Outil de nivellement de lit FS-Touch : 11 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Fatigué d'essayer d'obtenir le lit d'imprimante 3D nivelé parfait ? Frustré d'estimer la résistance appropriée entre la buse et le papier ? Eh bien, FS-Touch vous aidera à mesurer quantitativement cette force de pincement et à réaliser un nivellement rapide et précis du lit en un rien de temps.

Caractéristiques de cet outil de nivellement de lit (le terme approprié est le tramage):

• Fonctionne avec tous les types de lits: métal, verre, magnétique
• Permet de mesurer la force et de la comparer à une valeur de force de référence.
• La valeur de référence peut être réglée sur une nouvelle valeur en appuyant sur un bouton.
• Indique le sens de rotation des boutons de mise à niveau, car tout le monde ne sait pas quelle direction est en haut et laquelle est en bas !
• Montre de combien il faut encore tourner le bouton pour atteindre le point idéal grâce à la vitesse de rotation.
• Capteur de force amovible et remplaçable rapidement.

Étape 1: Comment ça marche

Pour obtenir une impression parfaite, votre lit d'imprimante 3D doit être nivelé (le terme correct est tramé). Un lit correctement nivelé est équidistant de la pointe de la buse sur toute sa surface. Cela se fait généralement en prenant un morceau de papier et en le plaçant entre le lit et la buse lorsque l'extrémité chaude est à une hauteur nulle (Z=0). Ensuite, le papier est glissé et les boutons de nivellement sont utilisés pour ajuster la hauteur du lit jusqu'à ce que le papier soit pincé entre les deux. Ceci est répété pour tous les coins.

Alors qu'en théorie, cela semble facile, le faire est pratiquement pénible. Le frottement entre la buse et le papier n'est pas activé/désactivé (numérique) mais progressif (analogique) sur une large plage de positions du bouton de nivellement. Il devient vraiment frustrant d'essayer de trouver le point où s'arrêter car même lorsqu'il est pincé entre la buse et le lit, le papier peut bouger si vous appliquez encore un peu plus de force. Il s'agit donc vraiment d'un jeu de type hit-and-trial et de sentir si la force de pincement est suffisante ou non. J'ai créé FS-Touch pour aider à mesurer cette force de pincement de manière objective au lieu d'aller subjectivement au ressenti et à des estimations approximatives, pour obtenir un lit parfaitement nivelé à chaque fois.

Pour cela, une résistance sensible à la force (FSR) et un Arduino Pro Micro sont utilisés pour mesurer la force de pincement et affichés à l'aide d'un écran à 7 segments. Le FSR modifie sa résistance en fonction de la force qui lui est appliquée et nous pouvons le mesurer à l'aide d'un Arduino en traitant le FSR comme faisant partie d'un diviseur de tension. Il est ensuite comparé à une valeur stockée dans l'EEPROM d'Arduino et le segment 7 affiche les informations. Le sens de rotation indique le sens de rotation des boutons de mise à niveau. Sa vitesse de rotation indique à quel point il s'écarte de la valeur requise.

Étape 2: Éléments requis

1. Arduino Pro Micro
2. Affichage 7 segments
3. Résistance Sensible à la Force
4. PCB personnalisé
5. Boîtier imprimé en 3D
6. Bouton poussoir
7. Résistances 2.2K x8
8. Résistance 100K x1
9. En-têtes masculins et féminins
10. Blu-Tack

Étape 3: Fabrication de PCB: Fraisage CNC

Téléchargez le fichier Eagle et créez le PCB. C'est une conception double face et ne nécessite pas de PTH. Il est donc facile à fabriquer à la maison. La méthode de transfert de fer peut être utilisée pour créer ce PCB.

Comme j'ai un routeur CNC avec moi, j'ai créé ce PCB en l'utilisant.

Étape 4: Fabrication de PCB: Soldermask

C'était la première fois que je travaillais avec Soldrmask pour un projet. Au départ, j'ai percé les trous et appliqué de la pâte de masque de soudure, mais cela bouche les trous et rend la soudure difficile au lieu d'être facile. Alors la deuxième fois, j'ai appliqué de la pâte de masque de soudure avant de percer les trous.

Imprimé la couche de masque de soudure sur des feuilles transparentes et en couches 3 par côté. Celui-ci a été aligné et collé sur le PCB fraisé. Ensuite, de la pâte de masque de soudure a été appliquée et les feuilles transparentes ont été placées sur le dessus. Cela a également été répété pour l'autre côté du PCB. Ensuite, il a été durci avec une lampe UV. Cela ne l'a pas suffisamment guéri même après des heures, alors je les ai mis au soleil pendant un moment et cela a fait l'affaire.

Après cela, les transparents ont été retirés et la planche lavée à l'alcool tout en étant légèrement frottée avec une brosse. Cela a enlevé toute la pâte de masque de soudure non durcie et a révélé les tampons. Certaines pièces qui étaient censées avoir un masque de soudure mais qui n'en avaient pas, ont eu un peu de pâte appliquée et durcie. Certaines parties qui n'auraient pas dû avoir de masque de soudure, mais qui en avaient, ont été soigneusement grattées avec une lame.

Enfin, la planche a été percée et fraisée dans une ébauche de cuivre. Le résultat final est une belle planche.

Étape 5: Souder les composants

Soudez d'abord tous les vias. Une fois cela fait, les résistances doivent être soudées à la face inférieure du PCB en position verticale, comme indiqué sur l'image. Ensuite, soudez l'affichage à 7 segments et le bouton en place. Enfin, soudez les embases mâles en place. Coupez également les en-têtes femelles à souder à la taille et soudez-les à l'Arduino Pro Micro.

Étape 6: Fabriquer le PCB d'interface

Faites le PCB d'interface qui est simplement une carte pour casser 2 des plaquettes de la carte principale vers une autre position pour FSR. Il a 2 fils de la carte connectés à 2 broches d'en-tête mâles auxquelles les broches femelles du FSR se connectent.

Après avoir soudé les embases mâles à la carte d'interface, soudez 2 fils de la carte d'interface aux broches FSR de la carte principale. Attachez la carte principale au-dessus de l'Arduino, attachez le FSR à la carte d'interface et notre matériel est prêt !

Étape 7: Télécharger le code

Téléchargez le croquis Arduino ci-joint. Connectez l'arduino au PC avec un câble USB. Téléchargez le croquis.

Le segment 7 doit montrer une ligne qui tourne en rond. Essayez de serrer le FSR avec vos doigts et la vitesse de rotation de l'écran devrait changer.

Étape 8: Boîtier d'impression 3D

J'ai fourni les fichiers STL avec les fichiers de conception Fusion360.

Coupez-les dans votre trancheuse de choix (le mien est Cura) dans gcode. Téléchargez sur une imprimante 3D et imprimez.

Étape 9: Assemblage

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Un inconvénient de FS-Touch est qu'il ne peut être utilisé que sur un lit et une buse froids. Les chauffer peut faire fondre le capteur. Au fur et à mesure que le lit se déforme et que le métal de la buse se dilate lors du chauffage, les distances changent et le nivellement doit donc être effectué lorsque les deux sont chauds. Il peut être principalement corrigé en calibrant avec du papier une fois chauffé, puis en le laissant refroidir. Puis mémorisation de la référence pour FS-Touch. Cela inclura les expansions de la valeur de référence et aidera à atténuer les changements de valeurs dus au chauffage. Ainsi, lorsque la buse et le lit se réchauffent à nouveau, ils devraient revenir à la distance nivelée.

L'application de Blu-Tack à l'arrière du FS-Touch l'aide à bien coller au lit et l'empêche de bouger à cause du câble USB. Il garantit également que les forces de traction/poussée ne se propagent pas du câble USB au capteur, ce qui peut affecter les valeurs.

Une chose à s'assurer avant d'utiliser FS-Touch est que la buse doit être complètement propre. Toute pâte de filament sur la pointe de la buse augmentera sa hauteur et produira donc des valeurs de force erronées pour le capteur.

Dans l'ensemble, c'est un outil pratique pour gagner du temps et des maux de tête lors du nivellement d'un lit d'imprimante 3D.