Diagramme d'une imprimante 3D

L'image ci‑dessous montre une imprimante en configuration cartésienne, où le plateau d'impression se déplace d'avant en arrière dans la direction Y et la tête chaude à gauche et à droite dans la direction X – similaire aux imprimantes populaires Bambu Lab A1, Creality Ender 3 et Prusa MK4.

Schéma d'une imprimante à plateau mobile

1. Chariot Z : Ceci se connecte à la fois à la tige Z et à la tige filetée/vis mère. La vis mère tourne ensuite grâce au moteur pas à pas auquel elle est reliée, ce qui fait monter et descendre le chariot X. Sur les machines Bowden, c'est souvent là que l'extrudeur est fixé.

2. Fin de course X : C'est ce qui indique à la tête chaude de s'arrêter lors de l'originage (homing). Il y a aussi un fin de course Y et Z non montré sur cette image qui ont la même fonction (bien qu'un fin de course Z puisse être remplacé par un niveau automatique du plateau).

3. Plateau d'impression : Il peut être en verre, en PEI ou dans une autre matière de plateau. C'est là où les impressions adhèrent.

4. Buse : Le filament est alimenté à travers une buse chauffée afin de former votre impression. On en trouve avec des trous de différents diamètres : plus le trou est petit, plus le détail est fin. Les buses vont de 0,15 mm à 1,2 mm de diamètre (parfois plus épaisses avec des hotends comme le SuperVolcano). Elles existent aussi en laiton, en acier trempé et avec pointe en rubis, chaque matériau étant plus résistant à l'abrasion et plus coûteux.

5. Chariot X : C'est là que la tête chaude (et les imprimantes avec extrudeurs directs) est fixée. Le chariot X est fixé aux tiges X et à la courroie qui, à leur tour, déplacent la tête chaude dans la direction X. Ce chariot doit être très sécurisé et ne pas présenter de jeu.

6. Extrudeur : C'est ainsi que le filament est poussé dans la buse. Dans cet exemple, nous montrons un extrudeur direct sans réduction. Un extrudeur avec réduction comportera un rapport d'engrenage permettant de réduire l'effort demandé au moteur pas à pas, ajoutant un avantage mécanique pour plus de couple et permettant d'alimenter le filament plus rapidement. L'extrudeur comprend une roue dentée entraînée par le moteur pas à pas qui pince le filament contre un palier librement tournant. Il existe aussi des extrudeurs à double entraînement qui remplacent ce palier par une seconde roue dentée. Cet extrudeur peut aussi être placé sur le chariot Z dans une configuration Bowden.

7. Moteur pas à pas de l'extrudeur : Le pas à pas de l'extrudeur est ce qui tourne et alimente le filament dans l'extrudeur. Il est placé sur le chariot Z dans une configuration Bowden. C'est ce que vous contrôlez lorsque vous réglez les E‑Steps. En utilisant un extrudeur réducteur, vous sollicitez moins ce moteur pas à pas en lui donnant un avantage mécanique, ce qui réduit les pertes de pas du moteur d'extrudeur et se traduit par une valeur E‑Step plus élevée. Il est judicieux de placer un dissipateur thermique dessus pour évacuer la chaleur si vous avez construit votre imprimante. Ce poids additionnel, en configuration directe, peut être une raison pour préférer Bowden.

8. Courroie du chariot X : C'est ce qui est connecté au chariot X pour le déplacer à gauche et à droite dans la direction X via un moteur pas à pas. Cette courroie doit être tendue/élastique au toucher afin de réduire le wobble en Z.

9. Moteur pas à pas Y : Ce moteur pas à pas déplace le plateau d'avant en arrière dans la direction Y en contrôlant la courroie du chariot Y. Cela n'existe que de cette façon sur les machines cartésiennes. Rappelez‑vous que sur les configurations CoreXY, il n'y a pas de « moteur pas à pas Y » car chaque moteur déplace à la fois les axes X et Y de manière interdépendante.

10. Courroie du chariot Y : C'est la courroie qui est reliée au plateau d'impression et est contrôlée par le moteur pas à pas Y, et qui tourne librement sur un palier de l'autre côté. Comme pour la courroie du chariot X, elle doit être tendue et élastique au toucher.

11. Tiges lisses Y : Ces tiges sont celles auxquelles le chariot Y est fixé via des paliers et sont lisses au toucher. Elles aident à garantir que le plateau d'impression se déplace en douceur d'avant en arrière sans bruit. Ces tiges doivent être lubrifiées avec de la graisse lithium blanche afin que le plateau puisse se déplacer sans résistance. Elles peuvent être remplacées par un système de rail ou une extrusion en aluminium avec rouleaux sur certaines machines.

12. Ventilateur de refroidissement actif : Ce ventilateur sert à refroidir les impressions au fur et à mesure que les couches sont déposées. Il est crucial pour obtenir des impressions propres avec certains matériaux, notamment le PLA. Il peut cependant réduire l'adhésion entre les couches pour d'autres matériaux ; vous devez donc confirmer le matériau utilisé avant de l'activer dans les paramètres de votre trancheur.

13. Moteur pas à pas Z : Sur certaines machines il n'y a qu'un seul moteur pas à pas Z, mais dans cet exemple il y a des moteurs doubles. Ce moteur fait tourner la vis mère Z (ou la tige filetée fine) et déplace les chariots X et Z de haut en bas, via son raccordement au chariot Z (1 sur la photo). C'est différent sur les machines CoreXY, puisque celles‑ci déplacent le plateau d'impression vers le haut et le bas au lieu de la tête chaude.

14. Bloc chauffant du hotend : C'est la partie du hotend qui chauffe et qui est reliée à la résistance chauffante. Elle est fixée à la buse en dessous et au corps (barrel) au‑dessus (avec un heatbreak entre les deux). Le corps devrait toujours être ventilé par un ventilateur pour prévenir le heat creep, bien qu'un ventilateur ne soit pas montré sur cette image.

15. Tiges lisses X : Ces tiges sont celles sur lesquelles le chariot X se déplace via des paliers et sont lisses au toucher. Elles aident à garantir que la tête chaude se déplace en douceur de gauche à droite sans bruit. Ces tiges doivent être lubrifiées avec de la graisse lithium blanche afin que le chariot puisse se déplacer sans résistance. Elles peuvent être remplacées par un système de rail ou une extrusion en aluminium avec rouleaux sur certaines machines.

16. Tiges lisses Z : Il peut n'y en avoir qu'une sur votre machine, mais sur la photo ci‑dessus il y en a deux. Ce sont celles auxquelles votre chariot Z est fixé via des paliers afin d'assurer que les chariots Z se déplacent de haut en bas en douceur sans bruit. Elles doivent rester lubrifiées comme les tiges lisses X et Y pour minimiser le frottement avec les paliers. Elles peuvent également être remplacées par un système de rail ou une extrusion en aluminium avec rouleaux sur certaines machines.

17. Vis mère Z (ou tige filetée) : Ce sont des tiges filetées allant de 5 mm à 10 mm de diamètre, l'extrémité 8 mm semblant la plus courante. Beaucoup de machines n'en ont qu'une, mais j'ai constaté que lorsque deux vis mères sont présentes, les résultats sont plus cohérents. Elles sont entraînées par les moteurs pas à pas Z qui s'enfilent ensuite dans les chariots Z – déplaçant les chariots Z et X de haut en bas. Elles ont essentiellement la même fonction pour les chariots Z que les courroies ont pour les chariots X et Y. Ce sont des tiges filetées car une charge plus importante est placée sur ces pièces et des déplacements fréquents en Z ne sont pas nécessaires. En général, plus ces vis mères sont épaisses, mieux c'est. Les tiges filetées fines de 5 mm peuvent se plier et ne durent pas longtemps sur les imprimantes 3D.