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Calibration d’une Imprimante 3D.

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Ces sujets reviennent tout le temps sur les divers groupes traitant de l’impression 3D, et les réponses se trouvent éparpillées dans plusieurs dizaines, pour ne pas dire centaines, de messages, qu’il faut ensuite trier pour trouver celles qui correspondent réellement aux bonne méthodes nécessaires à la calibration et aux réglages d’une imprimante 3D. Bien sûr, je vais me baser dans cet article sur ma propre imprimante, mais les explications données s’appliquent pratiquement à toutes les imprimantes.

Calibration d’une Imprimante 3D

De quoi s’agit-il, et pourquoi ce serait différent des réglages? Calibrer consiste à étalonner un appareil, en comparant les données obtenues avec des données de référence, de manière à obtenir par la suite une réplication fidèle des valeurs. Dans le domaine qui nous intéresse, il s’agit de comparer les données sorties de l’imprimante (dimensions d’un objet), avec les données de références, c’est à dire les dimensions données à l’objet, à l’aide d’un pied à coulisse, pour ensuite aller modifier dans l’imprimante elle-même (ici, en fait le firmware de la carte contrôleur), les valeurs qui pilotent ces différents mouvements. La calibration est directement liée à l’imprimante elle-même, alors que les réglages sont liès à l’impression, aux objets imprimés, plutôt qu’à l’imprimante, même si ils en dépendent, bien sûr.

Calibration de l’extrusion

La toute première fonction de notre imprimante à calibrer est l’extrusion. Il s’agit de vérifier si la longueur de filament extrudée correspond effectivement à la longueur demandée. Le facteur d’extrusion est un des paramètres sur lesquels jouer dans les réglages, mais encore faut-il que la base de départ soit correcte.
La méthode est très simple: on fait une marque sur le filament en sortie de l’extrudeur, on extrude une certaine distance, on mesure si la longueur de filament sortie correspond effectivement à la longueur demandée. Si oui, tant mieux, on passe à la calibration suivante, sinon, on va modifier dans le firmware la valeur indiquant à l’extrudeur le nombre de pas pas millimètre, et on recommence le test jusqu’à ce que la longueur extrudée soit égale à la longueur demandée.

Mon extrudeur est sans doute différent du votre, mais la méthode reste identique:

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De l’Idée à la 3D (Impression 3D avec Fusion 360)

Open Belt GT2 tensioner. 2017 Apr 10 04 09 51PM 000 CustomizedView2542572280 - De l'Idée à la 3D (Impression 3D avec Fusion 360)
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Depuis que j’ai découvert Fusion 360, en dehors d’apprendre à me servir de l’outil, je m’y suis surtout intéressé pour sa capacité à générer du G-Code d’usinage directement. Mais l’impression 3D avec Fusion 360 est aussi une fonctionnalité très pratique, et c’est de cela dont nous allons parler aujourd’hui, pour changer!

Si l’on est actif où intéressé par le domaine de la CNC, notamment pour le fraisage, il est assez logique de s’intéresser aux imprimantes 3D. Après tout, ce sont des machines CNC aussi, et leurs capacités de produire des objets à partir de rien peuvent se révéler très complémentaires, et un peu magique aussi.

Pour montrer une utilisation pratique d’impression 3D avec Fusion 360, nous allons examiner un exemple très concret: la réalisation d’un tendeur de courroie “ouverte” GT2. Les courroies GT2 sont très répandues dans le monde de l’impression 3D, mais je m’en sers aussi pour ma machine CNC. Ce sont des courroies destinées à transmettre le mouvement de moteurs pas à pas, par le biais d’une poulie dentée. Le 2 se réfère au pas, de 2 mm par dent. Une poulie crantée de 20 dents fera donc un mouvement de 40 mm pour un tour complet de 360°.

Après de nombreuse recherches pour trouver un accessoire qui me conviendrait, je n’ai rien vu qui me convenait. Mon idée était d’avoir, d’un coté, la courroie crantée pincée, en utilisant ces crans pour avoir un maximum de friction malgré une petite longueur, et de l’autre un boulon avec la tête prisonnière, de manière à ce que en serrant un écrou on puisse faire varier la tension.

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La Chaîne Logicielle

Chaîne Bois
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De l’idée de départ jusqu’à la fabrication de la pièce sur votre machine CNC, tout va se passer sur l’ordinateur, utilisant différents logiciels selon l’étape du processus à effectuer, constituant ainsi une chaîne logicielle.

LA Chaîne logicielle, dans l’absolu, n’existe pas. Il y a la vôtre, celle que vous allez petit à petit adopter, qui vous sera la plus familière. Même si, selon les cas particuliers, vous allez sans doute avoir besoin de l‘adapter.

Dans cet article, La Chaîne Logicielle est générique. Nous allons voir les différentes étapes nécessaires pour transformer une idée en objet fini, et évoquer les différents outils logiciels qui peuvent être utilisés. Certains logiciels permettent d’effectuer TOUTES les étapes, où presque, alors que d’autres ne permettent qu’une seule opération. Nous reviendrons plus en détail sur certains de ces logiciels dans le futur.

Il existe aussi de nombreux utilitaires, permettant de passage d’une étape à une autre, comme la conversion d’un fichier DXF en GCode, mais je n’en parlerais pas dans cet article, dans la mesure où le but est d’avoir le MINIMUM d’étapes. Je vais donc me focaliser sur les outils plus complets, par rapport à des utilitaires ne remplissant qu’une seule fonction. Le Forum est là pour en parler, une discussion me semble plus appropriée qu’un article, qui ne peut brosser qu’un tableau générique.

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Vitesse et Avance: Trouver le Point d’Equilibre pour Usiner Bois et Plastiques.

Coupe du bois fraise droite
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Traduit et adapté de l’original chez PreciseBits

La première question que la plupart des gens posent lors de l’utilisation d’outils au carbure pour couper du bois (et autres matériaux tendres) pour la première fois est: « Quelles sont les meilleures vitesses d’avance et de rotation« . Ce qu’ils veulent réellement savoir est: « Jusqu’à quelle vitesse je peux aller sans casser d’outil? Quelles sont les conditions optimum de coupe avec mon équipement?« . La vraie question est « Comment trouver le point d’équilibre pour usiner bois et plastiques? ». Si vous travaillez principalement le métal, dans la plupart des cas, le processus de sélection de la vitesse de rotation (tours/minute de la broche) et de la vitesse d’avance (vitesse de déplacement de la fraise dans le matériau), est relativement simple. Si vous travaillez du bois, où des matières plastiques, le monde n’est pas aussi gentil avec vous… Toutefois, il est possible d’arriver à une combinaison optimale de vitesse d’avance et tours/minute, pour trouver le point d’équilibre pour usiner bois et plastique, de manière fiable et reproductible, sans trop se prendre la tête.

La discussion qui suit suppose que:

  • VITESSE réfère toujours à la vitesse de rotation de la broche en t/mn.
  • AVANCE réfère toujours à la vitesse à laquelle l’outil se déplace dans le matériau travaillé (en mm/min).
  • Vous avez mesuré le backslash sur les axes X et Y de votre fraiseuse CNC et ils sont tous deux inférieurs à 0.025 mm (1/4 de 1/10 de mm)

Dans n’importe quel matériau, les performances et la longévité de l’outil sont principalement influencés par:

  • Densité et abrasivité du matériau
  • Homogénéité (Densité et propriétés de découpe constantes d’un point à un autre)
  • Pente d’avance (accélération et décélération)
  • Avance
  • Vitesse de rotation de la broche

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Sélectionner une vitesse de broche appropriée (T/Mn)

spindle speed control
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Traduit et adapté de l’original chez PreciseBits

Sélectionner une vitesse de broche appropriée (T/Mn), correcte, à utiliser pour couper n’importe quel matériau avec un outil rotatif, a toujours été une sorte de challenge. Même avec l’arrivée de grandes bases de données de référence sur les matériaux, et des outils exceptionnels comme le GWizard Calculator de CNCCookBook.com, essayer de se fixer sur “le meilleur” nombre de tours/minute pour une combinaison particulière d’outil et de matériau peut être décourageant. C’est particulièrement vrai de matériaux comme bois et plastiques où il y a une telle variation des propriétés de coupe d’une série à l’autre qu’aucun paramètre pratique comme “Surface de coupe par minute” ne peut être déterminé de manière fiable. Néanmoins, il existe quelques techniques que vous pouvez utiliser pour arriver à une vitesse de broche utilisable, peu importe ce que vous coupez.

Au bon vieux temps, à l’époque des tout débuts du Rock ’n Roll, les broches utilisées sur les fraiseuses CNC pouvaient être supposées avoir été construites à des normes rigoureuses en utilisant des composants de haute qualité. Depuis que des systèmes compacts, aux prix attractifs, ont commencés à proliférer, la situation a changée de manière spectaculaire. Pour garder les coûts bas, la plupart des fabricants de ces machines “de bureau” ont adoptés comme broches des défonceuses de qualité non professionnelle. Construites avec des tolérances plus élevées et des matériaux moins cher, les défonceuses introduisent un certain nombre de problèmes qu’il faut régler avant de fixer les tours/minute.

Vous appelez ça concentrique?

Une des premières choses apparue lorsque les possesseurs de fraiseuses CNC à portique à bas prix ont commencés à utiliser des micro-fraises était que les écrous et collets fournis par les fabricants de la défonceuse n’étaient simplement pas assez précis pour la tache à accomplir. Avec un faux-rond élevé, souvent accompagné d’une force de serrage insuffisante, beaucoup de ces collets furent trouvés franchement dangereux à utiliser. Couplé avec la nécessité fréquente d’utiliser des réducteurs de pinces également imprécis pour accueillir des outils à plus petits tige, on a fini par avoir une situation qui était excellente pour les fabricants d’outils en carbure, mais pas si bonne pour l’utilisateur final.

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