Qu’importe l’imprimante 3D que vous possédez, vous souhaitez certainement réaliser des tests de calibration ou simplement trouver les meilleurs paramètres d’impressions pour votre machine ou vos filaments. Alors, si vous avez acheté une imprimante 3D il y a peu, nous vous proposons quelques tests pour bien calibrer et préparer votre imprimante 3D. Il existe bien évidemment des dizaines, voir des centaines de tests différents sur les sites de téléchargement de fichiers STL. Nous n’allons pas tous les voir ou découvrir.
Ces sujets reviennent tout le temps sur les divers groupes traitant de l’impression 3D, et les réponses se trouvent éparpillées dans plusieurs dizaines, pour ne pas dire centaines, de messages, qu’il faut ensuite trier pour trouver celles qui correspondent réellement aux bonnes méthodes nécessaires à la calibration et aux réglages d’une imprimante 3D. De quoi s’agit-il, et pourquoi ce serait différent des réglages? Calibrer consiste à étalonner un appareil, en comparant les données obtenues avec des données de référence, de manière à obtenir par la suite une réplication fidèle des valeurs.
Dans le domaine qui nous intéresse, il s’agit de comparer les données sorties de l’imprimante (dimensions d’un objet), avec les données de références, c’est à dire les dimensions données à l’objet, à l’aide d’un pied à coulisse, pour ensuite aller modifier dans l’imprimante elle-même (ici, en fait le firmware de la carte contrôleur), les valeurs qui pilotent ces différents mouvements.
Avec ces fichiers de tests pour votre imprimante 3D, vous trouverez des fichiers de tests de calibration, des fichiers de tests de températures et des fichiers de tests généraux. Voici quelques fichiers de test couramment utilisés :
La toute première fonction de notre imprimante à calibrer est l’extrusion. Il s’agit de vérifier si la longueur de filament extrudée correspond effectivement à la longueur demandée. La méthode est très simple: on fait une marque sur le filament en sortie de l’extrudeur, on extrude une certaine distance, on mesure si la longueur de filament sortie correspond effectivement à la longueur demandée. La mesure est de 51,35 mm. Il nous faut donc faire une règle de trois (je ne serais pas surpris qu’aujourd’hui ça porte un autre nom), pour obtenir le nombre de pas par millimètre à indiquer dans notre Firmware. (Image de l’EEPROM dans Repetier Serveur).
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Ce calcul est parfait pour trouver la bonne base de départ, qui devrait être déjà la valeur utilisée dans votre Firmware. Seulement, indiquer qu’il ne faut surtout pas modifier ces valeurs est considérer que toutes les dimensions sont parfaites, fixes, “gravées dans le marbre”. Dans la réalité, il y a des tolérances, des variations, qui font que l’écart entre 2 indentations de la courroie peut ne pas être d’exactement 2 millimètres, de même que l’écart entre 2 dents de la poulie peut lui aussi ne pas être d’exactement 2 millimètres. 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.
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. 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).
Cependant, comme la plupart de ces tutoriaux l’indiquent, il ne faut SURTOUT PAS se baser sur un cube de 20 millimètres de cotés. En effet , vous allez calibrer pour 20 mm. Pas plus, pas moins. Avec un pied à coulisse récupérer la mesure des faces du cubes pour chaque axe “X,Y,Z”. Puis les noter sur une feuille de papier. Pour les mesures récupérées sur les axes X et Y faire cette opération :(“distance-expected” * “current steps value”) / “distance printed” soit pour l’axe X : 20 * 80 / “taille obtenue en mesurent axe x” du cube que vous venez d’imprimer. Cela donne le nouveau “xstep”. Noter la valeur de “xstep” obtenue par rapport à celle de 80 programmée d’origine.
Faire la même chose pour axe Y. Pour l’axe Z c’est différent, l’opération et la même mais la valeur de “Zstep” par défaut est de 400. Les valeurs mesurées sont entrées dans la feuille de calcul. Lorsque les 15 dimensions (par axe!) ont été entrées, la valeur “after correction” est le nouveau pas par millimètre à utiliser dans le Firmware. Cette même feuille de calcul donne une indication des tolérances acceptables pour votre machine, indication très précieuse. Là encore, pour de bons résultats, il peut s’avérer nécessaire de répéter ce même test plusieurs fois.
La même “chose” de Thingiverse comporte une tour à imprimer pour la calibration en Z, en suivant la même méthode; je ne vais pas m’étendre en détails sur cette calibration, le principe étant exactement identique, avec utilisation de la même feuille de calcul.
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Sur de nombreuses imprimantes, les positions des switches de fin de course en X et en Y ne correspondent pas exactement aux bords du plateau, et donc la position de la buse en X0 et Y0, position de référence pour votre impression, se trouve décalée, vers l’intérieur (rarement),où vers l’extérieur (plus souvent).
Le prochain test que nous allons faire est une tour de température. Il faut maintenant noter les couches de changement des différentes températures, par exemple dans un tableau. On note ensuite la couche des différents « ponts » avec leurs températures correspondantes. Après avoir enregistré le fichier slicer sur la carte SD/micro SD, il suffit de l’ouvrir avec TextEdit sur Mac, ou par exemple Notepad++ sur Windows, et de faire les changements suivants. A chaque changement de température, par exemple, pour passer de 220° à 215°, il faut aller à la ligne X, pour moi 73. On va donc chercher l’inscription LAYER:73 ( avec Cmd+F) et rajouter l’instruction » M104 S215″. Puis refaire cette étape en changeant la couche ainsi que la température jusqu’à 190°.
Après cette impression, on regarde la température pour laquelle le pont est optimal. Pour moi cette température est entre 200° et 205°. Cette valeur est différente pour chaque imprimante 3d et CHAQUE bobine de filament, même de marque identique, cette température peut varier.
Ce test consiste à faire varier la distance de rétractation ainsi que la vitesse de rétractation afin de ne plus obtenir de cheveux d’ange/petit fils entre deux tours ou lors d’impression en plusieurs pièces en même temps. Il existe 2 types d’extruder que l’on calibre légèrement différemment: les bowden et les direct-drive. Ensuite, il faut réimprimer plusieurs fois le même petit test en faisant varier ces valeurs une par une.
Les différentes étapes de cette calibration effectuées, votre imprimante sera plus fiable dans sa capacité à imprimer vos pièces précisément. Certains réglages seront peut-être nécessaires pour imprimer correctement les pièces utiles à cette calibration, mais elles peuvent aussi servir à ces réglages, sur lesquels nous reviendrons dans un prochain article. Selon les logiciels que vous utilisez, vous devrez peut-être éditer un fichier de configuration, puis flasher votre carte avec l’environnement Arduino, si vous ne pouvez pas modifier l’EEPROM interactivement, où utiliser des commandes en GCode pour faire la même chose.
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Découvrez le G-Code (code géométrique), le langage de programmation au cœur de l'impression 3D. Imaginez le G-code comme un ensemble d'instructions détaillées, écrites dans un langage spécifique que votre imprimante 3D comprend. Il utilise deux types de commandes distinctes :
Le G-code n'est pas écrit par l'utilisateur, mais généré par un logiciel de slicing. Le slicer joue un rôle crucial en transformant votre modèle 3D en un ensemble d'instructions compréhensibles par l'imprimante.
Il existe une multitude de logiciels de création de G-Code, aussi appelés "slicers", pour l'impression 3D.
Comprendre les commandes de G-code les plus courantes peut vous aider à optimiser vos impressions, à diagnostiquer des problèmes et à expérimenter avec des techniques avancées d'impression.
Modifier le G-Code manuellement peut sembler intimidant au premier abord, mais c'est une compétence utile qui peut vous aider à tirer le meilleur parti de votre imprimante 3D. Voici quelques étapes pour le faire :
La configuration du G-code est cruciale sur la qualité finale de l’impression 3D. En effet, la solidité, la résistance de l’objet 3D et le processus d’impression dépendent plus ou moins du G-code.
Le G-code indique à l’imprimante 3D ce qu’elle est censée faire. S’il y a donc une inexactitude au niveau de l’impression, il y a de très fortes chances que ce soit dû à une erreur dans le G-code.
Bien que le G-code soit le langage de programmation universel pour le contrôle des machines-outils, y compris les imprimantes 3D et les machines à commande numérique par ordinateur (CNC), il existe des différences significatives dans son application entre l'impression 3D et le CNC. Ces différences reflètent les objectifs et les processus distincts de chaque technique.
Maîtriser le G-code peut sembler complexe, mais avec un exemple pratique, vous découvrirez comment il dirige chaque mouvement de votre imprimante 3D. Nous allons suivre le processus d'impression d'un simple cube de 20mm x 20mm x 20mm pour illustrer les fonctions de base du G-code.
Avant de commencer, assurez-vous que votre fichier de conception est prêt et que vous avez accès à un slicer, qui transformera votre modèle 3D en G-code.
Maîtriser le G-code pour l'impression 3D peut sembler intimidant au début, mais en adoptant une approche méthodique et curieuse, vous pouvez rapidement améliorer la qualité de vos impressions. Commencez par comprendre les commandes G et M de base, qui sont essentielles pour contrôler votre imprimante. Utilisez ensuite un slicer convivial comme Cura ou PrusaSlicer, qui simplifie la génération du G-code en fonction de vos modèles 3D et des paramètres d'impression désirés. Cela vous permettra non seulement de voir l'impact de différents réglages sur vos impressions mais aussi d'expérimenter en toute sécurité en ajustant le G-code et en observant les résultats.
Pour aller plus loin, engagez-vous dans un cycle d'apprentissage continu en documentant vos expériences, en partageant avec la communauté en ligne, et en restant ouvert à l'expérimentation. Les tests, même sur de petits projets, sont précieux pour comprendre l'effet de chaque modification. En rejoignant des forums et des groupes dédiés à l'impression 3D, vous bénéficierez des conseils d'experts et pourrez partager vos propres découvertes. La patience et la curiosité sont vos meilleurs alliés dans ce voyage, car l'impression 3D et le G-code évoluent constamment avec de nouvelles techniques et matériaux.
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