Échec de la semaine : la mise à niveau de mon imprimante 3D

Après des années passées à me couper les mains sur les fils exposés de ma Prusa Mendel i2, il était temps de procéder à une mise à niveau attendue depuis longtemps. Je ne voulais pas simplement acheter une nouvelle imprimante parce que ce n'était pas amusant. J'ai donc décidé d'acheter un nouveau cadre pour mon imprimante. J'ai opté pour le P3Steel, une version en acier découpé au laser du Prusa i3. Elle ne souffre pas des problèmes d'équerrage potentiels de la Vanilla i3 et l'acier la rend moins bancale que les imprimantes à cadre en acrylique ou en bois de conceptions similaires.

Je m'attendais à une énorme augmentation de la fiabilité et de la qualité d'impression de mon nouveau cadre. Je voulais moins de temps à jouer avec et plus de temps à imprimer. Mon plus grand espoir était que le passage à la vis filetée M5 au lieu du M8 utilisé par l'i2 augmenterait la précision de ma couche Z. J'ai fait fonctionner mon ancienne imprimante juste assez longtemps pour imprimer les pièces de ma nouvelle et j'ai joyeusement assemblé ma nouvelle imprimante.

Je n'ai pas attendu que toute l'électronique soit bien montée. Non, il était temps. Je l'ai allumé. Je m'attendais à l'impression la plus carrée, la plus silencieuse et la plus précise avec des couches Z alignées à couper le souffle. Je n'ai rien reçu de tout cela. Il y avait une ondulation définie et visible tout au long de mon impression. Ma première tendance était que j’extrudais trop. Il est certain que mes nouveaux mécaniciens brillants ne pourraient pas être en cause. De plus, j'ai construit cette imprimante et je suis un bon constructeur d'imprimantes qui sait ce qu'il fait. La surextrusion ressemble beaucoup à un problème avec l'axe Z. J'ai donc réglé mon extrusion jusqu'à ce qu'elle soit parfaite.

Cela n'a pas fonctionné. Ma prochaine cible était les tiges filetées. Je les soupçonnais parce que le fournisseur auprès duquel j'avais acheté le kit m'avait envoyé des tiges lisses vraiment horribles. Il s'agissait de vieilles tiges d'acier ordinaires non trempées, non rectifiées, non droites. Inutile comme moyen de roulements. J'ai fini par devoir couper les tiges de mon ancienne imprimante, annulant ainsi un projet que j'avais en tête pour elles. Donc, logiquement, il s’ensuit que la tige filetée qu’ils m’ont envoyée était également une poubelle.

J'ai couru à la quincaillerie, j'ai acheté une toute nouvelle tige M5, de nouveaux écrous M5 (avec une vraie note de classe cette fois) et je suis rentré chez moi. J'ai passé une heure à redresser les tiges jusqu'à ce qu'elles roulent sur la surface de mon bureau sans points saillants évidents. J'ai installé les nouvelles tiges à la place de celles fournies avec l'imprimante. Pas de résultat. En fait, les nouvelles cannes étaient plus bancales que les anciennes.

J'étais un peu frustré à ce stade. J'ai lancé une impression et j'ai observé mon imprimante aussi attentivement que possible, notant tout écart visible. J'utilisais un peu de tube en caoutchouc comme coupleur pour mes tiges filetées en Z et le moteur pas à pas. Pendant que je regardais l'imprimante fonctionner, j'ai remarqué que parfois les tiges filetées glissaient dans le coupleur pendant un demi-tour, puis reprenaient leur orientation précédente la prochaine fois que les moteurs inversaient la direction. Ah ! J'ai démonté un autre projet et leur ai volé des raccords flexibles découpés en spirale. J'ai remplacé le tube en caoutchouc.

J'étais sidéré. La qualité d'impression s'est à peine améliorée. Comment? J'avais corrigé un défaut visible et évident dans l'imprimante. Apparemment, le glissement était suffisamment reproductible pour qu'il soit tout simplement sorti de l'équation. D'accord. Eh bien, j'ai remarqué que comme le diamètre intérieur de mes coupleurs n'était pas exactement adapté à la tige filetée, la tige n'était pas parfaitement alignée avec l'arbre du moteur pas à pas. Cela pourrait provoquer des oscillations. J'ai donc passé du temps avec du ruban kapton et j'ai fait en sorte que les tiges filetées soient aussi centrées que possible sans avoir à courir pour utiliser le tour au hackerspace.

C'est sûrement ça. J'ai remplacé presque tous les composants du Z au moins une fois. Hélas, il vacille toujours. J'étais sur le point de renoncer à toute prétention de technicien, ingénieur, hacker, etc et d'aller étudier le yodel ou d'envisager le vagabondage. J'ai décidé de regarder de plus près l'imprimante une fois de plus et de voir si je pouvais repérer quelque chose, n'importe quoi, qui ne va pas avec le Z.

C'est à ce moment-là que j'ai remarqué, en regardant de près, que la tige Z semblait entrer dans l'écrou principal selon un angle d'un degré. Si l'écrou en plomb rentrait sous un angle, cela signifiait qu'il devait se plier à chaque fois qu'il tournait. Ce qui serait à 100 % la cause de l’oscillation, mais il y avait un problème avec la théorie. Comment une tige tenue de manière rigide et une tige filetée placée avec précision peuvent-elles se désaligner ?