Impression 3D

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Calibration X,Y,Z,E

Cette rubrique concerne les questions technique que vous aimeriez soumettre.

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par Dragonfly » Jeu Mars 21, 2019 3:50 pm

Bonjour bonjour
Après plusieurs essai d'assemblage de pièces, je suis confronté a la nécessitée de dessiner les pièces en tenant compte des jeux de fonctionnement. L'astuce simple et barbare est de jouer sur le pourcentage de l’échelle dans CURA
je cherche donc a obtenir une précision d'impression
Ma première approche fut d'imprimer le fameux cube de 20 mm, mais observe que sur des pièces plus volumineuse je n'obtient pas un bon résultat

Gagner en précision en optimisant les steps/mm de la machine explication :





Trop grossier a mon gout j'affine mes recherche et trouve ceci
Calibration Axes X,Y et Z :
https://www.thingiverse.com/thing:2484766

Calibration d'extrusion E :
- Régler ses steps/mm - Régler son extrusion multiplier
Il y a un équilibre a trouver entre les deux paramètres
J'ai fixer définitivement la longueur d'extrusion et jouer uniquement sur le flux/extrusion multiplier
car la qualité du filament est variable...

pour aller plus loin voir mon post : PID et Avance linéaire (Etalonnage du facteur K)
https://www.premium-forum.fr/viewtopic.php?f=12&t=1915



Pour intégrer les paramétres sans toucher au firmware MARLIN
Les paramètres principaux et par défaut de Marlin résident dans le fichier Configuration.h
La plupart de ces paramètres sont fixes. Pour les changer, on doit les recompiler. Elles sont stockés sur l'EEPROM.

Trop complexe a mon gout je préfère ajouter une ligne dans le START GCODE

; -- START GCODE --
G21 ;set units to millimetres
G90 ;set to absolute positioning
M106 S0 ;set fan speed to zero (turned off)
G28 X0 Y0 ;move to the X/Y origin (Home)
G28 Z0 ;move to the Z origin (Home)
G1 Z15.0 F1200 ;move Z to position 15.0 mm
M92 X160.175 Y160.587 Z7971.257 E190 ;ajustement des steps_per_mm
G92 E0 ;zero the extruded length
G1 E30 F200 ;extrude 30mm of feed stock
G92 E0 ;zero the extruded length again
G1 F7200 ;set feedrate to 120 mm/s
; -- end of START GCODE --
Dragonfly
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par Jacques » Sam Mai 18, 2019 2:29 pm

Avec bien du retard je vais me permettre de dire quelques chose sur ce topic
La première vidéo est truffée d'erreurs, une vis avec un pas de 8mm n'existe pas...0,8 je veux bien et ca fait bien 0,1mm pour 400 pas
D'autre part une courroie crantée se nomme timming belt, l'idée est bien cette notion de précision. Ce type de courroie ne s'étire pas car elle a des fibres en Kevlar qui évitent l'étirement. Les crans sont exactement espacés de 2mm, ce qui donne un mouvement directement lié au nombre de dents par révolution de la poulie. Sachant que ces courroies sont en principe fermées (pas de bout), on comprend alors que le pas est forcément bien calibré lors de la fabrication.
Élongation impossible, pas calibré à la fabrication, il n'est alors possible d'avoir un décalage que lors d'un tout petit déplacement et cette erreur dépend alors de la tension de la courroie. Comme cette tension est variable, tenter de rattraper cette valeur aura une incidence très importante sur les longs déplacement qui seront eux complètement faux. Par ailleurs, toute intervention sur la courroie rendra le réglage des petits déplacement différent.
Donc, dans l'industrie, la valeur utilisée est celle du rapport direct entre poulie et pas par tour du moteur sans aucune correction si ce n'est l'éventuel jeu de renversement de marche (passage du mouvement droit à gauche). On parle alors d'un décalage mais fixe (x pas) surtout utilisés avec des accouplements mécaniques (jeu de fonctionnement). Dans le cas du Z nous avons un accouplement mécanique mais sans jeu dans la mesure ou le poids de l'axe repose toujours sur le haut du filetage.

Pour l'extrudeur par contre c'est différent car en entraînant le fil avec un galet, un glissement reste possible, de même que les dents qui entrent dans la matière peut réduire d'autant le diamètre de la poulie. la mesure précise étant difficile, le réglage se fait par la mesure du fil qui passe lorsque l'on demande 10cm d'extrusion et on ajuste le pas en conséquence.
Par contre le flow de matière par pas dépend aussi du véritable diamètre du fil, de la matière et des éventuelles bulle d'air à l'intérieur. Un réglage parfait dépend alors du fil et sera variable suivant celui-ci.
Notez que le flow de l'extrudeur mal calculé donnera des pièces plus ou moins petites/grandes de l'ordre de +/- 0,2mm. Cependant cette valeur d'erreur reste fixe quelque soit la taille de la pièce. Ce sera par contre très remarquable sur un trou de 2mm qui ne mesurera qu'1mm sur l'objet imprimé.
Le réglage précis du flow aura une importance certaine sur les articulations qui restent "collés" après l'impression de même pour les supports difficiles à retirer.
Ce réglage a donc une certaine importance pour celui qui fait des pièces complexes avec des mouvements et emboîtements.

La vidéo du réglage de l'extrudeur est parfaite si ce n'est la seconde partie ou l'on voit que l'on indique le diamètre mesuré du fil au trancheur. Dans ce cas chaque g-code sera lié au fil utilisé (marque, moment de fabrication et machine de fabrication,...). Ce qui revient à dire un fastidieux travail pour chaque impression et qu'un g-code ne servira que pour une seule impression ! ~x( :!!

Dernier point, si vous changez le rapport X,Y,Z, vous deviendrez incompatible avec les autres imprimantes. Vos STL risquent de ne pas produire la pièce qu'un autre aura dessiné et qui fonctionne très bien chez lui.
Une poulie 20 dents entraine la courroie de 40mm par tour et sur 2 tours de 80mm, c'est une constante qui est précise et vérifiable par mesure et ca donne très exactement 80 pas moteur pour 1mm de déplacement. Par contre, en plus de l'effet tension de la courroie sur moins d'un tour moteur, la géométrie de fabrication du moteur peut induire un mouvement angulaire avec une marge d'erreur. Ce problème peut avoir une incidence sur la précision de positionnement lors de petits déplacements mais en aucun cas sur une révolution complète.
On retrouve sur ce sujet https://www.premium-forum.fr/viewtopic.php?f=13&t=1868 une courbe moteur sur 1 tour et une erreur maximum de +/- 0,08mm sur 40mm de course. De ce fait, imprimer un cube de 20mm peut entrainer un écart ponctuel max de 0,1mm.
Cet écart n'est pas corrigeable par le firmware car il correspond à un défaut physique du moteur. Par contre sur 40mm l'erreur repasse systématiquement à 0.
Sur un cube de 40 ou 80mm, l'erreur moteur sera de 0mm

Ce qu'il faut retenir :
Si vous ajoutez 3% au step moteur de base, vous aurez globalement une pièce 3% plus grande même si sur une petite pièce ca semble compenser un autre problème.
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par Franckyboy » Jeu Avr 23, 2020 8:18 am

Bonjour à tous.
Je ne passe que très rarement car je n'ai malheureusement pas trop le temps.
Je voulais ajouter une petite précision mais qui a son importance je pense.
Concernant le déplacement par poulie, la précision d'usinage du diamètre a son importance. En effet si la poulie a une précision à +/-0.1 sur son diamètre, multiplié par pi (3.14), on peut avoir 0.3mm en plus ou en moins sur un tour.
Je teste un nouvel extruder maison sur mon hephestos 1 et j'ai besoin de modifier le nb de pas par mm car je n'ai pas le même diamètre de roue dentée, la solution du guide ci dessus me plaît bien, sinon autre méthode aussi ?
A+
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par Jacques » Jeu Avr 23, 2020 10:44 am

La solution est bien la mesure du nombre de CM demandé et la mesure véritable constaté.

Pour la poulie, ce n'est pas tant le diamètre qui est important mais la distance entre dents qui resynchronise les éventuels décalages liés au diamètre par un glissement parfaitement contrôlé. Une courroie crantée est un engrenage dont le rapport est défini par le ration dents/tour
Donc on peut éventuellement rattraper quelque chose sur 1 ou 2 cm mais qui se répercutera alors négativement sur de grandes distances.
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par Franckyboy » Jeu Avr 23, 2020 6:33 pm

Pas d'accord sur le fait que le diamètre ne soit pas important, bien au contraire, le diamètre primitif entre autres sert à calculer les ratios entre pignons, poulies ou engrenages, le nombre de dents ou module et la taille sont en rapport avec ce diam primitif, et aussi le couple que l'on souhaite transmettre, mais bon pas bien grave. Je vais continuer à chercher pour mon pb de diamètre intérieur.
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par Jacques » Jeu Avr 23, 2020 8:16 pm

Il n'est pas question d'être d'accord ou pas sur un principe de base. La terre est ronde, je n'ai pas à le démontrer pour utiliser ce fait.
Je le dis et le redis, une "timing belt" ne porte pas ce nom pas pour rien, son ratio ne tient que par le nombre de dents par mm, exactement au même titre qu'un pignon d'engrenage. Un pignon de 20 dents de 2 mm fait très exactement 4 cm par tour, peu importe le diamètre mesuré, c'est l'espace entre les dents qui resynchronisera le tout. Pour confirmer cela il suffit d'acheter une courroie, sa définition n'est que son pas et le nombre de dents par mm, jamais sa longueur ou son diamètre.
Après chacun l'interprète comme il veut mais je ne veux pas qu'il y ait de confusion sur la pratique dans un contexte donné et la réalité. Si l'on change le rapport initial du calcul dents/mm, on arrive à une erreur proportionnelle au changement du rapport et qui va donc s'amplifier avec la distance.
On est pas sur une poulie lisse ou le diamètre a en effet toute son importance, c'est donc totalement différent la courroie est entraînée par des dents et non un diamètre. Cette confusion serait de nature à entrer en conflit avec le principe du moteur pas à pas qui fait 1 tour pour 200 pas très exactement et certainement pas 201 ou 199 pas pour un tour parce que c'est physique.
Si vous constatez une erreur de déplacement commencez par ajuster le débit de votre extrudeur et ensuite ne mesurez pas du plastique fondu mais le véritable déplacement de la tête avec les instruments qui vont bien.
Alors une compensation, pourquoi pas, mais alors en pleine conscience parce que cette modification est tout à fait personnelle et en rapport avec son matériel et que chaque réglage, tension courroie, changement de fil ou changement d'une pièce demandera une calibration qui sera de nature complètement empirique par différente mesures afin de trouver un compromis.
Dans l’industrie ce type de réglage n'existe pas simplement parce qu'il n'est pas logique, la courroie n'est qu'engrenage et se comporte comme tel. Si ce n'est pas ce que vous constatez, cherchez l'erreur ailleurs.
C'est à ce moment que la théorie de fonctionnement prend toute son importance. il ne viendra jamais à l'idée d'un ingénieur concepteur de changer le rapport pas/mm d'un moteur pas à pas ou alors il devra l'expliquer en long et en large afin de justifier cet écart avec le principe de base ainsi que sa parfaite reproductibilité sur plusieurs machines et c'est là ou il va avoir de gros problèmes.
Alors, la croyance des Makers qui se fonde sur la mesure d'une pièce en plastique, on fait mieux comme mesure précise.
Pour finir, la fameuse et très coûteuse Stratasys F123 n'a qu'une précision que de 0,2mm, on pourrait probablement leur suggérer d'ajuster leurs moteurs.

Je suis navré mais l'empirique ne peut être la solution, on ne mesure pas du plastique fondu au 1/100, il y a bien d'autres facteurs qui auront une grande influence sur l'impression finale, la vitesse d'impression, les jeux matériels, le diamètre du fil, le glissement de l'extrudeur en fonction de la matière, la rétractation du plastique, la taille de la pièce et la mesure en elle-même qui prend en compte toutes les imperfections comme étant la taille alors qu'en fait on mesure non pas la taille moyenne, mais la taille maximum.
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par Franckyboy » Mer Mai 06, 2020 5:33 am

Tu as tout dit.
Merci.
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par Jacques » Mer Mai 06, 2020 10:44 am

Franckyboy a écrit:Tu as tout dit.
Merci.

Je vais d'ici peu tenter de vous le démontrer en vidéo, sur un petit déplacement et sur un très grand.
Il est utile que chacun comprenne bien le principe et qu'une éventuelle "retouche" du rapport pas/mm n'est pas une solution viable.
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par Franckyboy » Mer Mai 06, 2020 12:05 pm

L'idéal serait d'avoir des codeurs pour avoir une précision du déplacement et ne pas compter que sur les consignes des pas moteur, en cas de perte de pas plus de problème, et les déplacements sont liés à la mesure et non pas à la résultante des pièces de mouvements. Comme sur les vraies machines industrielles types centre d'usinage.
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par Jacques » Mar Nov 10, 2020 10:55 pm

Avec un peu de retard (et un déménagement), je répond.

Dans la pratique un moteur pas à pas ne perd jamais un pas. J'en veux pour exemple mes deux moteurs Z qui on un index de position sur chacun (vérification visuelle pour savoir s'il faut les réaligner après un blocage par exemple). Dans la pratique il ne m'est jamais arrivé d'avoir un moteur décalé par rapport à l'autre, preuve qu'aucun pas n'a été perdu sur plusieurs années de fonctionnement.
Par contre en cas de blocage d'un moteur, ce n'est pas un pas qui sera perdu mais bien plus (au minimum 64 pas (4*16µpas) sur 3200), ce qui fait que nécessairement l'erreur de positionnement sera alors remarquable (0,8 mm en X ou Y sur nos imprimantes).
Dans l'industrie je n'ai jamais vu de tachymètre ou cellule se chargeant de contrôler un moteur pas à pas.
Ce type de moteur peut fonctionner des années sans perdre le moindre pas. Pourtant, en cas de doute, on peut aller "rechercher" le switch fin de course pour s'assurer que tout est bien synchronisé.

Si vous en voulez une preuve, installez un comparateur en le calibrant à 0 après un home. Lancez une impression avec des milliers de mouvements. Retirez votre impression et terminez au panneau (jog) par une position 0 z puis 0 x,y et vérifiez la mesure, vous lirez 0 sur le comparateur.
En fait, vous pourrez lire quelques µ d'écart, mais cet écart sera le même après 1 ou 1.000.000 de mouvements car il correspond aux différents jeux de votre mécanique et non à une imprécision du moteur qui fait 1,0000000 tour après très exactement 3200µpas . Pourquoi, simplement parce qu'après 3200 µpas, il sera exactement dans la même position physique qu'au pas 0 avec les mêmes tensions/courant sur les mêmes bobines. On comprend bien alors que si tout est strictement identique, sa position angulaire sera exactement la même.

Un moteur pas à pas est à considérer comme un électro-aimant couplé à un pignon qui à chaque impulsion électrique fera tourner le pignon d'un cran au même titre qu'une horloge électronique compte les secondes avec les mouvements de son électro-aimant. On comprend alors que c'est bien le nombre d'impulsions qui donneront le nombre de crans et donc les rotations de l'engrenage. Sur une horloge électromécanique à quartz c'est le même principe, le quartz fournit des impulsions qui font avancer les secondes. Sa précision est calquée sur celle du quartz, pas sur la mécanique derrière qui ne fait que suivre le mouvement.

Si quelqu'un ne comprend pas, je réexplique sans problème :whistle:
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par nate9595 » Ven Août 20, 2021 1:32 pm

Tu peux faire un test simple : tu demandes un déplacement en Z de 10mm , et tu mesures le déplacement réel , tu verras ce qu'il en est .

Si ce n'est pas bon, il faut faire une règle de 3 pour trouver la bonne valeur de pas et la rentrer via l’écran , puis sauvegarder .
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par Jacques » Mer Août 25, 2021 8:37 am

nate9595 a écrit:Tu peux faire un test simple : tu demandes un déplacement en Z de 10mm , et tu mesures le déplacement réel , tu verras ce qu'il en est .

Si ce n'est pas bon, il faut faire une règle de 3 pour trouver la bonne valeur de pas et la rentrer via l’écran , puis sauvegarder .

Cette procédure est à réserver exclusivement pour l'extrudeur.
Pour les déplacements ca entre en conflit avec le principe de fonctionnement des moteurs pas à pas + timing belt, comme je l'ai expliqué plus haut.
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