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Fast-forward

Je n’avais rien écrit depuis six mois.

Boudiou! déja!

Bon, faut pas croire que je n’ai rien fait! Je suis plutôt actif sur twitter, que j’aime bien car il permet de partager spontanément mes projets.

On parlera aujourd’hui d’OL 13 cm, de goodfet, d’open bidouille camp, de CJ, de brushless, de turbines, de fonderie, de l’Electrolab, et du nouveau thème.

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Les objets du week end

Cette semaine a vu pas mal d’avancement sur plusieurs projets. Je n’ai pas exactement respecté le planning que je m’étais fixé dans le dernier article, mais ce n’est pas grave. J’avance sur mes projets au rythme de mon inspiration et de mes possibilités. Ce qui est plus important est de rester actif et d’avoir en vue l’ensemble des projets, pour être réactif et saisir les occasions d’avancer sur chacun.

Impression 3D

Cette semaine avait lieu le Web2Connect, un salon du blogging et des activités en ligne. Il y avait beaucoup de conférences, je n’en ai suivi que quelques unes (Bitcoin, Sécurité web, etc) et j’ai passé beaucoup de temps avec les gars de Dood Studio, qui exposaient leur imprimante 3D (un mix open source de Reprap, Ultimaker et Makerbot) dans le ‘village de l’innovation’ du W2C.

Dood Studios au W2C13
Dood Studios au W2C13

Nous avons donc sympathisé, et comme ils cherchaient des modèles à imprimer, je leur ai passé le STL de la turbine que j’avais déja tenté d’imprimer auparavant. Résultat moche, comme avant. Nous avons alors tenté de remodéliser une turbine sur solidworks, et miracle, l’impression est de bien meilleure qualité:

Différents STL
Différents STL. A gauche OpenSCAD, à droite Solidworks. PLA, buse 0,5mm.

Mystère… les objets sont quand même bien similaires à l’écran! Nous avons alors décidé de comparer les STL avec meshlab, et la vérité nous a alors sauté aux yeux:

 

Facettes OpenSCAD
Facettes OpenSCAD
Facettes SolidWorks
Facettes SolidWorks

Le STL pondu par OpenSCAD contient des triangles très fins et très allongés, qui partent tous d’un même point, ce qui perturbe slic3r. Le STL produit par Solidworks est formé de triangles bien plus triangulaires, qui “fonctionnent” clairement mieux !

Je n’ai pas trop d’espoir avec OpenSCAD… Il faudrait pouvoir appliquer une re-triangulation “optimale” de Delaunay à ces “mauvais” STL, mais la mise en pratique me dépasse totalement, tant pis! C’est dommage, car l’idée de modéliser grâce à un script me plaisait bien.

eShapeoko

La découpe, gravure et perçage de plaques de MDF, de 3 à 6mm, est maintenant une opération routinière ici: Je maîtrise (à peu près!) ce procédé 🙂 Les plaques sont fixées efficacement au martyr avec du scotch double face, je fais des coupes de 1 à 1.5mm de profondeur à une vitesse de 100 à 150 mm/minute, selon la propreté de la découpe que je souhaite.

Ma perceuse de 60 watts est toujours un peu faible, je compte sur le Père Noël pour me fournir une défonceuse Bosch de plus grande puissance (600 Watts, ce qui me donnera accès à la découpe d’aluminium).

La fraise est une deux dents, d’origine proxxon, en carbure. Diamètre 2mm.

Coté logiciel, j’utilise Inkscape pour importer des DXF ou créer des dessins vectoriels moi même, puis makercam pour calculer les trajets d’outils, et enfin Grbl Controller pour envoyer les ordres à la machine. Ces logiciels sont gratuits.

Carte de puissance

Première chose, après l’avoir modélisé, j’ai découpé et intégré un boitier en MDF pour la carte de puissance qui commande la machine. Celle ci contient en réalité uniquement les modules Pololu et beaucoup de connectique! La machine est maintenant alimentée en 24V, ce qui me permet des déplacements plus rapides (jusqu’à 3000 mm/min sur X et Y au lieu de 2200, et jusqu’à 200mm/min au lieu de 150 sur Z). L’arduino de commande est toujours “en l’air” mais cela ne devrait pas durer 🙂

Modélisation et résultat
Modélisation et résultat
La carte électronique en place
La carte électronique en place

L’assemblage utilise des écrous logés dans des fraisages dans l’épaisseur du MDF.

Adaptateur d’aspirateur

J’ai trouvé un flexible qui me permet d’aspirer la poussière en temps réel. C’est plus propre et plus pratique! Par contre ce flexible est beaucoup plus fin (18mm) que le tube de l’aspi (35mm). Dans un esprit DIY, plutôt que d’utiliser du scotch (ce qui immobilise l’aspirateur) ou d’acheter un truc, j’ai découpé des trous de diamètres progressifs (18-25-30-35), que j’ai assemblé avec 4 grandes vis M3. Les vis qui dépassent servent à maintenir le tube de l’aspirateur sans avoir besoin de scotch! C’est vachement compliqué pour la fonction, mais ça fait le boulot et c’était sympa à fabriquer!

Cône d'adaptation en 6 couches
Cône d’adaptation en 6 couches

Banc d’équilibrage

Les micro-turbines que je prépare vont tourner à très grande vitesse. Et donc, auront besoin d’être très bien équilibrées. Un balourd entraînerait des vibrations, qui auraient des effets néfastes : bruit, usure des roulements (qui seront mis à rude épreuve par les températures). En me promenant sur le web à la recherche de systèmes d’équilibrages, j’ai trouvé un site chinois qui vend plein de ces appareils. Voici deux exemples qui ont été une “révélation” pour moi:

Système d'équilibrage
Système d’équilibrage
Détails du palier
Détails du palier

Ces photos décrivent tout ce que j’avais besoin de savoir. Il y a un entrainement par courroie souple, une mesure de la vitesse de rotation, un palier à roulements de chaque coté, et une mesure de vibration sur le palier, qui peut être faite avec un accéléromètre. L’objet à mesurer peut être déposé très facilement entre les roulements quel que soit son diamètre, et maintenu avec un troisième galet; ce qui m’enlève de la tête le problème du palier à simple roulement que j’imaginais. Bref, j’étais à coté de la plaque, et voilà qu’on m’y remet!

Une telle machine (ou au moins un proto) n’est pas très difficile à imaginer et à concevoir avec ma machine. En quelques heures de modélisation et de réalisation, j’ai une petite machine pour le genre de turbines que je vais utiliser. Voici quelques étapes de la réalisation:

Détails du palier
Détails du palier

 

Autre vue
Autre vue
Fixation de la roulette supérieure
Fixation de la roulette supérieure
Assemblage final
Assemblage presque final (à droite, avec la roue imprimée)

Les roulements 3x4x8mm sont de récupération dans divers ventilateurs de CPU, et les rondelles de 1mm en laiton sont fabriquées maison par découpe dans un tube laiton de 4mm extérieur attaqué au coupe-tube, puis limées à la bonne épaisseur.

Nous voila donc en bon chemin sur la réalisation des turbines, plastique ou métalliques. Les étapes suivantes seront l’entrainement par courroie et la mesure d’accélération/vitesse, mais nous n’en sommes pas encore là!

Ce qui n’a pas avancé

Electronique et radio
J’y reviendrai dans un article pour demain, sinon celui ci va devenir trop long.

Buses reprap
le mini-tour n’était pas disponible. Normalement je pourrai avancer ce soir

arduino
Il est commandé (auprès d’un vendeur ebay français), et a été envoyé rapidement, mais je n’ai pas de nouvelles. Je vais relancer tout ça…

Avancement sur divers projets

Ces dernières semaines, j’avoue n’avoir pas trop eu envie de mettre à jour mon blog, car il est vrai que cela prend pas mal de temps: ce n’est pas l’écriture du texte qui est longue, c’est la publication, la recherche des photos, leur retaillage, leur insertion, etc. et les tentatives de traduction en anglais. J’ai deux articles à poster en anglais, mais je ne l’ai pas encore fait car je ne suis pas satisfait de la traduction.

Mais bon, à un moment, il faut y aller, “pan”, et poster quelque chose. Donc voila, un point d’avancement sur toutes mes bricoles en cours. En l’écrivant, j’espère qu’il me permettra d’en dégager des priorités.

  • Générateur aléatoire: Pas avancé, pas prioritaire. Comme annoncé, c’était une bricole “one shot”. Si je trouve des idées ou du besoin, j’aurai une base de départ.
  • Fraiseuse eShapeOko: J’ai pas mal avancé sur ce point, j’ai maintenant une broche, et la machine commence à fonctionner. Je sais graver du bois en partant d’un fichier SVG, que ce soit des tracés de lignes ou des “pocket” (surfaces planes fraisées). J’ai construit un début de support pour une caméra, mais ce mode de visualisation n’est pas suffisamment fiable pour se passer d’un oeil, surtout à l’approche de la matière 🙂 Mais je vais le finir rapidement, car c’est quand même un moyen de supervision complémentaire utile. Dans ma todolist proche, il y a aussi la fabrication d’un support de fraises, et d’une roue d’échappement en laiton pour un ami. J’attends qu’il me donne le modèle, qui est cassé, et qu’il doit démonter de son horloge.
  • NFC: j’ai reçu et classé les composants, mais ce circuit TI m’agace avec ses bugs hardware. Je le reprendrai plus tard.
  • Moteurs: J’ai soudé la partie puissance sur un radiateur de PC, il me faut avancer sur le pilotage de la puissance et sur le contrôleur brushless.
  • Turbines: Comme déja présenté, j’ai fait imprimer par Jennyfer quelques turbines en plastique, j’ai en cours un modèle un peu plus grand adaptable à un manchon en PVC du commerce, mais OpenSCAD m’embête en créant de mauvais STL. Je n’ai pas vraiment de solution. Le nouveau modèle de turbine utilisera 4 roulements, car les deux actuels ont un peu souffert. Ce qui m’agace, c’est que ce projet n’a pas de “cible” pour dire qu’il est fini.
  • Clavier miniature: il s’agit d’un ancien projet non présenté, qui consiste à construire une mini-console série transportable. Il y a donc un clavier et un écran. Je n’avais pas avancé sur ce projet depuis longtemps, car je ne savais pas comment améliorer le clavier (pour le moment, une grille de microswitches): maintenant que j’ai une fraiseuse, je vais pouvoir tailler des touches en MDF adaptables sur les microswitches. C’est ce qui m’occupe au moment T, je suis en train d’écrire un script python qui génère le G-code nécessaire (très répétitif), donc un script est parfait pour le générer.
  • J’ai aussi travaillé sur l’ingénierie inverse d’une petite carte électronique, il s’agit de relever son schéma et de reverser le firmware d’un MSP430. Le schéma est presque fini, seules quelques pistes manquent. Ce projet a été l’occasion de faire avancer un outil de désassemblage/reverse engineering non encore publié, que j’ai appelé studis. Il permet de désassembler, définir des symboles, noms de fonction, des commentaires, etc. pour msp430 pour l’instant, mais j’ai déja un désassembleur PIC à moitié écrit, puis je passerai à d’autres microcontroleurs embarqués, à choisir parmi arm,avr,mcs51, etc. Cet outil est capable de travailler à partir de plusieurs formats de fichiers: bin, hex, mais c’est modulaire, d’autres sont prévus.

Je considère que le projet global “imprimante 3D” a plutôt avancé dans la bonne direction grâce à mes essais de fraisage. Je maitrise mieux les déplacements de la machine, son utilisation, ses réactions. Un projet parallèle inclut la mise au point d’une broche maison, mais vu les petits travaux que j’ai à faire, il semble que ma broche actuelle soit suffisante pour un moment. Dans le pire cas, je pense pouvoir m’en faire prêter une, donc ce projet de broche passe sous la pile.

Support caméra
(prototype de) Support caméra
Mini Clavier
Mini Clavier

A plus long terme, les projets brushless et turbines me mènent vers un sujet plus ambitieux, les micro-turbines à gaz. C’est quelque chose qui m’intéresse beaucoup, il y a beaucoup de protos non fonctionnels sur youtube, du coup je veux réussir cette construction. Pour cela, il va me falloir des roues de turbines de bonnes performances, ce qui m’amène à d’autres sous-projets:

  • Fabrication d’un banc d’équilibrage pour les turbines: à haute vitesse, il est indispensable d’équilibrer les turbines. Pour ce projet, j’ai besoin de mécanique, mais la mise rotation des roues à essayer viendra d’un moteur brushless de type CD-ROM.
  • Etudes sur la chambre de combustion: matériaux, tailles, températures
  • Etudes sur la pression d’air générée par la turbine
  • Conception générale du moteur, et assemblage.

Au bilan : une todolist très diverse et très remplie. Essayons d’y mettre de l’ordre. J’ai déjà souvent dit que la priorité était l’impression 3D, pour me rassurer, je peux me dire que je n’ai pas trop dévié de mes projets importants en faisant du fraisage, car cette expérience est nécessaire. Mais ne nous perdons pas trop dans les turbines, qui sont intéressantes aussi, mais à plus long terme. Je dois donc me reconcentrer 🙁

Que manque t il pour bien avancer en impression 3D?

  • Finir un peu de méca générale sur la machine: je dois usiner une patte pour fixer les fils des moteurs à une DB25. Outillage: j’ai ce qu’il faut. Matériaux: il me manque un martyr, mais je crois que j’ai ce qu’il faut. Logiciel: j’ai tout. Diagnostic: délai court, difficulté facile, à finir au plus vite.
  • Fixation de l’extrudeur: Il me faut fraiser du gros métal, donc Electrolab, et faire de la conception. Étape longue, mais inévitable. J’ai un moteur NEMA17 adapté.
  • Electronique: déja dit, il faut l’ardumega, et réparer le module pololu dont le potentiomètre est HS. Outillage: j’ai. Composants: a commander.
  • Lit chauffant: Toujours pas récupéré de PCB simple face assez grand. Ensuite il faut un martyr à hauteur rectifiée, que je vais devoir acheter (mdf 15mm)
  • Chauffage: j’ai les résistances de puissance. Il faut usiner. Il faut ensuite un FET et du câblage.
  • Buse: il faut tourner du laiton, je pense avoir trouver des pièces modifiables chez BHV. Ensuite il faut percer très fin.

Bien bien, voici donc un état des choses à faire. D’ici la fin de la semaine, je pense faire l’équerre de fixation pour les câbles de moteur, et finir d’installer le PC de pilotage définitif. La semaine prochaine, évolution de l’électronique en vue de l’impression 3D. Au boulot!

Depuis la rédaction de cet article, le support DB25 est prêt à usiner, seul le bruit généré m’en a empêché. C’est la prochaine action!

Support DB25 prêt à usiner
Support DB25 prêt à usiner