Projet CNC découpe Fil Chaud 2D

#1
Bonjour,

J'avais commencé un sujet dans la mauvaise section, ma machine étant terminée je vous la présente ci dessous :

Pour commencer je me présente : Jérémy - 28 ans - Ingénieur Mécanique.

Depuis Juillet 2018, mon frère et moi avions pour projet de fabriquer une machine CNC découpe fil chaud 2D sur mesure dans le but de couper des pains de polystyrène avec différentes formes.
Après plusieurs mois de réflexion, nous avons décidé d'acheter une imprimante 3D en Janvier 2019 afin d'avoir plus de liberté dans la conception des éléments de notre machine.
La machine étant sur Grenoble et moi vivant sur Paris, j'ai essayé de l'avancer quelques heures par mois lors de mes différents retours et temps libres.

Niveau dimensionnel, nous avons besoin de couper des pains d'environ : 600 x 600 x 300 mm

Pour cela, nous avons donc commencé à acheter les différents éléments sur le net avant de commencer la conception CAO :

Listing des pièces constituantes la partie Mécanique :

  • Vis à bille 800 mm D8
  • Vis à bille 400 mm D8 x2
  • Palier Diamètre int 8 mm x3
  • Roulement Axial Diamètre int 8 mm x8
  • Guide linéaire 400 mm x4
  • Guide linéaire 800 mm x2
  • Barre Bosch Rexroth 30 x 30 x 3000 mm
  • 10 x 20 mm 1M Cable Chaine de Drag x2
  • 7 x 7 mm 1M Cable Chaine de Drag x2

Listing des composants de la partie Electronique :

  • Contrôleur RAMPS 1.4 avec Mega2560 R3
  • 3 broches interrupteur fusible & prise d'alimentation 10A 250V
  • Ecran 2004 LCD
  • Module de pilote de moteur pas à pas A4988
  • Rps 12 V 30 A 360 W Alimentation
  • 12V StepUp 24V 15A 360W
  • CNC Kit for arduino, Kuman GRBL CNC Shield KB02
  • Ventilateur Refroidissant KINGPRINT DC 12 V 40 x 40 x 10 mm
  • 3.8mm fil 4mm Fiche banane douille
  • Pince crocodile / Fiche banane male
  • Testeur 2 en 1 ampèremètre et voltmètre 12 V 10 A DC 4,5-30 V

Dans un premier temps, nous avons imaginé une machine avec une conception simple, en utilisant les différents éléments mécanique reçus, reliés avec des pièces imprimées en 3D avec 1 moteur pilotant l'axe X et 2 moteurs afin de contrôler les axes Z1 et Z2 en simultanés.

Ci dessous les vues CAO de la machine avant début du câblage de la partie électronique :

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Voici le plan de réalisation de la structure de la machine :


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Ainsi que le lien de téléchargement des 3D au format STL : https://www.casimages.com/f/sTnZxJC0JSb

Suite à l'assemblage de la machine, je me suis lancé dans la partie électronique :

Cette partie a été la plus longue car je n'avais aucune connaissance, et je me suis rendu compte de plusieurs problèmes en cours de chemin, ce qui m'a fait refaire plusieurs éléments en 3D :

Découverte des différents composants :

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Schéma de câblage simplifié pour notre machine :

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Mise en place des chaines de câbles afin de guider ceux ci :

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Positionnement des composants avant câblage :

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Câblage finalisé avant les premiers tests:
Les éléments étant fixés sous le plateau, j'ai réalisé un second plateau afin de masquer les têtes de vis et avoir une surface plane.

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Tableau d'affichage réalisé en impression 3D en incorporant l'écran et le Voltmètre :

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Pour l'alimentation du fil chaud, j'ai utilisé des fiches banane/crocodile afin de pouvoir déconnecter facilement le fil :

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La tension du fil est réalisée via un système de chape, tendue avec un écrou papillon :

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Ci dessous une photo de test de découpe :

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Modifié en dernier par jeremiy le mar. févr. 04, 2020 11:47 pm, modifié 13 fois.

Re: Projet CNC découpe Fil Chaud 2D

#2
Salut !

Je découvre un peu tardivement ce sujet. Excellent début de dosier, j'ai envie d'en savoir plus ! ::clapping::
Les fichiers seront surement très utiles pour ceux qui voudront s'inspirer de vos expériences.

Vous voulez découper quoi avec ton frère ?

Continuez comme ça, vous avez fait du super travail ! Quand je pense que ma machine est toujours en stand by ::blush::

Bravo les gars (tu) :)-D
Jerome

Re: Projet CNC découpe Fil Chaud 2D

#4
Salut !

Je n'aurai jamais pensé à découper des mousses acoustiques (:D

Vous avez testé différent profil ? Vous avez pu faire des mesures ?

Merci pour les photos, j'adore les studios de musique. J'ai toujours adoré le bon son, et je rêve d'avoir des enceintes de qualité depuis très longtemps.

Votre machine est vraiment magnifique. Vous avez rassemblé toutes les instructions dans un zip pour le partager ? Je suis fan :D

Ma machine n'a pas bougé d'un fil. Je croule sous le travail, je viens de monter mon entreprise dans des conditions un peu particulière, et je n'ai qu'une seule chance d'y arriver. Alors je bosse plus que de raison :X
Jerome

Re: Projet CNC découpe Fil Chaud 2D

#5
Hello !

En effet, nous avons initialement lancé ce projet dans le but de fabriquer des diffuseurs :)

Jerome a écrit :
dim. févr. 02, 2020 8:10 am
Vous avez testé différent profil ? Vous avez pu faire des mesures ?

Il est clairement possible de faire tous les profils qui nous passent par la tête ... il faut juste se débrouiller à faire un programme qui va bien !

Quel genre de mesures ? En terme de précision ?
Je pense que c'est précision standard ! On doit être de l'ordre du demi millimètre je pense :

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J'ai centralisé tous les 3D dans un zip avec le lien dans le premier post mais j'ai pas encore pris le temps de faire un vrai dossier explicatif, il faudrait que je le fasse en effet !
Nous sommes en train de réfléchir à une V2 de la machine avec une correction de quelques défauts de conception disons, mais aussi avec l'ajout d'un moteur pour piloter les axes X séparément.

D'ailleurs, quelqu'un pourrait m'aider à comprendre comment la tension du fil est gérée sur les machines avec axes X1, X2, Y1, Y2 ??
C'est un poids c'est ça ?

C'est bon signe si tu croule sous le travail après avoir monté ton entreprise !!
Bon courage pour la suite alors ::clapping::

Jeremiy

Re: Projet CNC découpe Fil Chaud 2D

#6
Salut !

Je pensais à des mesures acoustiques pour les diffuseurs :)

Pour la tension du fil il y a plusieurs techniques :
- un arc rigide en alu, pas sexy mais très efficace
- un ressort à une extrémité
- un jonc carbone à une extrémité, faisant office de ressort.
- un poids

Je croule sous le travail mais pas encore de client, j'ai 6 mois pour inverser la tendance 😁
Jerome
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