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work:prusa-i3 [2014/02/17 22:36]
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| Bon pour le coup, je vais avoir du surplus mais c'est pas grave, je pourrais ainsi en passer aux soutiens qui voudraient aussi se lancer. | Bon pour le coup, je vais avoir du surplus mais c'est pas grave, je pourrais ainsi en passer aux soutiens qui voudraient aussi se lancer. |
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| | ===== Montage de l'axe Y ===== |
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| | Pour le montage de l'axe Y, j'ai bien sûr suivi la [[http://reprap.org/wiki/Prusa_i3_Rework_Y_axis_assembly|documentation de référence]] de la Prusa i3 Rework, avec un oeil critique. Première surprise, la documentation indique que le plateau utilise 3 roulements LM8UU, alors que la dernière version du plateau (celle que j'ai reçu qui est découpé dans l'aluminium) en possède 4. En fait, il s'agit d'une erreur, car il faut bien 12 roulements linéaires LM8UU pour l'ensemble de l'imprimante. |
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| | En premier, il faut monter le plateau. On sort 2 vis M3 de 14mm, deux écrous M3 et deux rondelles M3, et on assemble le support de courroie au centre. Rien de bien compliqué. C'est après que ça se gâte, car il faut fixer les roulements. A la différence du plateau présenté dans la documentation, le mien ne possède pas de rainures dans lesquelles je peux glisser les roulements, j'y suis donc allé à la barbare avec des colliers de serrage rapides (zip-ties) de 3.6mm de largeur. Attention au serrage, préférez tout ajuster avant de serrer comme un barbare et de couper. J'en ai profité pour glisser une tige lisse et m'assurer que tout coulissait impeccablement. Une fois cela fait, j'ai serré les zipties et coupé pas trop court. |
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| | Ensuite, il faut assembler les traverses. A cette fin, j'ai découpé à la main des bouts de tige filetée (à la scie à métaux), sur lesquels j'ai enfilé les écrous et les rondelles comme indiqué. J'ai aussi passé un coup de forêt de 10mm dans les trous des supports plastiques ("Y corners"), histoire que ça passe comme dans du beurre. Aucune difficulté rencontrée, le montage selon la documentation est nickel. Ah si, mes écrous chinois commandés sur eBay se sont révélés moisis, peut-être un problème de pas ou je ne sais quoi. Et pour le coup, j'ai trouvé mon bonheur chez Lerin Merloy (encore), avec une quarantaine d'écrous M10 et une dizaine d'écrous M8 pour 3,50€. A y réfléchir, j'aurais du m'y fournir plus tôt, au lieu de faire le fainéant à commander sur eBay. |
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| | Le montage du plateau s'est révélé laborieux, et pour une simple raison: le kit de tiges lisses que je possède est un poil adapté (selon l'auteur), et je me retrouve donc avec des tiges de 405mm au lieu des 350mm requis. Pour le coup, j'avais déjà découpé des tronçons de tige filetée M10 de 380mm comme indiqué dans la documentation, et ce fut trop court. Un aller/retour au magasin de bricolage le lendemain a résolu le problème: nouvelle tige filetée, découpe à 435mm et tout est rentré dans l'ordre. Attention toutefois: en changer les dimensions de l'axe Y, cela impacte obligatoirement la taille de courroie requise. Je m'attends donc à commander un peu de courroie GT2 en plus. C'est toujours mieux que se louper et d'avoir à commander de nouvelles tiges lisses. |
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| | ===== Montage de l'axe X ===== |
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| | Pour le montage de l'axe X, je me suis à nouveau basé sur la [[http://reprap.org/wiki/Prusa_i3_Rework_X_axis_assembly|documentation de référence]]. Peut-être que je n'aurais pas dû. |
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| | En premier lieu, il faut assembler le chariot de support d'extrudeur. On y insère 4 roulements linéaire LM8UU, et autant de zipties que nécessaire. Pour ma part, les logements pour les zipties (les 8 encoches sur le côté plat) ont été bousillés lors de l'impression, certainement à cause de débords. A l'aide d'un cutter, j'ai dégagé ces emplacements (au mieux) et je me suis assuré que les trous pour passer les zipties étaient bien dégagés. J'ai ensuite réalisé le montage à blanc, inséré les zipties, ajusté ces dernières, et serré doucement. Je me suis assuré du bon positionnement des roulements en testant avec une tige lisse. |
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| | Le montage des supports commence par l'insertion des roulements linéaires LM8UU (2 par support). Ce que ne dit pas la documentation, c'est qu'il faut s'assurer que les emplacements sont super-cleans (on peut passer un coup de foret de 7.5mm par exemple pour tenter d'égaliser l'intérieur des logements): si l'impression est imprécise, les roulements ne seront pas alignés et c'est la catastrophe. Je m'en suis rendu compte plus tard dans le montage, et j'ai du tout reprendre du début car deux roulements clochaient. J'y ai passé 2 bonnes heures à régler ce problème, en abîmant une pièce (rien de méchant, un petit renfort qui a sauté). |
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| | Le montage du tout n'est pas trop complexe, mais il faut s'assurer de respecter la distance entre les emplacements des roulements, pour être sûr de pouvoir enfiler l'axe X sur les tiges lisses de l'axe Z. |
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| | ===== Montage de l'axe Z ===== |
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| | Alors en ce qui concerne cet axe, la documentation vaut zéro. Dans un premier temps, je me suis rendu compte que les supports de tiges lisses de l'axe Z ne peuvent pas (et ne sont pas faits) pour autoriser un coulissement vertical. Ils sont conçus pour que l'on puisse insérer la tige lisse d'un côté et de l'autre. Ainsi, j'ai d'abord inséré la tige lisse dans le premier support du bas (en forçant, c'était pas facile), puis dans le second. J'ai fixé sans serrer ces deux supports. |
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| | Puis j'ai inséré l'axe X en le faisant coulisser sur les tiges lisses, et j'ai dû reprendre à plusieurs fois le réglage de mes roulements pour que cela coulisse sans trop de résistance. L'axe Z peut toutefois supporter un peu de résistance, sa position est pilotée par vis sans fin, qui procure une très bonne précision et vu le couple du moteur cela ne devrait pas poser de problème. Je me suis quand même assuré que cela coulissait bien en faisant basculer d'un côté et de l'autre le cadre: le déplacement sur l'axe Z se faisait tout seul, grâce à la gravité. Pas parfait, mais cela devrait fonctionner. |
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| | Pour terminer, j'ai pu observer un mauvais alignement entre mes deux tiges lisses: on dirait qu'un des supports du bas ait été un peu mal imprimé. Cela fait que le parcourt sur l'axe X n'est pas exactement à l'horizontal (je dois avoir un angle léger < 8°). J'ai essayé de régler cela, mais à part en reperçant le support, je ne vois pas comment m'y prendre. Après réflexion, je comprends pourquoi le support de lit chauffant doit être ajusté en hauteur afin d'être perpendiculaire à l'axe de l'extrudeur... L'impression 3D reste tout de même imprécise, et cet ajustement permettra de palier au manque d'horizontalité (j'espère). Sinon je repercerais les supports, et j'ajusterais à la barbare. |
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| | [EDIT] Suite à la casse d'une pièce lors d'un transport, j'ai du changer un des chariots de l'axe Z et du coup cela a en partie réglé le problème. Au final, je suspecte très fortement un défaut d'impression dans le logement des roulements à billes linéaires. |
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| | ===== Montage de l'entraînement de l'axe Z et des moteurs ===== |
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| | Le montage des coupleurs s'est déroulé sans encombre, mais le vissage des moteurs NEMA17 a posé quelques soucis d'ajustement. J'avais rapidement repercé les trous des vis M3, mais il y avait encore quelques écarts qui ont été corrigés lors du vissage. Attention à ne pas oublier les rondelles, le schéma du wiki ne les montre quasi pas alors qu'elles sont importantes pour répartir la pression sur la pièce de support. |
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| | Le passage des câbles des moteurs de l'axe Z dans les trous prévus à cet effet dans le cadre a été laborieux: il faut couder les connecteurs de manière à les passer dans le sens de la longueur, sinon c'est soudure obligatoire. Attention à ne pas abîmer de fils au passage. |
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| | Le reste est relativement aisé, les moteurs étant de gros blocs. Les moteurs de l'axe Z ajoutent un sacré poids au cadre, ce qui va très certainement augmenter sa stabilité. |
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| | ===== Montages des endstops (capteurs de butée) ===== |
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| | Le montage des endstops s'est révélé très laborieux et ce pour une simple raison: les connecteurs placés sur le circuit imprimé sont trop gros et empêchent toute fixation. J'ai du les tordre en faisant bien attention (à l'aide d'un couteau à lame fine et d'une pince) afin d'avoir la place de passer les têtes de vis et/ou les écrous. |
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| | D'ailleurs, utiliser des vis M3 de 14mm me semble inapproprié, il aurait fallu employer des vis plus courtes (de moitié je pense) afin d'éviter le surplus qui rend à la fois le vissage et les réglages délicats. De plus, aucune empreinte de tête n'est présent dans les supports, et pour affiner la position des endstops ça s'annonce coton. |
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| | Enfin, la fixation du support d'endstop de l'axe Z de la Prusa i3 rework est tout simplement mal pensé: impossible de visser une vis de fixation du moteur sans avoir à décaler le connecteur femelle du circuit du endstop afin de pouvoir passer le tournevis. J'ai bien tenté avec une pince, mais pas ou peu de pression pour faire rentrer la vis dans son emplacement (à savoir que ça force un peu, mais c'est normal c'est dû à l'impression 3D). |
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| | Bref, je ne m'attendais pas à une galère de ce côté là, mais au final j'ai du adapter tous les endstops de manière à pouvoir placer les connecteurs sans gêner les mouvements tout en conservant la fonctionnalité. |
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| | ===== Mise en place des courroies ===== |
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| | La mise en place des courroies est une étape délicate. J'ai donc commencé par la plus facile à placer: celle de l'axe X (qui permet de déplacer le chariot d'extrusion). Elle n'a pas été facile à insérer, mais en forçant un peu elle a fini par rentrer. Du coup, peu de chance qu'elle glisse mais dans le doute j'ai fixé la courroie avec des zipties de manière à ce qu'elle fasse le tour du plot de fixation. Attention à l'alignement de la courroie lors de cette opération: elle doit rester horizontale et non "pincée" par les zipties. |
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| | En ce qui concerne l'axe Y (plateau), ça a été plus laborieux. L'avantage de cet axe est qu'il possède un système de réglage de la tension. Il faut donc le placer au plus près, insérer la courroie et régler la tension par la suite. Contrairement à l'axe X, l'alignement doit être vérifié avant de couper la courroie: faites bouger le chariot et regardez le placement de la courroie sur les poulies. Si en approchant le chariot d'une des poulies la courroie tend vers un côté ou vers l'autre, c'est qu'elle n'est pas correctement alignée. |
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| | Cette étape est ennuyante car l'ajustement sur les tiges filetées n'est pas parfait, et l'alignement idéal difficile à obtenir. De même, je n'ai pas opté pour des zipties côté fixation car j'ai du insérer la courroie de force (et c'est peu dire), donc vu la résistance requise j'ai jugé que c'était suffisant. Ceci dit, je ne suis pas à l'abri d'avoir à commander un surplus de courroie GT2 afin de refaire cette partie. |
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| | ===== Electronique (1/X): préparation de la carte RAMPS ===== |
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| | J'ai commandé un kit RAMPS+Arduino atmega2560 sur ebay, à 30€. Ce même kit est vendu 110.00€ sur le site d'eMotion Tech (auteur de la prusa i3 Rework), le gain semblait intéressant. Evidemment, je sais que le risque de problèmes peut me coûter un peu plus en cas de mauvaise livraison ou autre. |
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| | Et ça n'a pas loupé ! Le paquet était très légèrement emballé et a souffert de chocs: connecteurs tordus, atmega2560 abimé, et par la suite je me suis rendu compte qu'il manquait des éléments essentiels. Coup de chance, je suis assez bien équipé côté électronique et j'ai pu tout réparer; malheureusement ce n'est pas le cas de tout le monde. |
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| | La carte RAMPS 1.4 avait pas mal de pins de contact tordues, que j'ai ainsi rectifiées avec une pince (dans le pire des cas j'ai du surplus, j'aurais pu ressouder quelques connecteurs). Par contre le connecteur de ventilateur d'extrusion est tout simplement manquant: il est seulement indiqué de souder les fils. Plutôt embêtant si l'on veut le changer, ou tout simplement démonter l'imprimante (entretien & co). J'ai donc pris un connecteur male 2 pins dans mon stock, et l'ai soudé sur la carte. C'est la seule modification nécessitant une soudure que j'ai effectuée. |
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| | Autre point TRES important: les cavaliers. Bien sûr, ceux-ci sont absents du kit et de la documentation officielle (non non, on n'en parle pas sur le site www.reprap.org), mais ils sont essentiels au bon fonctionnement des moteurs pas à pas (steppers). A l'emplacement de chaque stepstick, il ne faut pas oublier de placer 3 cavaliers sur les emplacements prévus à cet effet (entre les connecteurs du support de stepstick). Cette configuration permet de définir le nombre de pas effectués par les moteurs pas à pas, si vous ne les mettez pas ceux-ci feront de gros à-coups et seront incontrôlables. |
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| | Enfin, insérez les stepsticks sans trop forcer, la carte non-alimentée. |
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| | ===== Electronique (2/X): préparation de la carte Arduino Atmega2560 ===== |
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| | Une fois la carte RAMPS montée, on va s'occuper de la partie Arduino. Le mieux est de la brancher via un cable USB sur l'ordinateur (avec l'environnement Arduino de configuré) et de télécharger le firmware Marlin correspondant à la Prusa i3 Rework. |
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| | Une fois le firmware dézippé, on ouvre le fichier //Marlin.ino// avec l'IDE Arduino et on compile le sketch. Pour terminer, on sélectionne la bonne carte dans le menu de configuration (Atmega 2560) et on téléverse le firmware. Cette opération peut (et devra) être effectuée à nouveau par la suite. |
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| | Pour terminer, on connecte la carte RAMPS à la carte Arduino ainsi qu'à son alimentation (initialement éteinte). |
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| | ===== Electronique (3/X): branchement des thermistances et des endstops ===== |
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| | J'ai commandé des [[http://www.ebay.fr/itm/3X-Mechanical-Endstop-Module-V1-2-For-3D-Imprimante-RAMPS-1-4-RepRap-Prusa-TE250-/252033511083?hash=item3aae5e2eab:g:9ZUAAOSw9N1VriAd|endstops sur ebay]], et c'est juste un peu galère à monter: les connecteurs ne permettent pas une fixation par vis aisée, et j'ai dû tordre ceux-ci. Ce n'est pas prévu, et c'est une opération risquée: il ne faut pas casser le connecteur sous peine de devoir faire de la soudure. Je vous conseille fortement un couteau à lame fine et solide, ça fait bien le boulot couplé à une petite pince. |
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| | Le placement de l'endstop en Z est franchement moisi, je l'ai laissé tel quel pour le moment mais ça fait partie des choses à améliorer sur la Prusa i3. Pour contourner cette difficulté, j'ai opté pour un plateau monté sur ressorts: c'est beaucoup plus pratique car une fois l'endstop Z placé, ça se règle aux petits oignons sans aucune difficulté. |
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| | Les thermistances ont été scellés à l'aide de mastic-colle siliconé et résistant à la chaleur. La conduction thermique semble bonne, et le tout tient bien en place. J'ai opté pour ma part pour des thermistances prémontées, sauf celle de l'extrudeur que j'ai assemblé. |
| | ===== Electronique (4/X): branchement des moteurs et réglages des stepsticks ===== |
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| | Les moteurs pas à pas sont branchés selon le schéma officiel (TODO), et une fois ceux-ci connectés il ne faut surtout pas oublier de calibrer les stepsticks. Ce calibrage est essentiel à la fois pour assurer une bonne durée de vie aux moteurs pas à pas mais aussi pour la précision du positionnement. |
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| | ===== Premiers problèmes rencontrés ===== |
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| | La calibration de l'imprimante n'a pas été un véritable souci: le choix des courroies et poulies GT2 semble être bon, tout comme celui des moteurs. Les distances parcourues par les éléments mobiles étaient parfaites dès le premier montage, seul l'extrudeur a eu besoin de calibrage car cela dépend du filament et de la précision des engrenages. Bref, en moins de 3 heures l'ensemble était opérationnel. |
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| | Le premier problème que j'ai rencontré, et que j'ai diagnostiqué bien plus tard, est un problème d'effet mirroir sur l'axe Y. Cela est dû au fait que j'ai retourné l'assemblage Y afin d'avoir le moteur d'entraînement au plus près de l'électronique (car le fil d'alimentation était court). Je n'ai pas eu le temps de le régler avant le deuxième problème et premier incident bloquant. La solution était relativement simple: j'ai connecté le //endstop// de l'axe Y en Ymin et ai modifié le sens du moteur, cela a réglé le souci. |
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| | Le second problème: la cartouche de chauffe (l'élément chauffant de l'extrudeur) a grillé pour une raison inconnue. Je m'en suis servi sans problème pendant deux semaines, et boum d'une minute à l'autre elle est fichue. C'est assez simple de s'en rendre compte: si vous avez du 12V aux bornes de la cartouche et une résistance infinie, alors c'est qu'elle est fichue. Pour le coup, ça m'a pas mal bloqué: impossible d'imprimer dans ce cas de figure, et il faut démonter intégralement l'extrudeur pour changer la cartouche. Ah, et il ne FAUT PAS COLLER LA CARTOUCHE, comme indiqué sur certains guides de montage, juste la fixer avec du scotch Kapton. J'ai galéré à décoller la mienne, mais bon à grands coups de marteau c'est venu sans dommage. Ouf. Une fois la cartouche remplacée, tout est revenu à la normale et j'ai pu reprendre les impressions. |
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| | Dernier problème rencontré: les pièces de mon kit se fendillent, cela semble être causé par le travail mécanique de celles-ci. Ce n'est pas bloquant pour le moment, car elles ne sont pas cassées, mais je vais devoir imprimer ces pièces en surplus histoire de pouvoir les remplacer plus tard. EDIT: j'ai imprimé une pièce critique malgré que les réglages ne soient pas terminés pour être paré à toute casse. |
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| | ===== Premiers hacks/améliorations ===== |
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| | La toute première amélioration que j'ai apporté à l'imprimante est le montage sur ressort du plateau. D'après la documentation, il faut monter le plateau chauffant sur le support et fixer le tout avec vis et rondelles. Cependant, le réglage de l'horizontalité de celui-ci est impossible avec ce montage. |
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| | Pour pallier à la fois à l'imprécision de l'endstop de l'axe Z et aux difficultés de réglage de l'horizontalité du plateau, j'ai opté pour l'installation de ressorts en lieu de place des rondelles. Pour les ressorts, j'ai suivi l'idée d'un collègue: utiliser des ressorts de supports de pile (1.5V AAA), très résistants et relativement courts. Ces ressorts se sont révélés être parfaits pour cet usage ! |
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| | Ensuite, j'ai imprimé quatre molettes de réglage de précision afin de pouvoir y insérer les écrous M3 et assurer un réglage plus précis et plus facile à manipuler, de cette manière c'est rapide de régler l'horizontalité du plateau chauffant et de démarrer une impression. |
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| | Quant au plateau chauffant, j'ai remisé le Kapton pour utiliser de la laque à cheveux: côté adhérence c'est juste top, et lorsque le plateau passe en dessous des 30°C la pièce vient toute seule sans forcer. Juste excellent. Attention toutefois, il faut nettoyer le plateau régulièrement, et c'est la plaie à enlever (gratoir plastique recommandé). |
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| | Enfin, j'ai changé le support de ventilateur de l'extrudeur pour [[http://www.thingiverse.com/thing:389013|un modèle plus efficace]] qui refroidit à la fois la buse d'extrusion et la pièce imprimée: ça améliore le rendu des pièces et permet de plus belles impressions. |
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| ===== Coût global (mis à jour régulièrement) ===== | ===== Coût global (mis à jour régulièrement) ===== |
| * Kit courroie GT2 + 2 poulies crantées: 11,31€ | * Kit courroie GT2 + 2 poulies crantées: 11,31€ |
| * Vis M3 14mm (x50): 2,18€ | * Vis M3 14mm (x50): 2,18€ |
| | * 5 moteurs NEMA 17 (eMotion Tech): 60€ |
| | * Tête d'extrusion JHEAD 0.35mm: 69.90€ |
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| Ce qui fait la modique somme d'environ 300€, juste pour le cadre, les pièces et la base de la mécanique. | Ce qui fait la modique somme d'environ 420€, juste pour le cadre, les pièces, la base de la mécanique, les moteurs et l'extrudeur. |
