Démarrage de l’assemblage (partie mécanique)

A) Les pièces imprimées

J’ai reçu il y a quelques jours les pièces imprimées (ABS et PLA) de DeuxVis ; une des toutes premières choses a été de réaléser tous les trous fonctionnels, particulièrement ceux des charriots et de la plateforme (idem pour les pièces supérieures et inférieures maintenant les barres en stub).

Des tarauds de 3.01 mm et 5.01, mm empruntés au boulot, de la cire pour lubrifier, et beaucoup d’huile de coude ont permis une mise en place des axes des chapes sans jeu 😀 (voir images ci-dessous – les rondelles et les écrous n’ont pas encore été montés):

plateform carriages

Plateforme (ABS)

Chariots (PLA)

 

Les pièces de structure supérieures et inférieures sont également visibles ci-dessous :

lower_parts upper_parts

Pièces inférieures (ABS)
Support moteur

Pièces supérieures (PLA)
Support poulie

 

Les vis de fixation des ventilateurs sont mises en place directement dans l’ABS (le pas de vis s’y prête bien – pas d’effort en fonctionnement) ; une vis est chauffée avec une chandelle pour ramollir le plastic  et éviter tout risque de délaminage.

 

 

B) La structure bois

Pour les parties en contre-plaqué (épaisseur de 10 mm), les 3 pièces hexagonales sont imprimées échelle 1 sur 3 feuilles A1, (avec les trous de passage des vis), les patrons collés sur la plaque et ensuite découpées à la scie ; après 2 couches d’une peinture trouvée sur étagère, le résultats est visible juste après :

base plywood_parts
Avant découpe Après peinture

 

 

C) Les bras

Les inserts fixant les tubes carbone aux chapes sont obtenus avec des vis M4 dont la tête a été tronçonnée (des méplats sont réalisés à la mini-tronçonneuse à la fois pour augmenter la volume de colle, mais aussi pour créer une anti-rotation). Les inserts sont vissés/collés à la colle araldite aux chapes (pour fluidifier la colle, les inserts sont placés au four à 55°C environ).

 

inserts ball_rods
Inserts
(à partir d’une vis M4)
Inserts collés dans les chapes

 A noter qu’il manque 3 pièces sur la photo (douze au total sont nécessaires) : même en ayant été précautionneux (mais pas assez à l’évidence), la plus petite contamination quelle qu’elle soit (résidu de colle sur les doigts, sur le chiffon, etc) suffit à polluer et donc rebuter la roture (cela se traduit par une résistance au glissement, des points durs) – fort heureusement j’avais commandé un paquet supplémentaire (au cas où) …

 

J’ai finalement (et simplement) utilisé du scotch de carrossier pour protéger les rotules (je me suis dit qu’il y avait moins de colle que sur du scotch traditionnel) – du coup nickel, et c’en est même plus facile … comme quoi !!!  cela me servira lors du collage des tubes carbone !

 

Les bras sont maintenant en cours d’assemblage ; il est d’ailleurs possible de les voir dans les 2 images ci-dessous (sur la gabarit et le résultat final) :

 

 jig_arms  arms
le gabarit Le résultat final

 

NB :

il est important de vérifier (pour ne pas dire obligatoire) que les 2 cages plastiques restent parallèles afin d’avoir le plus grand angle d’ouverture possible en fonctionnement ; après être passé à côté une première fois (2 bras à refaire), j’ai ajouté un écrou sous la chape pour faire en sorte que qu’elle reste à plat … (je reste moyennement satisfait – un point qu’il me faudra très certainement améliorer un jour).

 

Je me suis attaqué à l’assemblage des bras avec les charriots et la plateforme ; plusieurs difficultés :

  • les vis avaient un diamètre légèrement supérieur au M3 ; du coup il fallait beaucoup forcer pour visser ;
  • pensant utiliser un écrou « martyr » pour réusiner les filets, j’ai « flingué » une vis ⇒ du coup j’ai passé les filets au papier de verre pour les écrêter (en tournant dans l’axe de la vis) … ça a marché !
  • j’ai également « réussi » à délaminer la plateforme en assemblant les bras (plus précisément en visant mes axes),
  • je me suis rendu compte d’une nette dispersion dans les dimensions des rotules (chapes) – au début j’ai fait attention, j’y suis allé avec précaution ; la confiance venant, j’ai baissé ma garde ⇒ dans certains cas, un des écrous est entré dans l’alésage provoquant une fêlure de l’ABS de la plateforme (voir cercle bleu dans la figure ci-dessous – même s’il s’agit ici du chariot, la conception est exactement la même pour la plateforme),
  • j’ai recollé à la colle cyanoacrylate, mais je ne suis pas satisfait du résultat … un ami me réimprime la pièce.

 

J’apprends de mes erreurs (bien plus que de mes réussites) et d’ors et déjà, je sais que ma conception est faillible et je réfléchis à d’autres moyens de fixer les bras sur la plateforme et les chariots, tout en gardant la meilleure précision possible (pas ou peu de jeux, facilité de réalisation et d’assemblage, plus grande vitesse possible) : cela sera un des prochains chantiers (une fois cette machine assemblée et fonctionnelle) !

 

 arms_carriages  arms_carriages_zoom

Vue d’ensemble des chariots et des bras

Zoom sur un chariot
(en bleu, l’écrou en cause)

 

NB: L’assemblage final se fera une fois les bras collés, les chariots + bras + plateforme reliés ensemble, les roulements linéaires fixés aux chariots, et les barres en stub mises en place ….

 

 

D) La structure

J’ai commencé à assembler la structure.

 

Une nouvelle fois, je passe beaucoup de temps à reprendre les pièces plastiques (soit au taraud, soit à la meule – ici le passage des barres rectifiées) ; je vais devoir faire de même avec les logements des roulements linéaires.

 

NB: sur 12 roulements, la moitié présente des points durs (lèvre en plastique qui frotte contre l’axe par exemple)  👿 

 

L’imprimante commence à prendre forme (voir photos) ;les moteurs (et donc les poulies et les courroies) seront mis  en place ultérieurement – c’est un choix (bien qu’il eut été plus facile de les positionner avant).

 base_rods  base_zoom

Vue d’ensemble de la structure
(positionnement des barres)

Zoom sur la base
 mecha_temp2  mecha_zoom_top

Vue d’ensemble de la structure
(Mise en place des bras
et de la plateforme)

Zoom sur la partie supérieure
 my_rostock mecha_zoom4_carriagemecha_zoom3_carriagemecha_zoom1_carriage

Vue d’ensemble de la structure
(sans les moteurs et les courroies)

Zooms sur un chariot

 

Cette étape a été très intéressante, et elle m’a permis de comprendre nombre de choses ; il y aura des améliorations à apporter (certaines que j’ai pu voir sur des designs existants, mais que je n’avait pas appréhendées) : j’attends d’imprimer mes propres pièces pour les apporter !

 

E) Premier retour d’expériences sur la partie mécanique

Je commence à détailler les premiers retours d’expérience, points que je note au fur et à mesure de l’assemblage de cette Rostock

 

1) Les charriots

Sur plusieurs points, la conception de mes chariots laisse à désirer, à la fois sur le mode de fixation des bras (voir image Kossel ci-dessous), et sur le positionnement/la mise en place des roulements.

 

Kossel Kossel_zoom arms_carriages_zoom

Delta Kossel

zoom sur ses chariots mes chariots actuels

La Delta Kossel est la seconde conception de Johann Rocholl (ça je ne l’ai vu qu’après être parti sur la Rostock). Sur les photos ci-dessous, il est facile de voir que des différences au niveau des fixations des bras :

  • Kossel : en dehors des dispersions au niveau des chapes, c’est le chariot qui garantit un bon positionnement (on peut éventuellement ajouter des rondelles ou à l’inverse limer le plastique) ; pas d’axe particulier – juste une vis.
  • ma solution : j’ai fait tourner une vis pour avoir une butée ; l’entraxe se règle en jouant sur les rondelles et les écrous …. bref pas terrible (mais j’assume). 
mecha_zoom4_carriage mechanical_stop_carriage

Chariots

Nouvel conception intégrant des butées mécaniques

Sur au moins la partie supérieure, il faudra prévoir une butée mécanique pour garantir un bon alignement des roulements. 

 

2) Les chapes

Pour avoir commandé 2 lots de chapes, j’ai constaté que les dimensionnels étaient notablement différents d’un lot à un autre (certainement plusieurs fournisseurs) ; j’ai également constaté un très léger jeu selon l’axe de la rotule (pas dramatique).

Le système de rotule par aimant/bille magnétique supprime tout jeu, mais limite apparemment les vitesses d’impression (retours que j’ai eus sur des forums spécialisés) ⇒je pense rester sur un système de chape, mais de meilleure qualité comme celles de chez igus (plus chères aussi).

 

3) les roulements linéaires

J’ai commandé différentes sortes de roulement dans « l’Empire du milieu », en faisant attention à la note du fournisseur, le nombre de commande, etc. Qu’on soit clair également : acheter sur ebay ne garantie pas une meilleure qualité (ils viennent du même endroit) et sur certains sites spécialisés d’impression 3D, on retrouve les mêmes photos (peut-être le trie en plus, et encore) !

Sur Reprap, j’ai vu un lien vers des paliers plastiques destinés à remplacer les roulements linéaires (même dimensionnel par exemple), chez igus une nouvelles fois, et pas beaucoup plus cher ! Autre avantage que j’anticipe : le bruit !

 

4) le système de courroie

 Remplacer les courroies par un système plus rigide (câble métallique – vis mère) ? à voir …

 

Place au câblage et à l’él