Prusa P3-Steel

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Projet de fabrication à moindre coût d'une imprimante 3D basée sur la P3Steel

La page de l'imprimante est maintenant ici : https://www.logre.eu/wiki/Logresse

Présentation

La P3 Steel est un remaniement du design de la Twelve Pro elle même basée sur la Prusa I3 de Josef Prusa.

Leonardo, la première version de la P3Steel fut construite en avril 2013, après que son concepteur, Irobri, eut assisté à un Maker Show à Saragosse (Espagne)

Son chassis, en acier découpé au laser lui assure une rigidité supérieure, limite le nombre de pièces plastiques imprimées et facilite le montage. La carcasse est en tôle de 3mm d'épaisseur. Toutes les découpes rectangulaires d'assemblage ont des coins spécialement arrondis pour un bon emboitement entre les plaques. Des encastrements sont prévus pours y loger les écrous d'assemblage de 3mm.

Avantages de l'acier :

  • L'acier est 10 fois moins cher que l'aluminium
  • La découpe au laser de l'acier est plus facile et moins chère celle de l'aluminium
  • L'acier est plus robuste que l'aluminium
  • Oscillation réduite grâce à des coins de renfort
  • Construction simplifiée par l'élimination de la structure complexe en tige filetée de l'axe Y
  • Une fois assemblée, tout est positionné, pas d'ajustement à faire
  • De nombreuses pièces plastiques imprimées ne sont plus nécessaires
  • Les supports en acier des moteurs et des barres sont infiniment plus robustes que leur équivalent en plastique
  • Seulement deux tiges filetées nécessaires, pour l'axe Z
  • Utilise des barres rectifiées plus courtes et donc moins chères
  • Une fois assemblée, elle forme un ensemble à la structure solide qui peut être transporté d'un seul bloc

Inconvénients :

  • L'acier doit être peint ou zingué pour éviter la corrosion
  • L'acier est 3 fois plus lourd que l'aluminium (est-ce vraiment un inconvénient ?)


Notice de montage :

cliquez sur l'image pour avoir le descriptif de toutes les étapes de montage Prusa-steel-etape1.jpg

l'album photo des Steel

suggestion, publiez la plus belle des photos de votre imprimante. album photo Steel

Log Book

Jeudi 3 Avril 2014


  * Vidéo : http://youtu.be/j6QwOYbOJeQ

Jeudi 27 Mars 2014

Après deux séances de mécanique puis une séance de tests de l'électronique et des moteurs, cette soirée du jeudi a été consacrée à des tests d'impression. La machine au câblage ébouriffé de jeudi dernier nous est revenue bien peignée et toute illuminée après sa semaine passée chez Fred (et avec des chaussures neuves !).

Un nombreux public était là pour la voir fonctionner et écouter son bruit malheureusement couvert par le bruit de la fraiseuse et de la musique. Les professionnels présents et les amateurs éclairés l'on trouvé à leur goût et un fameux philosophe saint-égrévois a même déclaré "c'est d'la balle". La liste des acheteurs s'est encore étoffée, et devant ce succès, comme on n'a pu collecter le cash de tout le monde, on va devoir attendre encore un peu avant de pouvoir passer la commande, Olivier ne pouvant avancer les fonds.

Du côté de la machine qui est repartie chez Fred, il reste encore des accessoires à ajouter pour optimiser l'impression. Un nouvel extrudeur avec de nouveaux pignons devrait être monté, l'ami Pierrot nous en a apporté plusieurs, et le refroidissement du plastique en sortie de buse sans lequel il est difficile d'avoir une qualité optimale est à l'étude. Enfin, un paramétrage plus fin du firmware et du logiciel hôte devrait nous permettre de tester les limites de la vitesse d'impression.


Dimanche 23 mars 2014

Avancement du câblage, et premiers tests d'impression : bien que l'extrudeur reste à optimiser, les résultats sont pas mal du tout ! La machine tient ses promesses :o)

Jeudi 20 mars 2014

Cette fois, ça y est ! Elle bouge ! Après avoir bagarré un peu avec la courroie de l'axe Y, on a terminé le montage mécanique. Une fois l'électronique installée et reliée aux moteurs, on a pu la mettre en mouvement et même effectuer une impression à blanc. La précision de ses déplacements, sa stabilité et son ramage ont ravi et enthousiasmé les jeunes bonobos tout autant que les dos-argentés. Cette imprimante semble bien née et devrait répondre à notre attente.

Au titre de la garde alternée, elle va maintenant passer la semaine chez Fred qui va reprendre le câblage effectué à la hâte et finir le branchement des parties chaudes et de l'extrusion. Au passage un grand merci à lui pour l'aide qu'il apporte à ce projet bien que n'étant pas impliqué directement. Encore que maintenant qu'il l'a vue en mouvement et entendu son chant, il pourrait bien craquer..

Olivier va refaire le tour des gens intéressés, collecter les fonds et la commande des autres exemplaires suivra.

De mon côté je vais apporter la dernière touche au dessin du châssis suite à la séance d'hier, et profiter de cette semaine moins chargée pour faire le point sur les ressources nécessaires à la fabrication.

Aux personnes intéressées, restez bien à l'écoute de la liste de diffusion et aux modifications apportées à cette page car l'heure approche où nous auront bientôt bouclé ce projet qui à démarré il y a déja 4 mois.

  * Première video de la bête : http://youtu.be/6fwE9OHR9cE
  * Montage Support X : http://youtu.be/VaJGX3NIiRY
  * Chariot X : http://youtu.be/1_NpquhDgNU

Jeudi 13 mars 2014

Nouvelle séance de travail sur le premier exemplaire de le P3-Steel. Assemblage d'un extrudeur, montage axe X et mise en position sur l'axe Z. Le chariot X qui était plutôt lourd a été allégé par des trous. Une version allégée a été découpée et le remplacera sur les futurs modèles. Toujours un peu difficile de travailler à plusieurs en même temps sur cet assemblage et la table est un peu basse..


Jeudi 6 mars 2014

Début du montage du prototype que nous avons reçu. L'occasion de faire face aux premiers problèmes et aux premiers ajustages. Les pièces avec un jeu de 0.3mm s'assemblent sans problème. Pour les X-ends où aucun jeu n'avait été mis, c'est moins de la tarte. La mesure des trous de 3mm des fourchettes donne 2.85 par endroit.. Le chariot X est lourd et il a été décidé de l'alléger sérieusement. La machine est d'une solidité et d'une robustesse impressionnante. Le chariot Y a été monté et coulisse merveilleusement.

J'ai rapporté la machine à la maison et la semaine a été mise à profit pour corriger le tir sur les X-ends, alléger le chariot X, tout ébarber et faire le point sur les matériaux qui manquent et sur la visserie.

En parallèle les modifications indispensables ont été reportées sur le DXF et les erreurs corrigées.

Ci-dessous quelques photos du montage faites par nos amis de Gap qui étaient aussi de la fête :


Jeudi 24 février 2014

Olivier a lancé la commande du prototype chez l'usineur, réception début de semaine prochaine pour montage jeudi soir. Marc a fait découper sur la laser l'extrudeur en strate de plexi (corriger moi si je fabule :P)


Vendredi 24 janvier 2014

Les fichiers au dernier degré de finition et la liste des pièces à découper ont été transmis à Olivier pour qu'il puisse engager la fabrication du premier exemplaire auprès de l'usineur et obtenir le prix des exemplaires suivants.

Une fois cet exemplaire fabriqué et assemblé, il nous sera possible de raffiner le devis approximatif établi précédemment. Si l'ensemble X réalisé sur ce premier exemplaire en acier remplit nos espoirs, le prix du châssis et de la visserie devraient être ajustés à la hausse et, du fait, le prix des dernières pièces plastiques indispensables à la baisse. L'occasion aussi d'intégrer les offres de prix proposées par Pierre-Marie sur certaines pièces.

Le prix du châssis étant établi, nous finirons de nous compter et nous cotiserons pour la production finale. Peut-être y aura-t-il des gens intéressés à la dernière minute ou des défections. Olivier ne pouvant avancer l'argent pour la fabrication, il est donc important pour les gens intéressés de bien suivre la discussion sur la liste du LOG ou l'info présente sur cette page.

"Stay tuned" donc !


Jeudi 23 janvier 2014

Rien de visuel à afficher suite à cette réunion du jeudi 23. Nous avons montré les précédentes réalisations à ceux qui n'étaient pas venus depuis longtemps et nous avons pu nous entendre sur la suite et la fabrication de la première version en acier qui ne saurait tarder. Colin nous a aussi rejoint sur le projet, ce qui fait que nous sommes maintenant douze inscrits.


Jeudi 9 janvier 2014

Jeudi dernier, séance qui nous a permis de matérialiser certains ajustages de l'ensemble X-ends X-carriage réalisé la semaine précédente. Détails des modifications : réduction du nombre de vis/2 ; agrandissement du passage de la courroie ; jeu plus important pour les plaquettes de maintien de la courroie ; décentrement de la poulie de retour et trous oblongs pour permettre l'alignement fin de la courroie ; le moteur de l'axe X retourne vers l'arrière. J'ai aussi pu tester une solution pour maintenir l'écrou captif de l'axe Z, réalisée avec trois petites pièces qui sandwitchent l'écrou. Enfin, montage d'un extrudeur Greg's Wade Reloaded prété par Guy sur le X-carriage. Vu la longueur de l'écrou, j'ai du procéder à un ajustage de dernière minute à la tenaille :).

Ultime info, nous apprenons que notre châssis à encore fait de nouvelles émules par delà le Col Bayard et qu'en plus nos amis du boulevard Pompidou et de l'avenue Carnot nous lisent avec intérêt !! Bienvenue à tous les Gapençaises(venez nombreuses) et les Gapençais donc.


Jeudi 2 janvier 2014

Séance du jeudi de début d'année en petit comité lors de laquelle nous avons fait connaissance de nouveaux intéressés. Mike, venu avec sa maquette version design originel presque toute montée et Christophe accompagné de son amie toute aussi enthousiaste que lui et qui nous avait confectionné un succulent gâteau.

Cette séance du jeudi nous a permis de tester les prototypes de X-carriages et de X-ends sur la maquette de Mike. Bonne nouvelle, tout s'assemble correctement et seules quelques modifications mineures seront nécessaires. Moins de vis d'assemblage (8 au lieu de 16 pour chaque x-end devraient suffire), la position du trou et la dimension du roulement de la poulie folle sont encore à déterminer. Côté x-carriage, une fois les dimensions du Greg's Wade Reloaded précisées, seul le logement des plaquettes de maintien de la courroie devra être ajusté pour tenir compte de l'épaisseur de la courroie. Enfin, les barres de l'axe X devront être un peu plus longues : 402 mm environ. Fma a pu aussi de son côté tester un X-carriage permettant de fixer un clone de l'EZStruder

Bref on n'est plus très loin de la Full-Metal-P3-Steel.


Samedi 28 décembre 2013

Mike ayant reçu son cadeau de Noël, il a donc assemblé sa Prusa Steel. Enfin, la version standard en bois, puisque les pièces métalliques ne sont pas encore découpées...


Jeudi 19 décembre 2013

Notre deuxième prototype
Prototype chariot X

Si le premier prototype n'avait servi qu'à vérifier que tout s'emboitait bien sur le plan d'origine, le deuxième apporte beaucoup de nouveautés parmi celles mentionnées plus bas dans la section des "Modifications apportées au châssis d'origine". La forme a changé, les tops Z sont d'une seule pièce. L'arrière est devenu rectangulaire, ce qui permet de caser une alim et d'avoir plus de confort pour installer des électroniques variées. Des coins de renfort sont venus rigidifier l'avant et l'arrière de l'axe Y.

La rencontre de ce jeudi fut l'occasion de rassembler l'équipe puisque nous étions 7 sur les 10 intéressés par ce projet. On sent l'enthousiasme monter et chacun a pu apporter ses idées et ses remarques. De nouvelles améliorations du chassis ont été envisagées : Encore des renforts, des trous pour fixer les tiges Z, des passages de câblage, etc..

Enfin, cerise sur le gâteau, Fma nous a découpé une pré-version d'un éventuel chariot X tout en métal, ce qui résoudrait les problèmes dus à la chauffe du Hot-end. Cette ébauche permet déjà de se faire une idée de la faisabilité et de matérialiser dans l'espace les évolutions à apporter.

La trève des confiseurs, si elle nous ralentit d'une certaine manière, nous permet aussi de prendre le temps de peaufiner notre projet et nul doute qu'au début 2014, une nouvelle Reprap verra le jour. D'ici là bonnes fêtes à tous.





Vendredi 13 décembre 2013

Bulles du Téléphérique de Grenoble
Diverses réalisations imprimées

Notre prototype a été présenté lors du lancement officiel du 3D Hubs Grenoble à CoWork in Grenoble. Nul doute que notre P3 Steel customisée aura bientôt sa place parmi cette belle famille.

En plus de découvrir de nombreux modèles d'imprimantes et des pièces imprimées surprenantes, ce fût l'occasion de rencontrer les acteurs professionnels et aussi d'échanger des idées avec des amateurs éclairés.

Un public de passionnés (ou futurs..), femmes et enfants, a pu apprécier cette sympathique et tranquille réunion. Encore merci aux organisateurs !







Jeudi 5 décembre 2013

Maquette P3-Steel en MDF

Lors de la réunion hebdomadaire au CCSTI, nous avons fabriqué une maquette en MDF de l'armature de la P3Steel. Cette maquette nous a permis de vérifier que tout s'emboite bien et c'est le cas. Que le plateau chauffant (heating bed) MK2a est à la bonne dimension du chariot Y. D'autres vérifications de dimensions, en particulier de l'électronique seront effectuées. Ce fut aussi l'occasion d'envisager d'autres modifications à apporter au chassis. N'hésitez pas à en proposer.

Cette maquette devrait être visible lors du "3DHubs Event in Grenoble" qui se déroulera le vendredi 13 décembre au 12 rue Servan, 38000 Grenoble. Plus d'infos ici :
http://www.meetup.com/3DHubs-Grenoble/events/150689422/

Enfin, suite à la présentation de la maquette, trois nouveaux participants ont rejoint le projet, une bonne nouvelle puisque cela nous permettra de réduire encore certains coûts en plus de l'apport indéniable en matière grise et en bras. Bienvenue !!

Liens

http://www.reprap.org/wiki/P3Steel
http://www.thingiverse.com/thing:157303
http://www.reprap.org/wiki/P3Steel_Proteins

Matériel

Estimation du coût :

Prix Description Liens(pour exemples de prix)
90 Armature acier electro zingué découpée au laser Fournisseur local contacté par Olivier (prix à partir de 10 pièces commandées)
5 Pièces plastiques imprimées Fabrication sous-traitée en local. Voir détail plus bas
11.25 Barres rectifiées en stub 8mm (smooth rods). Voir détail plus bas. Prix Spécial Paoparts
1 2 Tiges filetées 5mm x 320mm. Magasins de bricolage locaux
15 Visserie pour assemblage armature, X-ends métal, X-carriage. Modèles et Quantités à préciser(voir plus bas) Kit Visserie complet Paoparts : 10€ ou 50 M3x12 : 3€69
6 11 Douilles à billes LM8UU http://www.ebay.com/itm/110730791567

Paoparts : 1€50 la douille

75 5 Moteurs Nema 17 200 steps Voir plus bas "Moteurs"

Paoparts kit 5 moteurs (longueur de fil 80cm) : 75€

15 2 Coupleurs 5mm -> 5mm Pièces chères. Peuvent être imprimées. Certains utilisent un morceau de durite en remplacement

Paoparts : 8€20 pièce

3 Roulements 4x 608zz + 1x 635zz Paoparts : 0€55 pièce
26 à 80 Hot-End Voir plus bas "Hot-End"
1.70 1 Contact fin de courses mécanique http://www.ebay.com/itm/200950337317

Paoparts : mécanique : 1€70

12 2 Poulies T2.5 16 dents + 2m Courroies T2.5 http://www.ebay.com/itm/2-0m-T2-5-Timing-Belt-2Pcs-T2-5-16-Pulleys-for-RepRap-Prusa-Mendel-CNC-Robotics-/171067418298
8.10 Plateau chauffant MK2a http://www.ebay.com/itm/RepRap-3D-Printer-PCB-Heatbed-MK2a-heated-heat-bed-For-Prusa-Mendel-New-/281134229932

Paoparts : 19€

15 Plaque de verre borosilicate www.ebay.com/itm/New-Borosilicate-Glass-for-Heatbed-MK2-MK2A-of-3D-Printer-Reprap-Mendel-/350992117149
10 RAMPS 1.4 www.ebay.com/itm/New-3D-Printer-Controller-for-Arduino-RAMPS-1-4-REPRAP-MENDEL-PRUSA-/161229865730
15 Clone Arduino Mega 2560 R3 https://www.ebay.com
19 5 Drivers (Stepsticks A4988) http://www.ebay.com/itm/5pc-RepRap-StepStick-Pololu-A4988-Stepper-Driver-for-Sanguinololu-Prusa-MakerBot-/181250179846?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item2a335a4306

Paoparts : du vrai pololu A4988 : 9€80 pièce, du vrai Pololu DRV8825: 13€ pièce

25 Alimentation 12V 30A http://www.ebay.com/itm/DC-12V-30A-360W-Regulated-Switching-Power-Supply-For-5050-3528-RGB-Strip-110-220-/310785229253?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item485c3e41c5
350 à 400 TOTAL

Ce estimation est grossière et demande à être raffinée. D'autres pièces sont certainement nécessaires. Les prix de nombreuses pièces sont des prix chinois pour la plupart. Pour des raisons éthiques, économiques ou de qualité, il peut être avantageux de travailler avec des fournisseurs locaux, français ou européens.


Barres acier rectifiées (smooth rods) :

Comme il n'y a que trois millimètres pour les supporter, elles doivent être coupées à l'équerre et être très très peu chanfreinées

Longueurs :
X : 2x 405mm dia 8mm

Y : 2x 341mm dia 8mm

Z : 2x 320mm dia 8mm

extrudeur Greg's Wade : 1x 19mm dia 8mm


Tiges filetées (threaded rods):

Pour l'axe Z : 2x dia 5mm, long 320mm (moins la longueur de l'axe des moteurs Z)


Visserie Châssis :

Qté Modèle Tête Utilisation
6 M3x12mm Fraisée Frame
8 M3x12mm Ronde Top
16 M3x12mm Ronde Corners
4 M3x12mm Ronde Ends
10 M3x12mm Ronde Supports Moteurs Z
2 M3x12mm Ronde Support Moteur Y
2 M3x12mm Ronde Support Idler Y
8 M3x12mm Ronde Arceaux LM8UU plateau Y
6 M3x12mm Ronde Chariot X
2 M3x12mm Fraisée Chariot X (plateau extrudeur)
4 M3x6mm Fraisée Fixation Stubs Y
2 M3x6mm Fraisée Fixation Stubs Z
4 M3x12mm Ronde X-ends ecrou
16 M3x25mm Fraisée X-ends
3 M3x8mm Ronde Moteur X
8 M3x8mm Ronde Moteurs Z
4 M3x30mm (ou tige filetée) Ronde Moteur Y
2 M3x30mm Ronde Belt Holder Y
2 M3x12mm Ronde Belt Holder Y
1 M8x30mm Mécanique Idler Y
1 M5x30mm Mécanique Idler X

Rondelles :
2x 8mm x 25 à 30 mm pour l'idler Y
2x 5mm x 22 à 25mm pour l'idler X
12x grower 3mm moteurs Z et X
8x 3mm plates pour ajustage position moteur Y
8x 5mm plates pour ajustage idle X

Ecrous :
100x M3 nylstop environ
1x M8 Nylstop (idle Y)
2x M5 Nylstop (idle X)
2x M5 faible épaisseur si possible(3mm max) sinon à limer pour écrou captif Z

Entretoises :
4x 3mm intérieur x 13.5mm environ (moteur Y) remplaçables par deux écrous chaque entretoise


Moteurs :

5 Nema 17 200 Pas


Hot End :

Dans sa version actuelle, le chariot X est prévu pour monter un hot-end de type J-Head like (gorge à 12mm)

Exemples de modèles compatibles :

à compléter..


Electroniques :

Implantation des électroniques sur la P3-Steel

Différentes électroniques de pilotage pourront être installées.
Pour celles-ci des trous de fixation sont prévus :

RAMPS 1.4

1x Arduino Mega 2560 R3
1x RAMPS 1.4.x (dernière= 1.4.2)
4x ou 5x Drivers moteurs Pololu + dissipateurs
1x SD card board (pour impression autonome)

Sanguinololu

Basée sur un processeur Atmel ATMEGA1284P.
4x Drivers moteurs Pololu + dissipateurs

GEN7 1.5

Basée sur un processeur Atmel ATMEGA1284P, cette carte peut être facilement réalisée soi-même (PCB simple face).
Prévue pour connecter à une alim de PC ATX dont elle gère aussi le Power-On
Utilise un quartz à 20MHz au lieu de 16MHz pour la Sanguinololu
4x Drivers moteurs Pololu + dissipateurs

Azteeg X3

Basée sur un processeur Atmel ATmega 2560.
5x Drivers moteurs Pololu + dissipateurs

Melzi

Basée sur un processeur Atmel ATMEGA1284P, Melzi intègre tout pour faire fonctionner l'imprimante sur une seule carte.

Smoothieboard

Puissante carte basée sur un processeur 32 bits Cortex-M3, Smoothieboard intègre aussi tout pour faire fonctionner l'imprimante sur une seule carte.

Autres

Pour les autres électroniques, il faudra faire soi-même les trous
Comparatif : [ http://reprap.org/wiki/Comparison_of_Electronics ]

Pièces électroniques communes

Fins de courses
Alimentation 12V 20A minimum si plateau chauffant
Plateau chauffant MK2a
Thermistances
LCD(optionnel)

De nombreux kits existent qui peuvent remplacer l'achat de pièces individuelles et faire encore chuter le devis d'une quinzaine d'euros.


Logiciels

Firmware

Voir : http://reprap.org/wiki/Firmware

Pilote d'impression

Repetier Host
Cura
à compléter..

Conception d'objets

OpenSCAD
FreeCAD
Blender
Inkscape(générateur d'engrenages)
LibreCAD