Montage d'une imprimante 3D RepRap Prusa i3

by Polux262

Tuto provenant du site
DIY MANIA

Imprimante_3D (128)

état actuel de mon imprimante 3D

Explications en détails à venir avec bonus* :-P

* Voici le bonus: le support en bois sous l'imprimante qui comporte toute l'électronique et permet de ranger du matériel.

Ma première pièce imprimé est un porte clef "infinie" en 2 exemplaires.
Sur les photos suivante, il y en à un brut (sortie de l'imprimante et nettoyer des petites bavures) et l'autre, finition superbe (passé à la vapeur d'acétone)

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Sommaire:

1 Liste de matériel Prusa I3
2 Assemblage du cadre en bois
3 Mise en place de l'axe Z
4 Assemblage de l'axe Y
5 Mise en place de l'axe X, Y et Z
6 Fixation du lit chauffant


Liste de matériel Prusa I3

Liste (ou BOM) complète du matériel avec nom, quantité, prix et nom du site d'achat à venir

Voici les premières photos des pièces reçu: (sera complété au fur et à mesure des réceptions)

Imprimante 3D
Planche de médium de 15mm

Imprimante 3D
Une planche de 1200 x 600 est amplement suffisant.

Imprimante 3D
Carte RAMPS 1.4

Imprimante 3D
Les 4 StepStick (Contrôle des moteurs pas à pas) livrés avec les dissipateurs en alu.

Imprimante_3D
Les 5 moteurs pas à pas NEMA 17

Imprimante_3D
Poulies et courroie GT2, avec la clé allène fournie.

Imprimante 3D
Le lit chauffant (PCB Hotbed) version MK2a. avec zone de soudure élargie et trou  percé au centre pour installer le thermistor.

Imprimante 3D
Ressort pour le support du lit chauffant

Imprimante 3D
Thermistor NTC 100K 2mm

Imprimante 3D
Le hot end J-Head avec tous les accessoires inclus. (Modification par la suite)

Imprimante_3D
Les 3 nez (nozzle) extruder. diamètre de sortie 0,2mm, 0,3mm et 0,4mm

Imprimante 3D
Résistance 3W 12V pour la tête chauffante.

Imprimante 3D
Le "hobbed bolt". Boulon d'entrainement du filament dans l'extruder. Malheureusement celui qui m'a été envoyé est trop long  pour ma version d'extruder (Greg's reloaded extruder)... je devrais donc utiliser quelques rondelles M8 pour l'ajustement.

Imprimante 3D
Le kit de pièces plastique complet, incluant l'extruder "Greg's extruder V3". Ces pièces sont en ABS, et les bavures déjà nettoyées.La qualité n'est pas au top mais on fera avec!

Imprimante 3D
Les tiges lisses traité dure venues d'Allemagne.

Imprimante 3D
Les différentes tiges filetées pour le montage (il manque les 2 tige M5 pour l'axe des Z)

Imprimante 3D
Serre câbles (spirale en plastique permettant le ranger les fils électrique)

Imprimante 3D
Rilsans plastique noir.

Imprimante_3D
Pate thermique pour mise en place des thermistances.

Imprimante_3D
Embouts de câble femelle et connecteurs 2, 3 et 4 pins de type "jumper" , utilisés pour connecter tous les éléments aux broches de la carte mère (RAMPS).

Imprimante_3D
Filament ABS 1,75mm

Pour l'assemble, je n'ai rien inventé mais simplement pris exemple sur le manuel Reprap.


Assemblage du cadre en bois

 

Ce cadre est un assemblage de 6 planches de 450 x 100 x 15mm et une planche de 480 x 100 x 15mm pour la partie supérieure ("couvercle").

Imprimante 3D
Vue avant

Imprimante 3D
Vue arrière

Pour avoir un bon assemblage du cadre en bois, il est préférable de procéder en deux étapes:

  1. Encollées les planches avec la colle à bois, puis les positionner dans la position souhaitée et les maintenir en place à l'aide de serre-joints. L'assemblage offre une bonne résistance mécanique après séchage complet (Environ 24h).
  2. Après avoir assemblé les planches avec la colle, j'ajoute des vis à bois afin que les panneaux ne puissent plus bouger. Pour cette étape, je fore les trous de 3mm (pour éviter d'éclater le bois) et je met des vis de 4 x 40mm.

 

Assemblage en images:

Pour cette étape vous aurez besoin:

Imprimante 3D
Les 7 planches préalablement découpées. (oui il en manque 1 sur la photo ^^)

Imprimante 3D
De la colle à bois

Imprimante 3D
Une visseuse et des forets.

Imprimante 3D
Serre joint.

Et des vis à bois.

Montants

Imprimante 3D
Dépose de la colle sur le panneau de bois.

Imprimante 3D
Panneaux pour les montants après encollage.

Imprimante 3D
A gauche, le foret Diametre 3mm qui permet de percer le trou pour le passage de la vis Diametre 4 x 40 mm.

Afin de noyer complètement la vis dans le bois (que la tête de vis ne dépasse pas), j'utilise un foret de diamètre identique à celui de la tête de vis et fais une fraisure (appuyer légèrement pour ne pas trop rentrer dans le bois)

Imprimante 3D
Pour être sur de percer bien au centre de la deuxième planche, ne pas hésiter à tracer.

Bien faire attention à tenir la perceuse droite.
(Ici les planches font 15mm donc on trace à 7.5mm)

Planche supérieur

Imprimante 3D
Lorsque les deux parties latérales sont terminées, mise en place de la 5 ième planche qui nous donne l'écartement et l'équerrage.Encollage.

Imprimante 3D
Pour être sur d'être bien à 90 degrés, ne pas hésiter à vérifier (avec une équerre)

Ensuite, mettre des vis pour maintenir l'ensemble. (Attention à la longueur de celle ci car nos 2 planche font au total 30mm, donc des vis de 25mm maximum)

Imprimante 3D
Pour être sur de ne pas percer à travers j'utilise cette méthode.

La vis fait 25mm de long, donc le foret dépasse de 25mm.

Planche inférieur

Imprimante 3D
La 6ième planche est surélevée de 3mm. Pour cela, j'utilise deux plaques d'époxie de 1.5mm (carte de circuit électronique). Si vous ne possédez pas de telle plaques, n'importe quel cale de 3 mm fera l'affaire.

La planche est fixer (collage puis vissage) de la même méthode que pour les autres.

Couvercle supérieur de cadre

Imprimante 3D
La dernière planche (la plus longue) est mise en place selon le même principe (collage puis vissage).

Félicitation, le cadre de votre imprimante est prêt.

Imprimante 3D
En option, vous pouvez peindre le cadre.


Mise en place de l'axe z

 

Nous allons voir ici l'installation des pièces de fixation de l'axe Z. Ces pièces permettront de maintenir les tiges lisses verticales et les moteurs "Z".

Bien faire en sorte que les partie en contact avec le cadre soit le plus lisse possible afin d'avoir un ajustement le plus précis possible.

Imprimante 3D

Les moteurs sont surélevés de 3mm (avec les même plaque que pour le cadre) afin d'éviter les vibrations.
Je fixe le support plastique sur le moteur qui est lui même posé sur la cale de 3mm et j'obtiens l'emplacement de la pièce.

Percer Diametre 3mm au travers du trou latéral (Attention à bien centrer le foret par rapport au trou)
Visser délicatement (c'est du plastique)
Enlever le moteur
Percer Diametre 3mm le second trou sur la face avant
Visser délicatement (C'est toujours du plastique)

Imprimante 3D
Axe Z partie de droite assemblée.

Pour fixer l'attache supérieure,

Insérer la tige lisse dans son emplacement jusqu'à ce qu'elle touche le moteur (attention de ne pas exercer de torsion sur la pièce par bras de levier).
La pièce plastique supérieure est ensuite insérée par le haut de la tige lisse. Celle-ci doit être fixée juste sous l'arête de la planche supérieure "couvercle".
La méthode de fixation est la même que pour la pièce inférieure.

Faire la même chose pour le côté gauche.
Ensuite vous pouvez enlever le moteur et les tiges lisses. (Un accident est si vite arrivé)

Imprimante 3D
Et voilà la première étape de terminée.


Assemblage de l'axe Y

 

Préparation des tiges filetées

Dans un premier temps, couper les tiges filetées à la bonne dimension. Il en faut quatre de 20cm (M8) et deux de 50cm (M10) (et une de 2cm (M8) pour l'extruder...). J'ai utilisé une meuleuse pour aller plus vite mais vous pouvez aussi les couper à l'aide d'une scie à métaux si vous n'avez rien d'autre.

Imprimante 3D
Lorsque vous avez coupé chaque tige à la bonne longueur, faite un chanfrein (ébavurer) afin d'avoir une belle finition et d'éviter les blessures.

Imprimante 3D
Tige brute après découpe.

Imprimante 3D
Tige après avoir ébavuré à la meuleuse.

 

Montage des extrémités (petits côtés) avec les tiges M8.

Pour l'axe Y, vous aurez besoin des pièces plastiques suivantes:

Imprimante 3D
Les 4 angles et le support moteur.

Imprimante 3D
Le tendeur de courroie.

Le montage du tendeur à pris du temps car l'écrou était difficile à insérer. Il a fallut nettoyer son logement plusieurs fois à l'aide d'un fin cuter et d'une petite lime.

Maintenant, il s'agit de placer les écrous et rondelles comme sur la photo ci-dessous. Ici, je mesure afin d'avoir le même écartement mais ne serre aucun écrou pour le moment.

Imprimante 3D
Côté tendeur de courroie. La tige sous le tendeur est nue (aucun élément fixé dessus).

Imprimante 3D
Côté support moteur.

Pour faire simple, il faut mettre une rondelle entre l'écrou et le plastique à chaque fois.

L'écartement entre les pieds n'a pas réellement d'importance, tant qu'elle est absolument identique partout. Dans mon cas, je choisis "arbitrairement" 14cm et utilise un pied à coulisse pour contrôler l'écartement. Vous pouvez aussi découper un morceau de chute de MDF à cette dimension.

Remarque : en haut de chaque pièce d'angle, il y a une encoche ouverte d'un côté (ou se placeront les tiges lisses). Il faut placer les ouvertures vers l'intérieur.

Lorsque tout est en place cous pouvez fixer toutes les largeurs et serre fortement les écrous.

Afin de permettre au tendeur d'être libre seulement sur son axe et non en translation, j'utilise des contre-écrous.

Assemblage du cadre

Les longues tiges filetées doivent accueillir les écrous et rondelles dans l'ordre ci dessous. Les deux écrous et rondelles placés au milieu serviront à ajuster l'axe Y par rapport au cadre en bois (axe X).

Imprimante 3D

Lorsque toute cette visserie a pris place sur les tiges, on viens fixer les extrémités précédemment assemblées.

Imprimante 3D

A l'aide des deux tiges lisses (dont la longueur est identique), j'ajuste avec précision les écrous de fixation de l'axe, et les serre fortement.

Imprimante 3D

Maintenant que tout est serré, je peux insérer les roulements linéaires aux tiges comme illustré ci-dessus et emboiter complètement les tiges lisses.

Imprimante 3D
Afin d'être sur que les tiges lisse ne sortent pas de leur logement, je perce les pièces plastique pour y mettre un collier plastique.

Imprimante 3D
Et voilà, les tiges ne peuvent plus sortir de leur logement.

Fixation des poulies et du moteur

Le tendeur est complété en ajoutant le roulement (608Z).

Imprimante 3D

Fixer les poulies sur l'axe du moteur à l'aide des 2 vis sans tête.

Imprimante 3D

Vous pouvez ensuite fixer le moteur sur son support plastique.

Assemblage du plateau

Pour fixer le plateau sur l'axe Y, il faut utiliser les trois supports suivants:

Imprimante 3D

Ils sont emboités comme suit sur les roulement linéaires:

Imprimante 3D

L'ensemble du montage est retourné sur le plateau afin de marquer l'emplacement des tous des attaches.  Pour le côté aux deux attaches, j'ai laissé 5cm de chaque côté (il faut penser à laisser suffisamment de débattement) et pour le côté à une attache, je l'ai mise au centre.

MAJ 22/08/2014: Le support plateau chauffant (ici en bois) est remplacé par une plaque d'aluminium de même dimension en 5mm d'épaisseur, afin d'éviter trop de déformation du au plateau chauffant.

Imprimante 3D

Imprimante 3D
Afin de bien maintenir en place les guide à bille sont maintenu dans la pièce plastique à l'aide d'un boulon (vis + écrou + rondelles)

La  pièce plastique ci-dessous est fixée au centre du plateau (toujours en dessous...) et doit être parfaitement aligné le long de l'axe qui relie la poulie du tendeur à la roue dentée du moteur.
Attention de ne pas mettre des vis trop longue afin de ne pas traverser le plateau.

Ma courroie GT2 est plus fine que prévu par la pièce de fixation, j'ai ajouté un système vis de pression en faisant un logement pour un écrou dans la pièce plastique.(comme ci-dessous).

Imprimante 3D

Imprimante 3D

Axe Y mise en place dans le cadre en bois.


Mise en place de l'axe X, Y et Z

 

Assemblage de l'axe Y sur le cadre

Les pièces plastiques à utiliser sont les suivante:

imprimante3DposeY
Les quatre pièces (identique) servent à fixer l'axe Y sur le cadre en bois. Faire attention à bien centrer l'axe des Y sur le cadre en bois et faire en sorte qu'il soit le plus perpendiculaire possible.

 

Imprimante 3D

La distance entre les deux écrous arrière est de 55mm pour moi. Vous pouvez mettre plus ou moins mais bien régler les deux côté à l'identique.

Imprimante 3D

Lorsque tout est bien réglé, serrer légèrement les écrous afin que l'ensemble tienne en place pour nous permettre de percer les trous de fixation.

Imprimante 3D

Avec un foret, je perce un avant trou pour les vis à bois et fixe l'ensemble (4 vis par pièce). Je peu ensuite serrer plus dur (sans forcer comme un bourrin non plus) les écrous pour être sur que l'ensemble ne forme plus qu'un.

Imprimante 3D

L'axe Y est en place

 

Mise en place de l'axe X

Commencer par remettre en place les moteurs de l'axe Z. Notez que les attaches étaient déjà placées correctement lors de l'assemblage du cadre. Sur la photo, les fils du moteur ne sont pas du bon côté. Le cadre est percer et les fils passe par le trou afin de n'avoir aucun fils apparent.

Imprimante 3D

Insérez les tige lisse délicatement dans les pièces plastique dans l'ordre de la photo ci-dessous. Attention, faire en sorte que les tiges soit légèrement dure afin d'éviter d'avoir du jeu.

Imprimante 3D

 

Imprimante 3D

Mettre en place l'axe des X à l'aide des barres lisse Z. Le chariot de l'axe des X doit descendre sans efforts. Si besoin, ne pas hésiter à diminuer ou augmenter l'écartement des pièces plastique de l'axe des X afin d'avoir un mouvement sans effort.  Faire en sorte que le moteur soit du côté gauche.

Ensuite il faut installer la courroie.

Imprimante 3D

Passez la courroie autour de la poulie moteur puis de l'autre coté dans le tendeur (pièce plastique avec un roulement) et fixez les deux extrémités comme sur la photo. Ne pas hésiter à mettre deux colliers rilsan afin que la courroie de glisse pas. Il ne reste plus qu'à tendre la courroie à l'aide du tendeur (à droite de l'axe des X).

Imprimante 3D
L'axe X est en place.

 



   
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