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Imprimante 3D Ender 3 Pro

Ender 3 Pro

Bon, ça y est... Après avoir construit puis amélioré (avec l'autolevelling par exemple) ma propre imprimante 3D commencée en décembre 2011 ( comme le temps passe... 😉) et sur laquelle j'ai pu acquérir une solide expérience aussi bien d'un point de vu matériel que logiciel (notamment sur le firmware Marlin), pour obtenir une meilleure qualité d'impression, j'ai décidé d'opter pour le modèle Ender 3 Pro au rapport qualité prix excellent (195€ lors d'une promo). Voir le site officiel : https://fr.creality3d.cn/creality3d-ender-3-pro-p00251p1.html

J'ai complété cet achat avec un plateau en verre trempé pour avoir une planéité optimale.
J'y installerai aussi une sonde d'autonivellage de type BL Touch que j'avais acquise pour ma CNC mais que je n'avais pas utilisée (bCNC ne la gérant pas encore). Par contre, pour ne pas perdre l'usage du lecteur de carte SD, il est nécessaire d'ajouter un adaptateur pour utiliser le pin 27 (comme celui-ci https://fr.banggood.com/Pin-27-Board-For-BL-Touch-Filament-Sensor-Compatible-With-Creality-Ender-3-Ender-3-Pro-Ender-5-CR-10-Mini-CR-10-3D-Printer-p-1436565.html).

Liens utiles :

I- Montage

Colis reçu 8 jours après ma commande sur Aliexpress et expédié à partir de la Tchécoslovaquie. Je dois dire que tout est bien pensé pour faciliter le montage de la machine (sachets de vis annotés, notice de montage simplifiée) : j'ai mis environ 1 heure pour le montage alors que je ne connaissais pas du tout cette machine et sans me servir de la clé USB fournie. Le tout respire la qualité et je trouve la finition très correcte.
Une fois les branchements électriques réalisés à la fin, tout à l'air de fonctionner correctement via les commandes directes sur l’écran d'affichage. Seul le ventilateur de la buse semble mal fonctionner : sifflement aigu lorsqu'il ne tourne pas au maximum (niveau : 255) et il ne se lance pas en dessous du niveau 50. Mais nous verrons plus tard, à l'usage.

 

II- Flashage du bootloader sur la carte de l'imprimante

Afin de mettre le firmware à jour ne serait-ce que pour l'utilisation de le la sonde d'autonivelage Touch-Mi (ou BL Touch), il est nécessaire d'installer un "bootloader" au préalable. On ne réalise cette opération qu'une seule fois : c'est elle qui permettra par la suite les flashages du firmware.

Sources :

a) Branchements

Sur Internet, on trouve beaucoup de documents permettant de flasher à partir d'une carte Arduino UNO sauf que... je n'ai que des Arduino MEGA 2560. Ce n'est pas grave, on va adapter en repérant les broches ISCP sur la Mega (elles sont dans le même ordre que sur l'UNO) :

Mega2560 R3 Label small v2ArduinoUnoR3ISPconnectorIl faut devisser le cache sur l'imprimante 3D : contrairement à l'Ender 3, pour la Pro, la carte est fixée sur le couvercle et il faut dont enlever le cache de dessous puis basculer l'imprimante vers l'arrière (c'est assez galère...) :

Ender 3 Pro Carte

 Pour les branchements, on relie les broches identiques entre-elles sauf la broche RESET de la Ender 3 Pro que l'on branchera sur la broche D10 de la Mega.

b) Flashage pour le bootloader

Sous Ubuntu 18. 04, il faut installer la version d'Arduino IDE 1.8.5 via l'application "Logiciels Ubuntu" (format flatpack) : n'essayez pas la dernière version ou n'importe quelle autre comme l'ancienne version des dépôts Ubuntu, car ça ne marchera pas !!!

La première chose est de préparer sa carte Arduino, pour cela :

  • on va dans le menu "Fichier" -> "Exemples" -> "11.ArduinoISP" -> "ArduinoISP" pour télécharger le croquis (Sketch) ArduinoISP.
  • Ensuite on va dans le menu "Outils" -> "Type de carte" ->"Arduino/Genuino Mega or Mega 2560"
  • Puis on va dans le menu "Outils" -> "Port" -> "/dev/ttyACM0" (en fait le port correspondant à la carte Arduino)
  • Pour finir on téléverse le croquis.

Maintenant on va installer le bootloader sur la carte de la Ender 3 Pro :

  • Il faut récupérer la carte correspondant à notre imprimante 3D, pour cela, on va dans le menu "Fichier" -> "Préférences" et on rajoute dans le champ "URL de gestionnaire de cartes supplémentaires" cette adresse : https://raw.githubusercontent.com/Lauszus/Sanguino/master/package_lauszus_sanguino_index.json
  • Ensuite, on va dans le menu "Outils" -> "Type de carte" -> "Gestionnaire de carte" et dans le champ de filtre on tape "San" pour afficher le paquet prenant en charge la carte "Sanguino" et on l'installe.
  • On revient sur le menu "Outils" -> "Type de carte" -> on choisit "Sanguino"
  • Puis, dans menu "Outils" -> "Processeur" -> on choisit "ATmega1284 or ATmega1284P (16Mhz)"
  • Toujours dans le menu "Outils" -> "Programmateur" -> on choisit "Arduino as ISP" (ne pas prendre ArduinoISP)
  • Il ne reste plus qu'à charger le bootloader sur la carte en allant dans le menu "Outils" -> "Graver la séquence d'initialisation".

On peut tout débrancher, nous n'aurons plus besoin de la carte Arduino.
Si tout s'est déroulé sans message d'erreur, au rallumage de l'imprimante 3D, l'écran doit être tout bleu : cela signifie qu'il faut installer le nouveau firmware.

III- Flashage du dernier firmware Marlin proposé par Creality

Source : https://www.ender3.fr/turoriel-marlin-1-1-9-touch-mi-pour-la-ender3/

Il faut d'abord récupérer le dernier firmware. Pour cela, il y a plusieurs sources possibles mais autant aller sur le site du fabriquant ici https://www.creality3d.cn/download/source-code_c0001 et de récupérer le code source pour la Ender 3 Pro. Au moment où j'écris ces lignes il s'agit de la version 1.1.6.1 du 26/04/2019.

Ensuite, on ouvre le fichier "marlin.ino" dans Arduino IDE et on peut aller personnaliser certains paramètres selon les onglets. En général, la plupart des réglages se font dans le fichier "configuration.h".
Par exemple, pour la langue, il faut aller dans l'onglet "configuration.h" et remplacer "en" à la ligne 1188 par "fr".
Une fois que tous les réglages ont été paramétrés, on téléverse le firmware sur la carte de l'Ender 3 Pro en reliant notre ordinateur à la prise mini-USB de l'imprimante.

IV- Premières impressions avec CURA

C'est le logiciel CURA qui est proposé par Creality sauf qu'il faut aller sur le site officiel afin de récupérer la version pour Linux (version 4 au moment où j'écris) qui est une appimage : https://ultimaker.com/en/products/ultimaker-cura-software/list

Je ne connaissais pas CURA car jusqu'à présent j'utilisais Slic3r avec mon ancienne imprimante. Du coup, j'ai lancé, via la connexion USB, directement l'impression de 3 pièces pour mon projet de console de stop-motion pour maintenir la Cam Pi et je dois dire que j'ai été bluffé par la qualité obtenue ainsi que la précision de l'impression avec des réglages standard : notamment les "bridges" pour soutenir les parties imprimées sans support dessous ; aucun problème pour les détacher (je n'avais jamais obtenu quelque chose de satisfaisant avec mon ancienne machine). J'ai utilisé le filament fourni avec l'imprimante (du PLA).

Ensuite, j'ai imprimé à partir du carte micro-SD formatée en Fat32 et là aussi aucun problème.

V- Installation de la sonde Touch-Mi

Finalement, au lieu du BL-Touch nécessitant 5 câbles et un adaptateur pour le pin 27, j'ai opté pour la solution d'auto-nivelage Touch-Mi proposée par le site Hotends.fr : système très astucieux à base de détecteur optique et d'aimants. https://www.hotends.fr/fr/home/64-capteur-auto-leveling-touch-mi.html. Sur ce site on trouve une notice très détaillée explicitant l'installation.
Autre source : https://www.ender3.fr/turoriel-marlin-1-1-9-touch-mi-pour-la-ender3/

a) Installation physique

Pour fixer la sonde et la partie servant à l'activation automatique via un aimant, il faut s'imprimer des pièces que l'on trouve en suivant ce lien : https://www.thingiverse.com/thing:3396528/files.
Une fois imprimé, on visse le support en démontant le cache de l'extrudeur à travers les rainures sur le côté gauche. Fixer ce support vers l'avant pour pouvoir visser une vis du cache et faire en sorte que le Touch-Mi s'écarte du limiteur de fin de course en X (Xmin).

Ensuite, on fait passer les 3 fils partant du Touch-Mi dans la gaine noire arrivant à l'extruder (il faut casser les colliers de serrage, on les remplacera ensuite), à l'aide d'un fil électrique (comme lorsqu'on fait passer des câbles dans des gaines de maison). La sonde est fournie avec une longue nappe de 3 fils (rouge, noir et jaune) et il faut enlever la partie mâle (la partie femelle partira de la sonde) qui est trop large pour passer. Pour relier les 4 fils (le guide + les 3 fils séparés), je me suis servi d'un pistolet à colle pour limiter l'épaisseur.

Une fois arrivé à la carte, on branche le fil noir et jaune au câble qui arrivait au limiteur de fin de course en Z (Zmin) : attention à la polarité (je ne sais pas si c'est la norme chez Creality, mais sur ma machine, la masse GND était repérée avec une étiquette en plastique jaune avec "Z" dessus) et aux faux-contacts en isolant bien les connexions.
On branche le fil rouge sur la broche 5V/Vcc se trouvant sur les connecteurs ICSP (ceux qui ont servi à charger le bootloader, voir plus haut).

Touch Mi Branchements
Si tout est bien connecté, une diode verte doit s'allumer avec le palpeur replié. Suite à certainement un faux contact, j'avais les 2 diodes allumées constamment, bras sorti ou replié, et lors de l'initialisation du Touch-Mi, la descente en Z n'a pas été stoppée...

Remarque : Il ne faut pas oublier de démonter le détecteur Zmin qui risque de bloquer la descente au cas où le plateau serait plus bas (éventualité au cas où l'on serrerait les 4 molettes pour avoir moins de jeu)

B) Installation du firmware adapté au Touch-Mi et adapté à notre matériel

Pour tirer parti du Touch-Mi, il est nécessaire d'installer un firmware particulier qui est la version Marlin 1.1.9 modifiée pour cette sonde (et proposant des menus en français) et que l'on trouve sur le site www.ender3.fr : https://www.ender3.fr/images/FICHIERS/Ender3.fr_MarlinV1.1.9_Touch-MI_V2.zip

Il faut configurer le firmware notamment pour indiquer les décalages en x et y entre le palpeur et la buse. Comme d'habitude, ça se fait dans le fichier "configuration.h" dans la partie "Z Probe Options" (à partir de la ligne 664). Ces options se trouvent à la ligne 796 et 797 :

#define X_PROBE_OFFSET_FROM_EXTRUDER -44  // X offset: -left  +right  [of the nozzle]
#define Y_PROBE_OFFSET_FROM_EXTRUDER -12  // Y offset: -front +behind [the nozzle]

On peut aussi réduire le nombre de palpations lors de l'autolevelling à 25 au lieu de 36 en mettant 5 à la ligne 1040 :

 #define GRID_MAX_POINTS_X 5

Une fois le firmware paramétré, on le téléverse via Arduino IDE sur la carte del'imprimante via la liaison USB.

C) Réglages du Touch-Mi

On va régler maintenant le décalage entre la pointe du Touch-Mi et la buse de l'extrudeur.

  • On sort la pointe du Touch-MI.
  • Puis on va dans le menu de l'imprimante dans "Controler" -> "TouchMI"-> "1-Init TouchMI". Cela a pour effet de déplacer l'extrudeur au centre du plateau et de faire travailler le Touch-Mi qui va se déclencher à une certaine hauteur.
  • Toujours dans le menu "TouchMI", on va sur "2-Z-Offset" et via la molette, on descend la buse jusqu'à ce qu'elle touche le plateau (on glisse une feuille de papier dessous, jusqu'à ce qu'elle accroche légèrement). J'ai obtenu la valeur -4,4 lors de cette étape.
  • On termine en enregistrant cette valeur de décalage, via le menu "3-Save TouchMi".

Une fois tout cela fait, le Touch-Mi est opérationnel.

VI- Prise en compte de la sonde à chaque impression

Dans notre trancheur (slicer), il faut indiquer avant chaque impression le lancement de l'autonivelage. Dans Cura, on rajoutera ces lignes :

; Ender 3 Custom Start G-code/Touch_MI

G28 ; Home all axes

M140 S{material_bed_temperature} ; Start heating bed

M190 S{material_bed_temperature} ; Wait for bed to reach temp before proceeding

G29 ; Début autonivelage

M104 S{material_print_temperature} ; Start heating extruder

M109 S{material_print_temperature} ; Wait for extruder to reach temp before proceeding

G1 Z1 ; Descente pour rentrer le palpeur du Touch-Mi

G1 Z15 F6000 ; Z @15mm ;Prime Extruder

G92 E0 ; Reset Extruder

G1 F200 E3 ;

G92 E0 ;

; End of custom start GCode

 

 

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