mercredi 26 juin 2013

Assemblage de mon imprimante 3D delta

J'ai assemblé le châssis de ma delta. La petite difficulté a été de comprendre que ma perceuse à colonne pouvait pivoter pour pouvoir percer de grandes longueurs en bois de bout.



Voici les côtes du perçage :



et une vue des perçages :



Les deux plateaux sont percés en même temps pour plus de précision. Le diamètre de perçage est de 8 mm pour pouvoir réajuster, avant serrage, la position des montants. La vis est une m6 de 60 mm équipée d'une couronne et d'une rondelle.



Et pour finir, voici une petite vidéo de l'effecteur en mouvement :




Il me reste à déterminer la meilleure longueur pour les bras parallèles et à les couper dans ma barre de carbone. J'en suis aussi à choisir l'électronique et les moteurs.

jeudi 20 juin 2013

Réflexion sur l'assemblage

Cherchant un système d'assemblage des axes sur les plateaux qui soit à la fois solide et ajustable à volonté, j'ai testé un système de vissage avec des écrous cylindriques transversaux.

Les objectifs sont :

_assurer un maintien ferme et solide des éléments de MDF entre eux (sachant que les vissages dans les chants ne sont généralement pas très solides car les panneaux de fibres ont tendance à se déliter),

_avoir la possibilité de repositionner finement les éléments les uns par rapport aux autres pour obtenir un parallélisme parfait des trois axes,

_faciliter le montage et le démontage en limitant le nombre de fixations,

_simplifier l'usinage,

_obtenir un résultat élégant et économique,


J'ai d'abord pensé utiliser des boulons à écrou transversal avec un filetage m6 centré et de 14 mm de longueur par 10 mm de diamètre.

On peut les trouver ici mais attention ils sont vendus par boite de 100.



Le premier essai s'est avéré décevant. En effet, malgré un bon maintien apparent, j'ai remarqué qu'avec un serrage vigoureux, l'écrou s'enfonce dans le MDF. La raison en est que l'écrou est plus court que l'épaisseur du panneau, de 2 mm. Et circonstance aggravante, le cœur du panneau est plus tendre que sa surface (sur la photo, on peut distinguer la partie tendre qui est plus claire). Conséquence, l'écrou écrase et délite le medium. 



L’écrou, en appuyant sur le cœur du panneau s'enfonce inexorablement.


Il faudrait, au contraire, que les forces s'exercent sur les cotés plus durs du panneau.

N'ayant pas envie de commander d'autres écrous plus longs (ce que je vous suggère de faire), je vais me contenter de les chemiser avec du tube de cuivre de 12 mm. Cela aura aussi l'avantage d'augmenter la surface d'appui (à l'avenir, je compte utiliser du panneau plus fin donc le problème sera différent).

J'ai donc coupé six morceaux de tube de cuivre de 12 mm à la longueur de 17 mm et je les ai entaillés avec une lime ''queue de rat '' .



Et voici le boulon ainsi modifié :




le résultat semble suffisamment solide et supporte un bon serrage.



 Je dispose donc d'un système d'assemblage satisfaisant que je vais pouvoir tester sur le châssis de ma machine.

PS : Si vous ne disposez pas d’écrous transversaux, vous pouvez essayer de percer et de tarauder directement un tronçon de tube de cuivre de 12 (à tester !).

vendredi 14 juin 2013

Production des manchons

Je reviens rapidement sur la confection des douze manchons.

Pour commencer, j'ai coupé une quinzaine de morceaux de tube PVC de 7,5 mm à la longueur de 31 mm (Vous aurez sans doute du déchet alors prévoyez large).

J'ai ensuite dressé les deux extrémités des tubes en les faisant tourner sur du papier de verre, comme ceci :



ensuite, avec un gros foret coincé dans l'étau, j'ai usiné le chanfrein intérieur, comme ceci :



Ensuite, j'ai confectionné un support pour pouvoir repercer le tube dans une chute de PVC blanc de 10 mm. Il faut bien serrer le tube pour qu'il ne ripe pas. Le vide du tube n'est pas parfaitement centré à l'origine et donc un coté du tube est légèrement plus mince que l'autre. A cause de ce défaut, il faut orienter la partie la plus mince du tube vers la vis de serrage. Sinon pour une raison mystérieuse, le foret a tendance à crever le tube. Il faut aussi faire affleurer le bord du chanfrein avec le support ce qui permet de définir la hauteur du bourrelet.





Il faut maintenant régler la profondeur de perçage grâce à la butée de la perceuse. J'ai fait des tests avec l'aimant et une bille d'acier. La bonne côte est trouvée quand l'aimant colle bien, sans qu'il touche la bille.



Le montage doit être bien plaqué sur la table. Percez, et attention au bourrage, normalement si le foret se bloque, c'est le manchon qui tourne dans le support et pas le montage en entier. Mais, soyez très prudent et protégez vos mains !



Et voici, les manchons provisoirement installés avec des tiges en bois pour me permettre de tester la bonne longueur des bras. Je remplacerai le bois par des tiges en carbone de 6 mm, dès que je serai sûr de la côte.



Et voici la machine dans son ensemble, j'ai rabaissé le plateau de travail et ajouté un plateau supplémentaire sur le sommet des axes. J'ai testé de l'aggloméré mélaminé blanc avec un couvre-chant thermocollant pour l'esthétique.




Il me reste à fixer ces éléments entre eux.    

samedi 8 juin 2013

Premier test de la rotule magnétique

Les petits aimants néodymes sont vraiment très puissants, peut-être même un peu trop. En effet, le frottement entre l'aimant et la bille d'acier crée rapidement des rayures sur cette dernière. Pour éviter cela, je vais intercaler un manchon dont seul les bords seront en contact avec la bille. Le glissement sera plus doux et la bille protégée.



Toujours avec le tube PVC blanc de diamètre 7,5 mm,  j'ai coupé un morceau de 30 mm à l'extrémité duquel j'ai réalisé un chanfrein avec un foret de gros diamètre. Ensuite par l'autre extrémité, j'ai repercé le tube avec un foret de 6,2 mm pour permettre à l'aimant de coulisser librement, mais sans traverser complètement le manchon. Ainsi, j'obtiens un petit rebord qui retiendra le néodyme. La profondeur de ce rebord déterminera la force d'attraction de l'aimant. Il faut donc être précis (je détaillerai ma méthode dans un prochain article).



L'aimant se retrouve bien calé à la bonne distance de la bille et ne la rayera plus.



Il ne reste plus qu'à emmancher une tige de carbone de 6 mm de diamètre. Et pour qu'elle ne flotte pas dans le manchon, j'y ai enroulé un peu d'adhésif PVC orange.



Et voici une vidéo d'un stress-test de résistance de la rotule magnétique, mené avec une grande rigueur scientifique :



vendredi 7 juin 2013

Des néodymes pour ma delta

Je viens de recevoir les aimants néodymes de Supermagnete. Je suis très satisfait de ma commande. En plus d'une jolie boite pour l'expédition, j'ai reçu en cadeau un sachet supplémentaire de dix petits aimants carrés, un bon de réduction de 10 %, une facture en couleur, un bordereau de retour, une notice de mise en garde, une gentille carte et un paquet de bonbons. Franchement, ils savent prendre soin de leurs clients.



Quant aux aimants, je suis bluffé par leur puissance, je n'ai pas fini de jouer avec. J'ai commandé deux tailles pour pouvoir faire des tests. En fait, ça ne m'a pas coûté plus cher car ils appliquent une sur-tarification pour les petites quantités. Alors, en doublant le nombre, j'ai obtenu quasiment le même prix (penser à vous regrouper pour passer commande).




Je vais pouvoir concevoir les bras parallèles de mon imprimante 3D delta.


jeudi 6 juin 2013

Une nouvelle façon de fixer les rotules

Le taraudage des billes d'acier est franchement pénible, je propose donc une alternative plus simple et qui présente quelques autres avantages.


Je remplace la tige filetée M8 en nylon par un tube creux en PVC blanc de 7,5 mm de diamètre disponible ici pour 0,85 Euros le mètre.



Les billes sont simplement percées au diamètre de 7,5 mm ainsi que la flasque de l'effecteur. Un morceau de 20 mm de tube est rentré à force dans chaque bille.





Le tout est simplement assemblé à force, l'assemblage est suffisamment solide, me semble-t-il.



Ce qui dépasse de la flasque peut être arasé au cutter.



J'ai fait le constat que malgré mes efforts, je n'arrive pas à centrer parfaitement mes perçages dans les billes. Elles sont donc légèrement excentriques. C'est un défaut que je pourrais retourner à mon avantage. En effet, avec mon nouveau système de fixation, je peux réorienter facilement les billes afin d'obtenir un réglage parfait des écartements. C'est une hypothèse que je vérifierai lorsque j'aurai fabriqué les bras de la delta. En plus, cerise sur le gâteau, ce système arrive à épargner du poids.

Voici l'effecteur terminé :



mercredi 5 juin 2013

Des rotules magnétiques !

Pour le problème de l'articulation des bras parallèles avec le chariot et l'effecteur, j'ai essayé de développer un mécanisme ultra économique qui aurait dû ressembler à cette approche :



Mais malgré un début encourageant concernant les jeux de fonctionnement, je ne suis pas satisfait du rendu esthétique de cette solution. Puis, je suis tombé sur le travail de Xnaron et de Aeropic. J'avoue que la qualité de leur résultat m'a rapidement convaincu de me lancer à mon tour sur la voie des rotules magnétiques. J'ai donc commandé un lot de cinquante billes en acier de 12 mm de diamètre à six euros sur Ebay (envoi super rapide et aucun problème), ainsi que des aimants néodymes sur Supermagnete.


Pour commencer, je vais examiner la question des billes d'acier :

J'ai fait le choix de fixer les billes sur les chariots et sur l'effecteur. Les aimants, eux, seront fixés sur les extrémités des bras. Ainsi, les aimants seront toujours dans l'axe des efforts à transmettre.

Le premier problème qui m'a interpellé, est le poids des billes : 7,5 g multiplié par douze soit 90 g. Je me suis dit qu'il me fallait trouver un moyen pour alléger le dispositif. L'idée que je propose est d'utiliser les chutes de vis nylon M8 qu'il me reste pour fixer les rotules. Ceci implique d'évider les billes avec un foret de 7 mm et de réaliser un taraudage et donc d'enlever de l'acier pour le remplacer par du nylon.

Mais, percer avec une perceuse à colonne une sphère et ce, bien dans l'axe et sans l’abîmer est loin d'être évident. J'ai donc construit un petit dispositif pour caler la bille et pour l'empêcher de glisser dans le mandrin. J'ai coupé deux morceaux de tube de cuivre de 14 et 12 mm de diamètre à 30 mm de long (la longueur est à adapter selon votre perceuse). Ensuite, j'ai fendu celui de 14 sur la longueur.



La bille est ensuite glissée à un bout du tube de 14 et le tube de 12 à l'autre extrémité.



Le tout est serré dans la mâchoire du mandrin. Le tube de 12 empêchera la bille de s'enfoncer dans le mandrin lors du perçage. Et la mâchoire du mandrin ne laissera pas son empreinte sur la bille.



A l'aide d'une lime et en faisant tourner la perceuse, il faut faire un petit méplat sur la bille. Sinon, le foret riperait indéfiniment et risquerait de casser. Ensuite, faire un avant trou et enfin percer sur 10 mm avec un foret de 7 mm de diamètre. Si le trou est bien centré, rien ne doit vibrer pendant le perçage.

Attention, cette opération peut présenter des risques ! Prenez toutes les précautions d'usage notamment des lunettes de sécurité.

Voici ce que cela donne :



Ensuite, tarauder en M8. C'est une opération longue et délicate à réaliser. Mais pour l'avenir, je vais réfléchir à une autre solution pour ne pas avoir à fileter les rotules.



le poids de la bille est désormais de 4,7 g soit une économie de 33,5 g pour l'ensemble.
Voici ce que cela donne :



Et voici la vis dans la bille :



Enfin, voici deux billes installées sur le chariot, le résultat est nettement plus esthétique et plein de promesses en ce qui concerne la précision.



Notez que la bille qui se trouve au niveau du roulement partage sa vis.




Il me reste désormais à trouver un moyen pour fixer les aimants néodymes sur les bras parallèles.