Aujourd'hui je vais vous présenter la µDelta (prononcez "micro-delta"), la petite nouvelle sur la scène Reprap!
I - Présentation de la bête
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| µDelta avec option dérouleur de fil et cercle de LED autour de la buse.
La µDelta est une imprimante 3D à dépôt de couches en fusion (FFF ou FDM) commercialisée par eMotion Tech, une startup toulousaine qui fait petit à petit son trou dans le monde de l'impression 3D.
Ce petit monstre est commercialisé à 400€ TTC ce qui en fait à mon sens le meilleur rapport qualité/prix pour un kit Reprap.
Au niveau des spécificités (wiki):
Ce modèle se positionne comme un produit abordable, ludique et instructif. Il s'adresse autant aux néophytes, en quête de découvrir l'impression 3D par le bricolage et la communauté Reprap, qu'aux utilisateurs plus expérimentés à la recherche d'une imprimante peu chère, opérationnelle rapidement pour du prototypage rapide.
Pour ce test, les points clefs seront:
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II - Le kit
La µDelta est conditionnée en kit: l'intégralité des éléments la constituant sont fournis, le montage est à la charge du futur utilisateur. Il faut savoir que le montage de cette imprimante à été largement simplifié par rapport à d'autres kits tels que la i3 ou la i2.
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| Kit reçu à la commande d'une µDelta |
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| Flyer et divers sachets/boites |
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Je vous avoue avoir été très satisfait du colis en lui même: blindé de papier bulle, chacun des éléments étant conditionnés à part et protégés les uns des autres. Le flyer "µDelta" est la première chose sur laquelle on tombe, il nous invite à accéder aux documentations en ligne (montage et utilisation). Ces manuels se trouvent dans la section support du site: ICI.
Voici ce que contient le kit:
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| Kit µDelta déballé |
On retrouve les composants correspondants à la description du wiki:
- x4 moteurs pas à pas NEMA 17
- x1 carte électronique de commande Teensylu
- x4 stepsticks A4988
- x1 alimentation
- x6 biellettes à rotule
- x6 barres de guidage lisses 8mm
- x3 poulies GT2
- x1 kit de pièces imprimées en 3D (core et éléments de serrage)
- x1 kit pièces découpées au laser
- x1 gaine bowden
- x9 LM8UU
- x2 pneufits
- x2 plateaux en bois contreplaqués découpés
- x1 plateau aluminium triangulaire
- x1 roue d'entrainement (extrudeur)
- x1 kit Hexagon hotend
- x1 kit visserie/roulements
- x1 rouleau de "scotch de peintre" blanc (revêtement de la surface d'impression)
- x3 pieds anti-vibration adhésifs 3M
- x2 ventilateurs
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| Moteurs NEMA 17, carte Teensylu et roulements linéaires LM8UU |
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| Pièces découpées au laser, plateau aluminium, barres de guidage lisses |
Quelques remarques au niveau des composants:
- Attention aux LM8UU, ils sont plutôt fragiles. En suivant les instructions dans la documentation il n'y aura pas de problème. Gardez tout de même à l'esprit que ces guidages ne sont pas faits pour encaisser des efforts radiaux!
- Pensez à ôter les plastiques de protection des pièces découpées au laser, les laisser reviendrai à modifier les dimensions des pièces lors de l'assemblage..
- Les câbles fournis avec les moteurs sont courts, attention lors de l'assemblage à bien les faire passer au plus près du plateau supérieur. Leur longueur convient pour une machine bien montée.
- Comme d'habitude, prenez soin de la thermistance fournie dans le kit, c'est fragile ;)
- Pour la visserie, c'est large en quantité, pas d'inquiétude à avoir de ce côté là!
III - Montage
A - Structure
L'assemblage débute par le montage du plateau inférieur: plateau alu, plateau bois et tiges lisses. Le montage de ces dernières se fait en force, au maillet. Pour éviter des éclats de bois au niveau de l'alésage, commencez par des petits coups pour finir franchement. Ce montage en force semble durable.
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| Tiges lisses montées serrées |
Le montage continue avec l'assemblage des modules découpés au laser: tensionneurs, sliders, supports moteur et extrudeur.
Remarque: J'ai pu remarquer lors du montage qu'il est inutile de forcer sur les pièces découpées au laser, qui sont sensibles aux contraintes concentrées. Mal montées, ces pièces peuvent souffrir de microfissures à cause de serrages trop importants ou de vibrations. Un montage attentionné et sans forcer a très bien fonctionné pour ma part: aucune fissure et vibrations limitées.
On commence par les tensionneurs qui permettent d'ajuster la tension dans les courroies, facilitant ainsi leur installation. L'assemblage est formé par 4 pièces (2x2 identiques) et contient un roulement à bille pour le passage de la courroie.
On remarque que le design des pièces découpées au laser a été réfléchi pour être symétrique et interchangeable.
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| Tensionneur assemblé |
On passe ensuite au montage des sliders constitués de 3x2 pièces identiques. La mise en position se fait avec jeu, on vient ensuite serrer la structure à l'aide de colliers de serrage plastiques contre les roulements linéaires. L'ensemble est à présent rigide mais ne concentre pas trop de contraintes dans les pièces acryliques. On serre le tout par une vis pour fixer la dimension fonctionnelle relative aux biellettes.
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| Slider assemblé |
C'est au tour des supports moteurs d'être montés! Chacun des assemblages est constitué par deux équerres et une plaque découpés au laser. Ces ensembles supportent les capteurs de positon (endstops), les pièces de serrage des tiges lisses et les moteurs (NEMA 17).
Pour ce qui est du système d'entrainement proposé, on est sur un couple NEMA 17 - poulies/courroies GT2 qui est bien connu dans le milieu. Mouvement fluides, déchets dus à l'entrainement poulie/courroie largement limités.
Le plateau supérieur se monte dans les barres de guidage. C'est un point clef du montage! Il faut faire attention au parallélisme entre le plateau supérieur et le plateau inférieur avant de verrouiller les éléments de serrage.
Avant de monter les supports, assurez vous que les trous dans le plateau bois supérieur sont passants. Toujours dans un souci de relaxation des contraintes dans les pièces découpées au laser, pas la peine de serrer comme un bourrin.
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| Supports moteur assemblés |
Les plus:
- Allègement de la masse de l'ensemble d'extrusion mobile, permettant ainsi de limiter l’inertie dans les changement de direction (moins de vibrations, impression plus propre)
- Feeder en "direct drive" sans démultiplication, précis et fiable.
- Un système de pression par levier, facilitant le changement de filament et la maintenance.
- Encrassement de la roue d'entrainement négligeable.
Les moins:
- Nécessité de "compresser" et "décompresser" la gaine bowden lors de chacune des rétractions (impression d’îlots de matière). On règle ce problème en augmentant la longueur de rétraction dans le slicer (3.15mm proposés en réglage par défaut).
- Le montage reposant sur des côtes de découpes assez fines, il faut veiller à ne pas solliciter le système bêtement (ressort comprimé au maximum, tordre le levier etc.).
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| Feeder assemblé |
C'est fini pour la découpe laser, on passe à l'assemblage du core, relativement simple: Le système delta repose sur un "Core" (noyau supportant la tête d'extrusion) imprimé en 3D, actionné par 6 biellettes carbone: léger et robuste, ça se sent à l'usage.
Les biellettes à rotules sont fixées par vis/écrou au niveau des sliders et au niveau du core.
La tête d’extrusion Hexagon vient quant à elle s'insérer dans le core, elle est maintenue par deux vis venant pincer la collerette (standard). Le tout est camouflé par les deux ventilateurs assurant le refroidissement de la cold-end et de la zone d'impression (le core est en forme de cloche). Un trou pour le passage des fils est présent et est très appréciable pour le côté esthétique de la machine.
Une gaine tissée est fournie pour cacher les fils et la gaine bowden. Cette gaine est mal positionnée sur ma machine, je l'avais un peu trop effilochée avant de la positionner...
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| Core assemblé |
Astuce: Ajoutez un ressort de traction sur chacun des couples de bielle à rotules pour améliorer la précision de la machine, limitant ainsi les éventuels jeux dans les liaisons du core.
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| Ressort de traction sur les bielles à rotules |
B - Electronique
Vient à présent la partie électronique de la bestiole! Pas de panique, on est sur un kit qui a été simplifié pour être monté avec des outils basiques, pas de soudures! :)
On a affaire à une carte Teensylu dans l'esprit de la Sanguinololu, elle supporte 4 shields pour moteurs pas à pas, 2 thermistances (tête d'extrusion et éventuel plateau chauffant), 2 sorties puissance pour l'alimentation de la cartouche chauffante et un éventuel plateau chauffant et quelques sorties 12V pratiques pour alimenter des ventilos. C'est simple et compact, pas besoin de plus pour une petite machine comme ça. Le firmware Repetier est déjà chargé dans l'EEPROM, ça fonctionne en sortie de boîte, plutôt agréable pour de la Reprap.
A savoir: une carte Ramps 1.4 peut venir remplacer la Teensylu!
Les schémas de câblage sont fournis dans la documentation est sont vraiment très clairs. Tous les câbles sont pourvus de connecteurs avec détrompeur, le montage n'est donc vraiment pas très compliqué:
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| Carte Teensylu montée sur la µDelta |
J'apprécie le connecteur jack pour l'alimentation, on peut débrancher la machine rapidement et en toute sécurité:
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| Connecteur jack pour l'alimentation |
Bonus: Des options sont disponibles pour cette machine:
- Cercle de LED pour éclairer l'impression
- Dérouleur de bobine et ventilation de l'électronique
- Ecran LCD avec support de carte SD
J'ai opté pour les deux premières!
Les LED sont vraiment géniales pour calibrer la machine: la lumière rasante montre bien les défauts à corriger! (Pis c'est la classe quand même)
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| Cercle de LED monté sur le core |
Le dérouleur est simple, adaptable à deux diamètres de bobines différents en positionnant 3 petites cales mobiles. La bobine reposant sur 4 roulement à billes, le mouvement est fluide et ne m'a encore jamais posé de problème. On note la présence d'un ventilateur permettant de refroidir l'électronique, l'arrivée d'air se faisant par l’âme de la bobine, malin ;)
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| Dérouleur de bobine avec ventilation |
IV - Environnement logiciel - Calibration
La µDelta est proposée avec la suite Open-Source Repetier-Host v0.95F, spécialisée pour cette machine du fait d'un petit plugin intégré. Il permet de:
- Charger/décharger le filament
- Calibrer la planéité de la machine
- Fixer une hauteur maximale d'impression
- Régler le PID (asservissement en température)
A l'image du reste du kit, ce plugin a été développé avec soin, ça se sent. On remarque la présence d'un bouton "update" qui permet de charger les dernières configs mises en ligne par eMotionTech.
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| Plugin Repetier pour la µDelta |
En ce qui concerne la calibration, elle se fait par en palpant 3 points sur le plateau. L'opération concerne successivement les 3 towers: on vient pincer une feuille de papier en descendant par incréments de 1mm puis de 0.05mm. On sauvegarde la calibration à la fin des 3 opérations, des offsets sont alors chargés dans l'EEPROM afin de corriger les erreurs de montage. Un bon point pour cette machine! Ne pas se soucier de la calibration mécanique est un luxe appréciable pour une machine homemade.
Cette solution de calibration est largement satisfaisante pour des hauteurs de couches supérieures à 0.2mm, au dessous il est préférable d'ajuster la calibration par d'autres moyens (réglage manuel des offsets, auto leveling, etc.).
Au vu de la compatibilité avec Repetier, je ne développerai pas les points concernant le chargement d'une pièce 3D et sa découpe en trajet machine avec Slic3r, Cura, Skeinforge etc. De nombreux tutos sont dispo sur la toile ;)
Cette solution de calibration est largement satisfaisante pour des hauteurs de couches supérieures à 0.2mm, au dessous il est préférable d'ajuster la calibration par d'autres moyens (réglage manuel des offsets, auto leveling, etc.).
Au vu de la compatibilité avec Repetier, je ne développerai pas les points concernant le chargement d'une pièce 3D et sa découpe en trajet machine avec Slic3r, Cura, Skeinforge etc. De nombreux tutos sont dispo sur la toile ;)
V - Impression
Allez, montage et calibration terminés, on va pouvoir s'amuser!
La µDelta est vendue pour être compatible avec l'extrusion de PLA. Etant donné le système d'extrusion (bowden direct-drive avec Hexagon hotend) on peut y faire passer la quasi totalité des matériaux conditionnés en 1.75mm sur le marché! En l'état, sans plateau chauffant, j'ai pu tester:
- PLA eMotionTech (noir)
- PLA ReprapWorld (bleu)
- PLA Faberdashery (red truck, jaune, pearl white, glacial blue..)
- Taulman T-Glase (clear et red)
- Taulman Nylon 618
- PVA
- Filaflex
- ABS eMotionTech (noir) - petite surface pour éviter le wrapping
- ABS PP3DP (blanc et rouge) - petite surface pour éviter le wrapping
Quelques réglages sur le taux d'extrusion, la température et la longueur de rétraction suffisent pour obtenir des impressions correctes jusqu'à 0.2mm (pour une buse en 0.4mm).
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| Marvin keychain 0.2 mm layer height, PLA Faberdashery pearl white |
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| Quelques "prints" de la µDelta |
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| Marvin keychain et 5mm calibration cube en 0.2mm layer height |
Retour d’expérience:
Cool:
- Le refroidissement de l'impression très performant! On arrive à imprimer des zones vraiment réduites même en PLA.
- La vitesse en Z égale à celle du X et Y permettant d'utiliser un "Lift" pour les rétractions, améliorant l'état de surface des pièces imprimées.
- La légèreté du core permettant d'accéder à des vitesses d'impression élevées.
- Le feeder qui envoie assez pour permettre l'extrusion de PLA avec une tête d'extrusion full métal
- La calibration simplifiée par le pugin
Pas cool:
- Le choix limité de diamètre de buse pour l'Hexagon (0.3mm mini).
- L'absence de plateau chauffant, limitant le choix de matériaux (il faut garder à l'esprit le prix du kit tout de même).
- Le diamètre de la zone d'impression (même remarque que précédemment, on est sur un modèle "micro").
Voici une petite vidéo de la delta en fonctionnement (veuillez excuser la qualité, je n'avais que mon téléphone).
Qu'en pensez-vous? :)
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