
  4. Assurez-vous d’avoir la valeur 127 dans le champ « Receive Cache Size »

Cliquez sur le bouton « Apply » et ensuite sur le bouton « OK ».

rep1

Printer

Cet onglet concerne le comportement de votre imprimante. C’est là où vous allez définir la température par défaut de votre extrudeur.

  1. Assurez-vous d’avoir la valeur 210 dans le champ « Default Extruder Temperature »
  2. Assurez-vous d’avoir la valeur 500 dans le champ « Travel feedrate »

Cochez les cases comme indiqué sur la copie d’écran ci-dessous.

rep2

Printer Shape

Cet onglet concerne la taille de votre plateau d’impression. La Printrbot Simple édition « Maker » dispose d’origine d’un plateau de 100x100x100 mm. Assurez-vous de bien encoder ses valeurs dans les champs entourés en rouge dans la copie d’écran ci-dessous.

rep3

Configuration de Slicer

« Slice » en anglais signifie « Tranche » en français. Cette opération est essentielle car c’est là que vous allez configurer les paramètres d’impressions de votre objet comme la qualité d’impressions, le remplissage de l’objet, l’ajout de support, etc…

Comme mentionné plus haut, une fois que vous aurez acquis les principes de bases de l’impression 3D c’est à ce niveau que vous aurez la possibilité d’affiner la qualité d’impression. En attendant, voici les réglages par défaut.

  1. Cliquez sur l’onglet « Slice » dans Repetier comme illustré ci-dessous
  2. Cliquez sur le bouton « Configure » pour accéder aux paramètres d’impression.

rep4

Printer Settings

L’onglet « Printer Settings » est l’écran qui vous permettra de jouer sur les paramètres d’impressions.

Layer and perimeters

Encoder la valeur 0.2 dans le champ « Layer height ». Cette valeur correspond à une couche de 200 microns.

rep5

Infill

« Infill » correspond aux paramètres de remplissage de votre objet.

  1. Encodez la valeur 0.4 dans le champ « Fill density ».
  2. Laisser la valeur « rectilinear » dans le champ « Fill pattern » ou sélectionnez « Honeycomb » pour un remplissage en nid d’abeille.

rep6

Skirt and brim

Cet écran permet d’imprimer un contour à votre objet. Cela permet de s’assurer que le filament s’écoule bien à travers l’extrudeur avant d’imprimer l’objet à proprement parlé. Une bonne base consiste à définir 2 tours à une distance de 6 mm de l’objet comme illustré ci-dessous.

rep7

Avant de passer aux onglets suivants, assurez-vous de bien sauvegarder vos paramètres en cliquant sur l’icône de la petite disquette comme illustré ci-dessous. Donnez ensuite un nom à vos paramètres histoire de les différencier et de les retrouver plus facilement par après.

Filament Settings

Filament

Cet onglet permet de définir les paramètres de votre type de filament. Dans le cas de la Printrbot Simple édition « Maker » nous utilisons du filament de 1.75mm de diamètre. C’est également ici que nous allons définir la température d’extrusion. Contentez-vous de définir la température à 210° pour la première couche ainsi que pour les suivantes.

rep8

Cooling

La Printrbot Simple édition « Maker » est pourvue d’un ventilateur afin de refroidir les couches pour pouvoir les empiler les unes sur les autres. Ce paramètre est essentiel pour les filaments de type PLA utilisé avec l’imprimante. Assurez-vous donc que la case à cochée soit bien cochée comme illustré ci-dessous.

rep9

Avant de passer au troisième onglet, assurez-vous de bien sauvegarder vos paramètres comme illustré précédemment (en cliquant sur la petite disquette et en donnant un nom).

Printer Settings

General

Cet écran permet de définir la taille du plateau d’impression ainsi que son centre. Pour rappel, la taille du plateau d’impression est de 100mm sur la Printrbot Simple édition « Maker ». Le centre se situe donc à 50mm.

rep10

Custom G-Code

Dans la partie « Start G-Code » entrez les données suivantes :

G28 X0 Y0

G29

rep11

Extruder 1

Cet écran permet de définir le diamètre du trou sur votre buse d’extrusion. Les Printrbot Simple édition « Maker » sont pourvu d’une buse de 0.4mm.

rep12

Cliquez maintenant sur l’icône de la petite disquette afin de sauvegarder ces paramètres comme précédemment.

Maintenant que les paramètres de base sont configurés il ne nous reste plus qu’à procéder à la première calibration de votre plateau de construction… Vous pouvez donc à présent fermer la fenêtre de « Slic3r » et cliquer sur le gros bouton « Slice with Slic3r » pour trancher votre objet.

Une fois le G-Code généré, il ne vous reste plus qu’à lancer l’impression.

Happy Printing!!!

2 réflexions au sujet de « Construire son imprimante 3D »

  1. Bonjour,
    A priori le kit n’existe plus?
    cordilement
    JM

    1. Effectivement il n’est plus commercialisé mais tous les fichiers sont disponible sur Internet et les différentes pièces comme les moteurs, les axes et la carte mère sont toujours en vente 😉

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *