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L’imprimante 3D pour 60€: EWaste

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Difficulté:

 

 

Faire une imprimante 3D Low cost en recyclant 

 

Ce projet décrit la conception avec un budget très faible d’une imprimante 3D qui est principalement construite à partir de composants électroniques recyclés. Le résultat est une petite imprimante format pour moins de 100 €.

 

Tout d’abord, nous apprenons comment un système CNC générique fonctionne (par l’assemblage et le calibrage des roulements, des guides et fils), puis comment apprendre à la machine à répondre à des instructions g-code. Après cela, nous ajoutons une petite extrudeuse de plastique et donnons un aperçu de la calibration, et d’autres opérations qui donneront vie à l’imprimante. Suite à ce tutoriel, vous obtiendrez une petite imprimante 3D qui est construite avec environ 80% de composants recyclés, ce qui lui confère un grand potentiel et contribue à réduire le coût de manière significative.

 

D’un côté, vous obtenez une introduction à la construction de machines et la fabrication numérique et de l’autre côté vous obtenez une petite imprimante 3D construiet à partir de pièces électroniques réutilisés. Cela devrait nous aider à être plus conscients de gros problèmes liés à la production de déchets électroniques !

 

 

 

Matériel :

 

Budget : 1€

 

 

Etape 1 : Étape 1

 

Composants nécessaires:

2 lecteurs CD / DVD Standards d’un vieux PC.
1 Lecteur de disque

Nous pouvons obtenir ces composants sans frais dans une déchetterie. Nous voulons faire en sorte que les moteurs que nous obtenons à partir des lecteurs de disquettes sont des moteurs pas à pas et non moteurs à courant continu.

 

Etape 2 : Étape 2
 

 

Composants:

. 3 moteurs pas à pas à partir du lecteur de DVD/CD
. 1 NEMA 17 moteur pas à pas que nous aurons à acheter. Nous utilisons ce type de moteur pour l’extrudeuse de plastique pour laquelle plus de puissance est nécessaire pour déposer le filament.
. Électronique CNC: rampes ou RepRap GEN6 / 7. Il est important que nous puissions utiliser le Sprinter / Marlin Open Firmware. Dans cet exemple, nous utilisons le RepRap Gen6, mais vous pouvez choisir en fonction du prix et de la disponibilité.
. Alimentation PC.
. Câbles, connecteurs femelles, tube thermorétractable.

La première chose que nous voulons faire une fois que nous avons les moteurs pas à pas est de leur souder les câbles. Il y a 4 câbles pour lesquelles nous devons respecter le code couleur.
Plus d’infos sur les couleurs dans la doc:
http://robocup.idi.ntnu.no/wiki/images/c/c6/PL15S020.pdf
http://www.pbclinear.com/Download/DataSheet/Stepper-Motor-Support-Document.pdf

 

Etape 3 : Étape 3
 

 

L’étape suivante c’est la préparation de l’alimentation afin de l’utiliser pour notre projet. Tout d’abord nous connectons les deux câbles avec l’autre (comme indiqué sur l’image) pour permettre la mise sous tension directe avec le commutateur de l’alimentation. Après cela, nous sélectionnons le câble jaune (12V) et un câble noir (GND) pour alimenter le contrôleur.

 

Etape 4 : Étape 4
 

 

Maintenant, nous allons vérifier les moteurs. Pour ce faire, nous devons télécharger l’IDE Arduino (un environnement informatique) qui peut être trouvé à l’adresse: https://www.arduino.cc/en/Main/Software

Nous avons besoin de télécharger et installer la version Arduino 23.

Après nous devons télécharger le firmware. Nous avons choisi Marlin qui est déjà configuré et peut être téléchargé sous:
Marlin: https: //dl.dropboxusercontent.com/u/67249288/e-Wa …

Une fois que nous avons installé Arduino, nous allons connecter notre ordinateur avec le Ramps CNC-Controller / Sanguino / Gen6-7 avec un câble USB. Nous allons choisir le port série correspondant sous:
Arduino ->tools IDE / serial port et nous allons sélectionner le type de contrôleur dans tools / board (Ramps (Arduino Mega 2560), Sanguinololu / Gen6 (Sanguino W / ATmega644P – Sanguino doit être installé sur l’Arduino)).

Explication des paramètres principaux (tous les paramètres sont dans le fichier configuration.h):

Dans l’environnement Arduino nous allons ouvrir le firmware que nous avons déjà: file / Sketchbook / Marlin. Nous allons voir quelques paramètres avant d’uploader le firmware sur l’Arduino.
1) #define MERE 3 valeur, selon le matériel réel que nous utilisons (rampes 1.3 ou 1.4 = 33, Gen6 = 5, …).

2) valeur de la thermistance 7, la pointe chauffante utilise 100k.

3) ces valeurs de PID rendent notre extrémité chaude plus stable en terme de température.

4) pas par unité, ce point est très important afin de configurer un contrôleur (étape 9)

 

Etape 5 : Étape 5
 

 

Logiciel de commande de l’imprimante: il y a différents programmes librement disponibles qui nous permettent d’interagir et de contrôler l’imprimante (Pronterface, Repetier, …) nous utilisons Repetier, que vous pouvez télécharger ici: http://www.repetier.com/. Il est facile à installer et intègre une trancheuse. La trancheuse est un morceau de logiciel qui génère une séquence de sections de l’objet que nous voulons imprimer, associe ces sections avec des couches et génère le g-code pour la machine. Les Trancheuses peuvent être configurées par les paramètres tels que la hauteur de la couche, la vitesse d’impression, de remplissage, et d’autres, qui sont importants pour la qualité d’impression.

Les configurations habituelles peuvent être trouvés sous les liens suivants:

Skeinforge configuration http://fabmetheus.crsndoo.com/wiki/index.php/Skeinforge

Configuration Slic3r: http://manual.slic3r.org/

Dans notre cas, nous avons le profil Skeinforge pour l’imprimante, que vous pouvez intégrer dans le logiciel Repetier hôte.

Lien vers le profil Skeinforge: https://dl.dropboxusercontent.com/u/67249288/e-Waste/Skeinforge_profile_for_e_waste.zip

 

Etape 6 : Étape 6
 

 

Le “conducteur” du filament est composé d’un moteur NEMA 17 pas à pas et d’un engrenage d’entraînement (de type MK7/MK8) que vous devrez acheter. Vous aurez également à imprimer en 3D les pièces de l’extrudeuse à entraînement direct, que vous pouvez télécharger ici.

1) extrudeuse ralenti: https://dl.dropboxusercontent.com/u/67249288/e-Waste/STL/e-waste_extruder_idle.stl

2) corps de l’extrudeuse: https://dl.dropboxusercontent.com/u/67249288/e-Waste/STL/e-waste_extruder_body.stl

3) Tête chaude de l’extrudeuse: https://dl.dropboxusercontent.com/u/67249288/e-Waste/STL/RepRapPro_mount.stl

Le filament, après être passé dans l’extrudeuse par le conducteur du filament, est ensuite introduit dans la “chambre de chauffe” ou “extrémité chaude”. LE filament est ensuite guidé à l’intérieur d’un tube de Teflon flexible.

Nous allons assembler l’entrainement direct comme on le voit sur l’image et fixer le moteur pas à pas puis assembler l’ensemble au cadre en acrylique.

Pour calibrer le flux de plastique, nous devons utiliser un morceau du filament et mesurer la distance (par exemple 100 mm) et y mettre un morceau de scotch. Ensuite, allez dans l’interface de Repetier et cliquez sur extruder 100mm, mesure la distance réelle et répétez l’étape 9 (fonctionnement).

 

Etape 10 : Étape 10

 

https://youtu.be/5Qco0OKBB-4
https://youtu.be/MExjJtburb4

Maintenant, l’imprimante 3D devrait être prête pour le premier test. Notre extrudeuse utilise du filament 1,75 mm qui est plus facile à extruder et plus flexible que la norme de diamètre 3 mm. Cela nécessitera moins d’énergie pour conduire notre petite machine que le filament de 3mm. Nous allons utiliser du plastique PLA qui est bio dégradables et présente certains avantages par rapport à l’ABS: il fond à plus basse température, il se fixe facilement sur le lit de l’impression.

Maintenant, dans Repetier, nous voulons activer les profils de tranchage qui sont disponibles pour la trancheuse Skeinforge. Vous pouvez télécharger des profils à partir du lien suivant.

https: //dl.dropboxusercontent.com/u/67249288/e-Was …

Nous voulons commencer l’impression d’un petit cube d’étalonnage (10x10x10mm), car il permet d’imprimer très rapidement. Nous serons en mesure de détecter les problèmes de configuration et les pertes du moteur en vérifiant la taille réelle du cube imprimé.

Pour lancer l’impression, ouvrez un modèle STL et découper le à l’aide d’un profil standard (ou un que vous avez téléchargé) avec la trancheuse Skeinforge: nous allons voir une représentation de l’objet en tranches et le g-code correspondant. Nous allons préchauffer l’extrudeuse, et quand elle aura atteint la température de fusion du plastique (190-210C selon la marque), nous extruderons un peu de matière pour voir si la tête est chaude et que cela fonctionne

Nous apportons la tête d’extrusion aux coordonnées d’origine (x = 0, y = 0, z = 0) en prenant soin que la tête soit aussi proche que possible du lit sans le toucher (prendre un papier comme séparateur). Ce sera la position de l’origine pour la tête d’extrusion. De là, nous pouvons lancer l’impression.

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