Impression 3D

D’une révolution nous passons aux évolutions, l’imprimante 3D est en passe de transformer notre quotidien en se démocratisant avec des modèles de plus en plus performants et simples d’usage.

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Régulation ventilation interne Witbox 2

Améliorations spécifiques Witbox BQ et rien d'autre

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par Jacques » Lun Juin 25, 2018 12:57 pm

Dans la W2 nous avons le même problème qu'avec la W1 au niveau de l'impression par temps froid et le décollement des pièces.
Ce sujet est d'ailleurs présent sur toutes les imprimantes 3D sans plateau chauffant.
Le plateau chauffant c'est bien mais contraignant quand même, fils, surface non plane, chaleur importante.
Bref on aurait pu utiliser le réchauffeur Witbox 1 sauf que l'alimentation n'est pas assez puissante...

Dans ce contexte on va tenter une chose simple, le réchauffage se fait naturellement lors de la chauffe de la buse si la ventilation est coupée.
Sachant que la Witbox 2 met son ventilateur en marche buse à 50° et se coupe en dessous, je vais tenter de trouver une solution efficace pour réguler ce ventilateur à partir de 30° afin de conserver la chaleur dans l'enceinte de fabrication.
Dans cette hypothèse, pas question de mesurer la température de la buse mais celle de l'air ambiant de la même manière que ce que j'avais fait sur la Witbox 1.

L'idée pour faire simple et peu couteux, c'est de monter un circuit comprenant µcontrôleur, puissance PWM, sonde directement sur le ventilateur.
Ce montage sera alimenté comme avant par l'électronique à partir de 50° ou directement sur le 12V dans les autres cas.
Le ventilateur lui ne fonctionnera qu'arrivé au point de consigne 30°. Sa vitesse de rotation sera proportionnelle au delta du dépassement du point de consigne.
Le double effet est en plus de ne pas faire de bruit :ugeek:

En gros on aura un boitier fixé au ventilateur qui se monte en 5 minutes et rien d'autre à faire pour que ca fonctionne.
L'hiver il suffira de laisser l'imprimante en chauffe 10 à 30 minutes le matin. Une fois que le ventilateur commence à tourner c'est qu'on est à 30°. On pourra alors imprimer comme en plein été

Le coût sera plus bas que le réchauffeur et bien plus simple à installer :!!

Ce système, bien que dessiné pour la W2 sera tout à fait utilisable sur une autre imprimante ou caisson home made.
Je mettrai un kit tout fait dans la boutique pour ceux qui ne veulent pas se prendre la tête avec des soudures.

Motivez-moi :ympray:
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par Jacques » Lun Juin 25, 2018 2:05 pm

Le Schéma est fait, c'est déjà ca !

Vent W2.JPG
Vent W2.JPG (68 Kio) Consulté 123 fois


Le schéma a été mis à jour, l'ancien était faux
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par Jacques » Lun Juin 25, 2018 4:50 pm

Dans cette version il n'y aura pas d'afficheur mais en y connectant un PC on aura la température et le taux de ventilation.
Des led donneront l'indication de fonctionnement de l'ensemble.

Dans tous les cas la ventilation s'arrêtera automatiquement par la baisse de la chaleur de l'imprimante à l'arrêt.
En effet, sur la W2 la ventilation s'arrête si la buse est en dessous de 50° donc plus d'alim, c'est radical. Dans le cas d'une autre imprimante n'ayant pas cette commande la ventilation s'arrêtera seule sauf s'il fait plus de 30° dans la pièce.
Dans ce cas il faudra peut être modifier le code pour réguler à partir de 35°
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par Jacques » Dim Juil 01, 2018 6:27 pm

Quelques photos du montage

Vent W2.JPG
Vent W2.JPG (72.15 Kio) Consulté 111 fois

Vent W2b.JPG
Vent W2b.JPG (42.24 Kio) Consulté 111 fois


Simple et efficace, 2 fils à brancher sur la commande W2 ou directement sur le 12V

On ne voit rien mais il y a pas moins de 5 voyants !
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par Jacques » Mar Juil 03, 2018 2:37 pm

Comme on peut le remarquer sur la vidéo le bruit du ventilateur est relativement présent a petite vitesse.
Ce bruit est lié au PWM Arduino qui fonctionne à 500hz, une fréquence audible qui fait siffler le ventilateur.
J'ai ajouté un condensateur afin de le limiter. Plus le condensateur est gros, moins il y a de bruit mais par contre la vitesse mini reste importante.
Je dois donc trouver un compromis bruit/vitesse lente.
A cela s'ajoute un autre problème Arduino, c'est la régularité des mesures de température qui sont influencées par le PWM

Courbe temp Arduino PWM ctn.JPG
Courbe temp Arduino PWM ctn.JPG (44.05 Kio) Consulté 98 fois


On constate que de très fortes erreurs de mesure sont présentes (pic vers le bas) et sont liées au PWM, une limite de ce que peut faire ces petites puces.
Je peux bien entendu utiliser un autre type de capteur mais c'est contraire au point de départ, le prix.
Je dois donc utiliser le soft pour corriger ces imprécisions.
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par Jacques » Mer Juil 04, 2018 3:45 pm

Afin de tenter de corriger les erreurs, je prends 3 mesures de température et fait la moyenne pour obtenir l'actuelle.
Ensuite je vérifie que la différence de température est moins de 1° avec la précédente mesure faite une seconde avant.
Si cette nouvelle mesure trop écartée de la précédente, je la supprime et reprend l'ancienne comme actuelle.
De cette manière on obtient une mesure plus régulière.

Ensuite je vérifie l'écart avec la consigne fixé dans le code.
Si l'écart est positif (température trop haute) je détermine le taux de ventilation à mettre en oeuvre. Sachant que le minimum est de 20/255 afin sue le ventilateur tourne un minimum.
En gros j'ai déterminé un facteur de puissance correspondant à 4% de puissance supplémentaire pour 1/10 de degré de trop.
De cette manière la régulation sera faite avec une précision qui ne pourra pas dépasser 2° par temps chaud ou froid.
Il était possible d'être plus précis mais ca impliquait des variations de vitesse importante qui nuisent à la régularité du bruit de ventilation.
Dans la pratique, une fois la consigne atteinte, le ventilateur commence à tourner puis la température baisse et il s'arrête pour redémarrer un peu plus tard.
S'il fait chaud dans la pièce le ventilateur tournera sans arrêt mais à une vitesse un peu différente suivant le moment.

Les voyants:
Rouge power et à sa droite le bleu témoin de la prise de température
En dessous USB Réception et transition
Plus bas le rouge dont la puissance lumineuse indique le taux de ventilation
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par Jacques » Jeu Juil 05, 2018 7:35 pm

Vous vous demandez certainement comment les leds sont câblées sur le couvercle.
N'insistez pas, je vais vous le dire :senpai:
En fait les leds sont celles des cartes utilisées dont la lumière est conduite à l'extérieur par une fibre optique.
Pour bien isoler chaque led du groupe de 4, les conduits sont inclinés de façon à écarter les leds qui sont en réalité espacées de 1,2mm
Sur l'immage la fibre est représentée en rouge et la carte avec les leds en jaune.

Led nano.JPG
Led nano.JPG (57.66 Kio) Consulté 62 fois


Dans la pratique le boitier est imprimé avec un petit trou et ensuite je l'alèse (à la main) avec un foret de 0,8mm la fibre faisant 0,75mm
Je rentre dans chaque trou la fibre qui ira toucher la led. Ensuite avec un scalpel je coupe à raz la fibre

Finalement dans le boitier les câblage reste simple avec 6 ou 7 fils dont 3 entre les deux cartes.
Malgré la complexité et la précision que doit avoir l'ensemble, le proto n'a été imprimé qu'une fois et sans retouche.
Comme quoi il faut réunir de la précision dans le dessin, du PLA de bonne qualité mais aussi une petite expérience et c'est une réussite du premier coup. :goodguy:
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