Imprimante 3D multi-fils

I- LE PROBLÈME À RÉSOUDRE

1. Objectif général du projet

L'objectif est de réaliser une imprimante 3D à bas coût pouvant imprimer avec 4 filaments différents dont 1 conducteur. Ce projet est actuellement en phase de définition.

2. Les problèmes à résoudre

• Extruder plusieurs filaments avec un minimum de moteurs. Il en découle un problème de température de chauffe puisque les filaments n'auront pas forcement besoin d'être chauffés de la même façon pour être extrudé (en particulier le filament conducteur).

Solution technique envisagée: un seul extrudeur alimenté par des filaments de diamètre identique (1.75 mm)en abs, pla, HIPS ayant la même température d'extrusion.

• Gérer les filaments en fonction du slicing.

Solution technique envisagée: Il faut extraire des informations du modèle 3D concernant la longueur de filament de chaque couche ,puis couper les morceaux de la longueur souhaitée puis les coller.

• Couper et souder les morceaux de filaments entre eux.

Solution technique envisagée: fil résistif pour la coupe et la soudure / soudure par gaine chauffante .

3. Contexte économique et organisationnel

Le domaine de l'impression 3D s'inscrit dans le cadre des nouvelles technologies. Il est de plus fortement lié à notre secteur de formation dans le cadre de ce projet puisqu'il permettra l'impression de matériel électronique.

Le public ciblé pourra être des entreprise d’électronique embarqué ou même de design via une impression multicolore.

4. Contexte technique

Il existe déjà des imprimante permettant l'impression de pièces avec des filaments différents. Cependant ces imprimantes sont chères (environ 2000€)

5. Résultat attendu

Il faut un produit peu chère et fonctionnel permettant d'imprimer des pièces réalistes.

II- PLANNING

1ère séance : bibliographie, recherche de solution technique.

2ème et 3ème séance : découpe d'un filament

4ème et 5ème séance : soudure des filaments

6ème et 7ème séance : aiguillage des filaments

suite : communication avec l'imprimante

III- AVANCÉE

1. Bibliographie

Couper le fil:

• découpe de profile alu : https://www.youtube.com/watch?v=PfEE2GX5Nks
• coupe tube pvce (sécateur) : https://www.youtube.com/watch?v=y4rC3rzE2gA
• comment c'est fait: Les chaines : https://www.youtube.com/watch?v=91O5eabSdfg
• comment c'est fait: Les Cotons tige : https://www.youtube.com/watch?v=JVqq93VWPb4
• comment c'est fait: Les Clous /Aggraphes : https://www.youtube.com/watch?v=gxSwX-XC7hI

Commander les moteurs:

• câblage des driver: http://mchobby.be/wiki/index.php?title=A4988

Technologies existante:

• imprimante 5 extrudeurs : https://www.youtube.com/watch?v=xdxzuBweoo8
• Mcor IRIS HD imprimante multicolor : https://www.youtube.com/watch?v=Vc5Ej5tpT_0 // http://mcortechnologies.com/3d-printers/iris/
• The palette : http://www.impression3dnews.com/2015/04/the-palette-imprimante3d/

2. Réalisation technique retenue

• Découpe et soudure : Par découpe "fil chaud" (fourche en bois, lame résistive récupérée d'un grille pain, moteur pas à pas)
• Entrainement des fils : Par friction (rouleau d'imprimante, moteur pas à pas)
• Sélection du fil : Avec un arbre à cames (cames en impression 3D, moteur pas à pas)

3. Découpe et soudure des filaments

Découpeuse

Résultat:

5. Sélection du filament

6. Interprétation du fichier gcode

Afin d'obtenir les longueurs de fil nécessaires pour chaque bobine, il faut interpréter le gcode du fichier à imprimer. Il faut donc analyser le code et retenir seulement les changements d'extrudeur (T0 à T3) ainsi que la longueur finale du fil. Pour cela, nous avons créer un programme(Fichier:Gcode.c.txt) en C qui analyse le fichier en entier et repère ces changements afin de les copier dans un fichier txt qui sera ensuite lu par l'arduino. Le fichier txt obtenue est de la forme: Tn avec n le numéro de l'extrudeur EXX avec XX la longueur du fil La valeur obtenue pour la longueur du fil doit ensuite être interprété

7. Algorithme du code Arduino

L'arduino contrôle les moteurs pour toutes les opérations de découpe, soudure et d'avance des fils. Le code a l'algorithme suivant :

Tant que le fichier txt n'est pas fini {

- Lecture de la ligne du fil dans txt

- Rangement de la valeur dans variable FIL

- Sélection du fil avec l'arbre à CAM

- Lecture de la ligne de distance dans txt

- Rangement de la valeur dans variable DIST

- Avancement du fil jusqu'à la zone de découpe

- Soudure des 2 fils.

- Avancement du fil de la longueur dist

- Découpe du fil

- Marche arrière du fil jusqu'à l'arbre à CAM

}