Test et retour d’expérience de la MicroDelta Rework

Depuis la MakerFaire Paris 2016, quelques informations avaient déjà été données sur la sortie d’une nouvelle imprimante 3D par le constructeur français eMotionTech. Déjà connu pour leur µDelta 1.1 et leur PrusaI3 Rework, nous étions très impatients de voir leur dernière création. Après une première apparition à Rome, c’est à Lille que nous avons pu approcher leur nouvelle imprimante 3D lors de la MakerFaire Lille 2016.

Deux ans après la sortie de leur imprimante µDelta 1.1 et fort de son succès, eMotionTech a donc décidé de réitérer avec une Delta : la MicroDelta Rework. Cette imprimante 3D est le fruit des années d’exploitation de la MicroDelta et du retour d’expérience du service après-vente : une machine plus solide, plus fiable, plus stable et qui sera également plus évolutive.

En voici les principales caractéristiques  :

• Volume d’impression : 150mm de diamètre pour 200mm de hauteur
• Filament compatible : PLA ainsi qu’ABS, G-fil, M-fil, Flex avec l’option plateau chauffant et tous filaments disponibles au format 1.75mm
• Précision moyenne (X,Y) : 100 microns
• Précision moyenne (Z) : 50 microns
• Impression à l’aide d’une tête d’extrusion Hexagon (buses interchangeables)
• Buse 0.4mm par défaut

C’est encore une fois un véritable retour d’expérience que nous allons vous livrer, depuis le montage jusqu’à la première mise en route de la MicroDelta Rework.

Unboxing

La première chose que l’on remarque à la réception du colis est son poids : à peu près 9 kg. Tout de suite, on sait que l’on n’a pas acheté une imprimante tout en plastique mais bien du lourd. Comme à son habitude, eMotionTech a opté pour un packaging assez sobre mais néanmoins très sécurisé : papier bulle, petites boites en carton avec des sachets et toute l’électronique est bien protégée.  Résultat : rien de cassé pendant le transport.

Une petite amélioration pourrait être envisagée en annotant les sachets de vis pour s’y retrouver plus rapidement.

Contrairement à la µDelta 1.1, on a ici une uniformisation dans les matériaux utilisés pour les pièces :

• Acier plié teint en noir,
• Pièces usinées en Aluminium,
• Barre chromés rectifiées,
• Plastique moulés,
• Pièce imprimées avec une imprimante 3D (seulement 4 dans la boite).

La qualité et la solidité des matériaux utilisés nous laisse à penser qu’au final la machine sera très solide et d’un aspect très industriel. Et cela va s’avérer être le cas !

Le montage

On distingue grosso modo 5 parties dans le montage de la MicroDelta Rework  :

1. La structure composée des deux plateaux et des barres rectifiées
2. Les chariots, courroies et les moteurs
3. La tête d’impression
4. L’extrudeur
5. L’électronique (bien cachée ici)

1 – Les deux plateaux tenus par de barres rectifiés

Les deux plateaux sont en Acier plié. Le plateau du bas contient toute l’électronique et les moteurs. Le plateau du haut lui se contente de supporter l’extrudeur, les poulies, les EndStops et bien entendu la bobine.

Le choix de cette architecture (électronique et moteur en bas) n’est pas le fruit du hasard :

• Le fait de mettre les moteurs en bas leste la machine, cela déplace le centre de gravité vers le bas et rend donc l’imprimante plus stable sur sa base.
• Avoir l’électronique en bas est beaucoup plus pratique et ergonomique pour les branchements des  câbles, l’accès au bouton stop et le bouton reset.
• Visuellement cela fait de cette imprimante une machine bien équilibrée : Une bobine en haut qui tourne horizontalement sur elle même et en symétrie avec la le plateau du bas qui cache les câbles.

Les câbles qui relient la carte mère du plateau du bas aux composants du plateau du haut sont protégés et relativement bien cachés par une gouttière. Ce cache (aussi en acier plié) est vissé sur les plateaux, ce qui ajoute encore plus de rigidité à la structure.

Les deux plateaux sont maintenus par 6 barres rectifiées de 10 mm, taraudées en leurs extrémités. Ces barres sont fixées au plateau par des vis directement vissées dans les barres. Donc pas de soucis de calcul de distance entre le plateau du haut et du bas. Ce système assure que les deux plateaux sont parfaitement alignés. Encore une fois, cet assemblage direct assure la rigidité de l’ensemble.

Le plateau du bas repose sur des mini pieds en caoutchouc. Les différents éléments et accessoires sont directement vissés sur les plateaux en acier avec pour chacun un perçage approprié. Durant tout le montage de l’imprimante, chaque élément de la structure s’intégrait parfaitement dans son emplacement sans être à aucun moment obligé de forcer.

On l’aura bien compris, les maîtres mots de cette conception sont solidité et rigidité. Le fait que toutes les pièces soient percées par usinage fait qu’il n’y a aucun doute pendant sa construction et pas de jeu à la fin du montage.

2 – Les chariots avec courroies et moteurs

Les chariots sont en plastique moulé et donc d’une seule pièce. Pas de roulements à billes mais des paliers lisses (moins d’usure à terme) pour faire coulisser les chariots le longs des tiges verticales. Les chariots sont reliés aux moteurs par des courroies GT de pas 2 mm. Nullement besoin de serrer les câbles pour faire maintenir les courroies aux chariots. Elles sont maintenues directement par pression en s’emboîtant dans un espace prévu à cet effet. Les moteurs du bas sont réglables en hauteur. Il est ainsi possible de plus ou moins tendre les courroies pour obtenir la tension désirée.

La tête d’impression est reliée aux chariots par des biellettes en plastique injecté qui se clipsent sur des rotules. Les rotules ont une forme qui permet beaucoup plus d’angle et donc une surface d’impression optimisée. Il n’y a pas de vis dans l’assemblage de cette partie et donc plus de jeu possible. Avec ce système il suffit de déclipser les billettes pour rendre la tête d’impression entièrement libre.

3 EndStop sont fixés sur le plateau du haut pour indiquer la fin de course des chariots.

Au final, on a un ensemble qui coulisse parfaitement bien en limitant les jeux entre les pièces et les vibrations. Question montage, rien à redire si ce n’est que clipser les biellettes sur les rotules nécessite un peu de force dans les doigts et donc pour un enfant un petit coup de pouce de ses parents peut être envisageable.

C’est aussi à cette étape que l’on calibre correctement les barres verticales. Le processus consiste à serrer et desserrer les tiges afin d’obtenir un calibrage satisfaisant qui fait bien coulisser les chariots. C’est d’ailleurs la seule phase de doute dans la construction de cette imprimante. Et oui, on se pose la question de savoir si les chariots coulissent assez ou pas.

4 – l’eMoStrudeur

eMotionTech a lui même conçu l’extrudeur de cette imprimante 3D et l’a baptisé : l’eMoStrudeur. Il est tout en métal (aluminium et acier) et il est conçu pour du filament de diamètre 1.75 mm.  Il n’y a pas d’espace vide sur le passage du filament à l’intérieur de l’eMoStrudeur. Cela lui permet d’accepter tous les types de filament et même les flexibles.

La pression exercée sur le filament par la roue crantée à l’intérieur de l’eMoStrudeur est réglable finement par une molette très facilement accessible. Cette même molette permet par simple pression de débrayer le système et donc de retirer simplement le filament à la main. Une autre molette directement fixée sur l’axe du moteur permet aussi de faire avancer/reculer manuellement le filament une fois les moteurs stoppés.

La MicroDelta Rework est en mode Bowden. C’est à dire que l’extrudeur est fixé sur l’imprimante et pousse à travers un tube de PTFE le filament jusqu’à la HotEnd. Les deux extrémités du tube de PTFE sont fixées par deux PneuFit olives qui assurent le parfait le maintient du tube.

NB : une petite astuce si l’olive a du mal à passer : biseauter légèrement les bords tout autours du PTFE pour faciliter le passage de l’olive.

Cet extrudeur est très bien pensé, simple d’utilisation et a un design très soigné. A noter qu’il est très facile de le monter/démonter pour son entretien. Un emplacement pour un deuxième eMoStrudeur est déjà prévu sur la machine pour l’option bi-extrusion.

5 – L’électronique

La carte mère de l’imprimante a été conçue en France par eMotionTech. Ils l’ont nommée eMotronic. Cette carte est compatible Smoothieboard. C’est une carte 32bits (ARM Cortex M3, 32-bits) adaptée au mode de déplacement des robots Delta. Elle permet une augmentation de la vitesse des déplacements sans perte de qualité. Elle est cadencée à 96Mhz et permet un calcul fluide du passage de l’espace cartésien à la cinématique delta. Les transistors MOFSET sont des PSMN5R0-30YL. Ils supportent beaucoup de courant avec un faible coefficient de dissipation de puissance qui évite que la carte chauffe. Un port pour une extension Ethernet est aussi présent…

Avec cette carte eMotionTech a trouvé un bon compromis entre les cartes avec des pilotes moteurs totalement intégrés et celles qui laissent l’utilisateur les brancher eux même. Dans le premier cas dès qu’un pilote grille il faut changer la carte. Dans le deuxième cas beaucoup de SAV suite à de mauvais branchements de la part des utilisateurs. Avec la carte eMotronic les pilotes moteurs sont fixés à la carte et pré-calibrés, mais ils peuvent être dessoudés et remplacés par le SAV. La carte est donc réutilisable (vu son prix heureusement).

La carte possède sa propre carte SD qui peut aussi servir de carte de stockage pour ses impressions si on ne possède pas l’option écran LCD.

Bref, cette carte mère en a dans le ventre et elle a été pensée dans une optique d’y ajouter des extensions pas encore disponibles.

L’imprimante possède un bouton Marche/Arrêt et Reset accessibles sur le plateau bas. Cela paraît anecdotique mais sur une imprimante Reprap à ce prix c’est vraiment pas toujours le cas. Et pourtant c’est très pratique je vous l’assure.

Trois connecteurs femelles (maintenus par une pièce imprimée en 3D) sont aussi présents sur le plateau bas : l’entrée d’alimentation, un port mini USB et un jack audio. Non l’imprimantes 3D ne parle pas. Ce dernier est utilisé pour l’outil de calibrage (voire plus bas).  L’ensemble est refroidi par un ventilateur.

Les options

C’est mon fils de 11 ans qui a monté cette imprimante, ce qui prouve la simplicité du montage. J’ai quand même été obligé de lui donner un petit coup de main pour fixer les rotules et calibrer correctement les barres verticales.

Le manuel de montage est un vrai chef d’oeuvre et on se demande si eMmotionTech n’a pas suivi un stage chez Ikea, Lego et Meccano réunis. Aucun doute n’est possible sur la construction de l’imprimante.

Vidéo accélérée du montage total de l’imprimante

Le calibrage de l’imprimante

L’imprimante étant à monter soi-même et malgré la rigidité de cette dernière, il existe de minimes différences entre chacune d’elles après le montage. Voila pourquoi il est nécessaire de calibrer l’imprimante pour qu’elle détermine la planéité du plateau et la hauteur de ce dernier par rapport aux EndStop. Ces deux étapes peuvent se faire soit depuis un ordinateur, soit depuis l’écran LCD.

Le calibrage est considérablement simplifié par un petit module à installer sur la tête d’impression et à brancher dans le jack approprié sur le plateau du bas. Ce module est un mini EndStop qui, par tâtonnements réguliers, va permettre de déterminer et d’enregistrer la planéité du plateau dans la carte mère. Cette étape est un peu longue mais vraiment amusante à regarder.

Une fois le calibrage terminé, l’imprimante a besoin de connaitre la hauteur en Z Max de l’imprimante. Pour cela, on n’échappe pas à la technique dite de la “feuille de papier” qui consiste à faire descendre la buse pas à pas jusqu’à ce qu’elle coince un peu la feuille sur le plateau du bas.

https://twitter.com/elcp72/status/799963426957230080

A noter que le Bed3DFix accroche vraiment bien les impressions 3D et donc il n’est pas forcement nécessaire d’écraser la première couche pour avoir une bonne accroche. Il n’est donc pas nécessaire non plus d’augmenter légèrement la hauteur en Z.

La première impression nous est un peu imposée car il faut imprimer le support bobine. La bobine est à installer sur un anneau avec roulement. Mais la bobine doit être calée sur un axe. C’est cet axe que l’on doit imprimer. Le modèle est déjà présent sur la carte SD de la carte mère. Donc il est possible de l’imprimer directement depuis le lecteur LCD.

C’est une première pièce facile et sans surprise.

Voilà, l’imprimante 3D est montée et les “prints” vont s’enchaîner…

Nos plus belles impressions

Le mieux pour apprécier la qualité d’une imprimante 3D, c’est de regarder ce qu’elle imprime. On lui a fait manger pas mal de filaments et de types différents. Alors laissez-vous guider au fil des tweets lors de nos tests…

N’oubliez pas d’aller jusqu’à la conclusion juste après :

https://twitter.com/elcp72/status/802297339192950784

https://twitter.com/elcp72/status/802961541377171456

https://twitter.com/elcp72/status/803376876089643008

https://twitter.com/elcp72/status/804061072164605953

https://twitter.com/elcp72/status/804073797192155136

https://twitter.com/elcp72/status/806490593434144768

https://twitter.com/elcp72/status/807275038604922884

https://twitter.com/elcp72/status/807289136747073537

Preuve de la fiabilité et de la solidité de la MicroDelta Rework