Projet Imprimante 3D©es 2013/Powerpoint...•Optimiser les transmissions de mouvement Prenez-en...
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Projet Imprimante 3D KUBI BONARDI Anthony GOMEZ Jérémy QUENOT Justine SAPPEY Arnaud GARDEL Thomas NICOLLE Florian ROUXEL Yann 1
Transcript of Projet Imprimante 3D©es 2013/Powerpoint...•Optimiser les transmissions de mouvement Prenez-en...
Projet
Imprimante 3D KUBI
BONARDI Anthony GOMEZ Jérémy QUENOT Justine SAPPEY Arnaud
GARDEL Thomas NICOLLE Florian ROUXEL Yann
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L’impression 3D
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Le principe
- Générer rapidement et facilement une pièce physique
Le procédé choisi
- Méthode de dépôt de fil
L’impression 3D
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Système général
Tête d’impression
Plateau
Châssis
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L’impression 3D
Sommaire • I) Analyse du sujet
a) Cahier des charges
b) Organisation et répartition du travail
c) Analyse des mécanismes existants
• II) Conception de l’imprimante a) Choix de solutions
b) Conception des sous ensembles
c) Commande du système
• III) Concrétisation de l’imprimante
a) Réalisation et financement
b) Assemblage
c) Tests
• IV) Conclusion
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I) Analyse du sujet
A) Cahier des Charges
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Problématique
- Rendre l’impression 3D accessible IUT
Contraintes et objectifs - Volume utile 200*200*200 - Structure rigide -Utilisation possible par tous -Cratérisation
Fonction
-FC1: Réaliser au maximum avec les moyens de l’IUT
-FC2: Limiter les coûts
-FC3: Utiliser un maximum d’éléments standards
II) Conception III) Concrétisation IV) Conclusion
Tâches / Semaine 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 1 2 3
Attribuer les fonctions
Rédiger cahier des charges
Veille techno
Rédiger le planning
Recherche des composants
Commande des composants
Rechercher de solutions
Soutenance 1
Conception détaillée
B) Organisation et répartition du travail
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Phase 1
Conception détaillée 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Usinage
Assemblage
Tests
Mise au point / réglages
Soutenance 2
Phase 2
I) Analyse du sujet II) Conception III) Concrétisation IV) Conclusion
C) Analyse des mécanismes existants
Démarche d’analyse Démarche d’analyse
Coût €
Démarche d’analyse
Châssis
.
Guidages en
translation
Transmission
de mouvement
Elément de
structure Rigidité Elément
standards
Systèmes
simples Précision
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I) Analyse du sujet II) Conception III) Concrétisation IV) Conclusion
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I) Analyse du sujet II) Conception III) Concrétisation IV) Conclusion
Structure Cubique Structure Triangulaire
Structure Rectangulaire
C) Analyse des mécanismes existants
C) Analyse des mécanismes existants
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• Moteur pas à pas
• Systèmes de guidage
• Structure
• Transmissions
I) Analyse du sujet II) Conception III) Concrétisation IV) Conclusion
II) Conception
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Schéma cinématique retenu
X
Z
Y
I) Analyse du sujet III) Concrétisation IV) Conclusion
II) Conception de l’imprimante
-Rigidité
-Encombrement
-Précision
II) Conception
Choix éléments
standards
Dimensions Précision
Positionnement
dans l’espace
Création de
pièce
Cotes
Surfaces
fonctionnelles
Coût €
Démarche de conception
Jeux Forme simple
Usinage
I) Analyse du sujet III) Concrétisation IV) Conclusion
II) Conception
Profilé aluminium 20*20 + éléments standards de fixation
-Facilité d’assemblage -Facilité de fixation des éléments extérieurs -Section de profilé suffisante
I) Analyse du sujet III) Concrétisation IV) Conclusion
A) Choix de solutions
Châssis
-Rigidité
-Cartérisation
-Coût
Structure cubique
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II) Conception I) Analyse du sujet III) Concrétisation IV) Conclusion
Guidages
A) Choix de solutions
Douilles à billes + Tiges lisses
-Facilité d’assemblage
-Coût
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II) Conception
Liaison hélicoïdale Vis / écrou M8
I) Analyse du sujet III) Concrétisation IV) Conclusion
Transmission
A) Choix de solutions
-Facilité de conception
-Coût
-Moins de frottements
-Meilleur coefficient
-Rotulage 15
II) Conception
Guidage sur Z
Guidage sur Y
Guidage sur X
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I) Analyse du sujet III) Concrétisation IV) Conclusion
Extrudeur Châssis
Plateau Y
II) Conception I) Analyse du sujet III) Concrétisation IV) Conclusion
B) Conception des sous ensembles
Surface fonctionnel
•Protection de la buse
•Réglage de la planéité
du plateau
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Guidage en Y
II) Conception
Réalisation en deux pièces
Couple
poids
I) Analyse du sujet III) Concrétisation IV) Conclusion
B) Conception des sous ensembles
Problème Re-conception
Guidage en Z
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II) Conception I) Analyse du sujet III) Concrétisation IV) Conclusion
B) Conception des sous ensembles
Changements effectués: -Axe X à l’horizontale -Equilibrage des masses
Guidage en X
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II) Conception
Moteur
Entretoise
centrage de
moteur Poulie
Roulement
I) Analyse du sujet III) Concrétisation IV) Conclusion
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B) Conception des sous ensembles
Bloc extrudeur
II) Conception
Problèmes d’hyperstatisme: 2 méthodes de résolution
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Jeu dans les liaisons
Liaisons sans nécessité de précision
Réglage au montage
Eléments précis
I) Analyse du sujet III) Concrétisation IV) Conclusion
B) Conception des sous ensembles
II) Conception
C) Commande du système
Electronique: Les différents composants
1 Microcontrôleur (Cerveau de l’imprimante)
1 Carte de commande (Distribue la puissance électrique)
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I) Analyse du sujet III) Concrétisation IV) Conclusion
II) Conception
C) Commande du système
Electronique: Les différents composants
5 Moteurs
pas à pas
1 Buse
chauffante
1
Ventilateur
3 Capteurs de
fin de course
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I) Analyse du sujet III) Concrétisation IV) Conclusion
II) Conception
C) Commande du système
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Démarche de programmation
Fichier CAO Réparation du
fichier STL Découpage en
« tranches »
Enregistrement
en format STL
Impression 3D
Génération d’un
programme en
G-code
I) Analyse du sujet III) Concrétisation IV) Conclusion
II) Conception
- CAO
- Réalisation de la pièce
- .STL
C) Commande du système
Logiciel : Solidworks
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I) Analyse du sujet III) Concrétisation IV) Conclusion
II) Conception
- Réparation des fichiers .STL
- Gain de temps
C) Commande du système
Logiciel : Netfabb Studio Basic
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I) Analyse du sujet III) Concrétisation IV) Conclusion
II) Conception
Changer le G-code / Pilotage manuel / Réglages secondaire
C) Commande du système
Logiciel : Repetier-Host
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I) Analyse du sujet III) Concrétisation IV) Conclusion
II) Conception
- .STL .G-code
- Quantité de matières à extruder
C) Commande du système
Logiciel : Slic3r
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I) Analyse du sujet III) Concrétisation IV) Conclusion
II) Conception
- Microprogramme
- Interprétation du g-code
- Programmation
- Editeur de code
C) Commande du système
Logiciel : Marlin
Logiciel : Arduino
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I) Analyse du sujet III) Concrétisation IV) Conclusion
III) Concrétisation
Budget IUT + 250 €
Estimation - 600 €
-350 €
Sponsoring + 500 €
Total + 150 €
A) Réalisation et financement
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I) Analyse du sujet II) Conception IV) Conclusion
III) Concrétisation de l’imprimante
III) Concrétisation
Fabrication • Définition des bruts
• Usinage : - 13 plaques : simples et peu précis
- 5 guidages : simples avec entraxe précis
- Plaque extrudeur : précision du logement pour le roulement
- Poulie + axe de réglage
- 3 supports fin de course simple
- Axe bobine
Déroulement
• Efficace, pas de difficultés majeures, bonne participation du groupe
A) Réalisation et financement
I) Analyse du sujet II) Conception IV) Conclusion
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III) Concrétisation
B) Assemblage de l’imprimante
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I) Analyse du sujet II) Conception IV) Conclusion
III) Concrétisation
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I) Analyse du sujet II) Conception IV) Conclusion
C) Tests
Premiers essais
Problèmes rencontrés
•Vitesses de déplacements trop élevées
•Extrudeur qui n’entraine pas le fil
•Buse fragile
Pièces réalisées malgré les problèmes
IV) Conclusion
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I) Analyse du sujet II) Conception III) Concrétisation
III) Conclusion Projet réalisé en autonomie
Objectif atteint Impression d’une pièce!
Nous sommes fiers du résultat!
IV) Conclusion
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I) Analyse du sujet II) Conception III) Concrétisation
Pour la relève…
•Revoir la conception du bloc extrudeur
•Optimiser les guidages
•Optimiser les transmissions de mouvement
Prenez-en soin…
Remerciements
• M. JANOD : Responsable projet
• L’entreprise INITIAL : Soutient financier
• M. BOITEL : Connaissances en logiciels informatiques
• Service communication de l’IUT : Réalisation de la plaquette
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