Voilà, j’ai franchi le pas dans un nouveau domaine celui de l’impression 3D. Ce n’était pas prévu, je n’y avais pas trop réfléchi, mais pour un petit projet avec un Arduino Leonardo, je me suis retrouvé sans boîtier disponible dans le commerce. Mais sur un site connu de modèles d’impression, il y avait du choix. J’ai donc commencé à regarder et voir si cela me serait vraiment utile. Mon budget : 300 / 400€. Après des recherches sur Internet et quelques vidéos de Heliox sur YouTube, j’ai commandé l’Alfawise U30pro : 256€. Cette imprimante à une grande communauté pour tout ce qui est conseils, tutos, modifications, améliorations … Elle est disponible uniquement chez Gearbest. Avec une commande en Fast-30, la livraison n’a pris que 10 jours malgré la crise sanitaire.
Entrons dans le vif du sujet
L’Alfawise U30pro est une imprimante de type DIY. L’avantage de ce type de machine, c’est que vous pouvez modifier beaucoup de choses au niveau physique notamment. En effet, firmware de la carte mère (ici sous Marlin 1.1.9) et de l’écran sont open source. Enfin, pour ceux qui aiment les Arduino, bonne nouvelle puisque là encore ces imprimantes fonctionnent avec un Arduino Mega 2560.
Caractéristiques techniques
- Poids ; 9,1kg
- Matériel (cadres) ; Extrusion d’aluminium
- Taille (L x L x H) ; 42,50 x 40,20 x 50,50 cm
- Matériel de support ; ABS, PLA
- Diamètre de Matériau ; 1,75mm
- Température de buse maximum ; 250°
- Température du plateau maximum ; 100°
- Taille du plateau d’impression : 220×220
- Taille en hauteur d’impression ; 250 mm
- Pilote moteur ; TMC2208
- Capteur de fin de filament
- Vitesse d’impression ; 120mm/s recommandé 30-70mm/s
- Ecran ; Tactile couleur de 4.3 pouces.
Le colis pèse 9kg. L’imprimante est montée à 50%. J’ai aussi choisi cette imprimante, car j’avais vu que le manuel était en Français. Voici toutes les pièces qu’il va falloir assembler, mais cela se monte rapidement et assez facilement. Il faut environ 1h30 pour la monter.
Mais attention, le manuel livré est un guide rapide. Après le montage, je me suis aperçu qu’un manuel en PDF, toujours en français et plus complet était disponible sur la carte SD livrée.
Pour le montage, l’imprimante est livrée avec un jeu de clés 6 pans, mais si vous avez ce qu’il faut je vous recommande grandement d’utiliser vos outils. Ceux fournis ne sont pas d’une grande qualité et sont assez mous. Pratiquant le modélisme, j’ai de bons tournevis 6 pans qui m’ont bien aidé pour le montage.
Découvrons l’imprimante
Quand on se lance dans l’impression 3D, il va y avoir un nouveau lexique à connaître qui va permettre de citer les pièces de la machine lorsque l’on en parle, mais aussi pour les dépannages ou améliorations. Je n’ai pas détaillé les étapes de montage, car rien de compliqué et le manuel est très clair voici l’imprimante terminée.
Les différentes parties
La pièce principale, c’est éla tête d’impression. Elle est composée d’un hotend, c’est ici que le PLA (plastique) est poussé par l’extrudeur et chauffé à 200°c. Cette partie comprend un dissipateur refroidi par un ventilateur afin de ne pas faire chauffer trop vite le plastique. Ensuite, nous avons le corps de chauffe (c’est ici qu’il fait 200°) puis la buse généralement avec un diamètre de 0.4 mm. Sur le côté droit, un second ventilateur pour refroidir dès sa sortie le plastique afin qu’il se colle. Ce bloc est déplacé par un moteur et une courroie.
L’extrudeur, il s’agit de la partie qui va faire avancer le filament plastique. Grâce à la roue crantée, il va accrocher et faire avancer ou reculer le filament. Lorsque la tête se déplace, il fait une marche arrière pour éviter que le filament continu de sortir pour ne pas avoir l’effet cheveux d’ange. En gros c’est comme avec votre pistolet à colle 🙂 Sur l’Alfawise U30pro, nous avons un capteur de fin de filament, très avantageux, car il permet de pouvoir finir ces bobines sans risque. Durant une impression, l’imprimante se mettra en pause, attendra le changement de la bobine et reprendra son impression. Cette partie est tout en plastique. Après quelques heures d’impression, il est possible que la pièce finisse par mal fonctionner. Le mieux est de passer sur un modèle tout alu voir de changer le type du système pour un extrudeur de type BMG.
Pour l’axe Z (Montant), nous avons un moteur avec un axe de type roue sans fin, le mouvement s’effectue uniquement sur un côté des 2 montants.
Pour l’axe Y (avant / arrière), c’est un plateau chauffant (appelé Bed). Celui-ci va permettre de faire coller la pièce afin qu’elle ne bouge pas pendant l’impression. Généralement pour du PLA, on chauffe à 50/60°. Le plateau est articulé là aussi par une courroie. La grandeur maximum à plat que vous pourrez imprimer avec la U30pro sera de 220×220 mm. Cela reste correct, tout dépendra de vos projets. Il y a bien sûr des imprimantes avec des
plateaux plus grands. À l’arrière du plateau, nous retrouvons le connecteur d’alimentation. Lors de mes prises d’informations, j’ai vu qu’un problème de casse du connecteur peut arriver après beaucoup de mouvement du plateau. Plusieurs types d’améliorations sont possibles avec l’ajout d’une pièce pour mieux fixer les fils.
Nous voici maintenant sous l’imprimante, nous avons l’alimentation (Bloc gris) puis la carte mère avec son contrôleur Arduino Mega 2560. Pour le refroidissement de la carte, nous avons un ventilateur de 40x40x10. Une particularité sur ces imprimantes, c’est que la plupart fonctionnent en 24v ventilateur compris (dont celui-ci) et il est très bruyant. Ils peuvent être remplacés, mais attention, car leur fonctionnement de variation de vitesse est basé par impulsion et beaucoup de ventilateurs n’aiment pas ça. Sur différents forums ou sites de vente en ligne de matériels pour imprimante, nous pouvons retrouver les ventilateurs qui conviennent.
Contrairement à d’autres imprimantes, celle-ci est relativement silencieuse au niveau des moteurs pas à pas. Ce modèle possède des pilotes moteur TMC2208. Sur les autres imprimantes, il est possible de corriger ça en ajoutant des TL Smoother, ils rendent l’imprimante silencieuse, mais améliorent aussi la qualité d’impression. Sur la Alfawise U30Pro pas besoin, car les contrôleurs intégrés sont déjà de très bonne qualité. C’est une des différences avec la Alfawise U30. On les repère sur la carte grâce aux petits dissipateurs noirs.
La carte possède un port USB-B pour être reliée au PC pour lancer les impressions, faire des modifications de firmware… Elle possède aussi un emplacement micro SD pour y stocker vos fichiers d’impression. Une carte micro SD ainsi qu’une clé micro SD / USB sont livrées.
Pour l’écran, nous avons une jolie surface de 4,3 pouces, couleur et tactile. L’écran réagi très rapidement, le tactile est agréable à utiliser et mieux que sur certaines imprimantes laser HP ! L’écran vous informera de la température souhaitée sur votre bed et de votre buse, la température en cours, l’avancement de l’impression de votre pièce… Les autres onglets permettent de refaire revenir au point 0 les axes X,Y et Z, de charger ou de décharger le filament, de faire la calibration du plateau et de parcourir la carte SD pour lancer vos impressions. Le flash du firmware de l’écran est possible pour le passer en Français. J’ai les fichiers, mais personnellement je n’en ai pas encore trouvé l’utilité, car rien de compliqué. Pour cela, il faut démonter la plaque arrière et nous avons un lecteur de carte SD au dos de l’écran.
On teste l’imprimante
Notre imprimante est prête. On commence par quoi ? Il va falloir être sûr que le capteur du Z ne soit pas trop bas. Sur l’écran de l’imprimante, on fait un home Y,X et un home Z. Il ne faut pas que la buse se pose sur le plateau. Le mieux est de se préparer à couper l’imprimante et si on entend l’axe sauter : on coupe. En théorie, si vous avez bien suivi le manuel… cela devrait être bon. À ce moment, remontez votre capteur comme indiqué sur la notice. Une fois que c’est bon, la première chose à faire est le Leveling. Il faut régler le plateau sur 5 points. Pour cela, je vous recommande de le faire plateau chauffé, Allez dans le menu Tune, puis sur HeatBed température et montez à 60°. Une fois à 60°, allez dans le menu Utilities puis Leveling, en tapant sur les points votre tête va se déplacer. Une fois en position, passez une feuille entre le plateau et la buse. À l’aide des molettes sous le plateau réglez l’écart avec une feuille, celle-ci doit légèrement gratter. Faites vos 5 points, une fois cela fait je vous recommande de le faire à nouveau. Tout est bon ? Alors bonne nouvelle, on peut lancer une impression, mais quoi ? Alors oui, Alfawise livre un peu de PLA blanc mais cela ne sera pas suffisant pour votre première pièce. En effet on ne va pas imprimer n’importe quelle première pièce. Afin d’être sûr que tout est bien monté, il faut imprimer ce que l’on appelle un 3D Benchy. C’est un petit bateau avec plusieurs difficultés pour votre imprimante, il a même sa page Wikipédia 🙂 Vous le retrouverez sur la carte SD, l’impression prend un peu moins de 3h. Le fichier livré n’est pas très optimisé, on le retrouve sur Thingiverse, mais il faut imprimer celui de la carte.
Avant tout, il faut charger du filament. Pincez votre extrudeur pour faire entrer le fil. Tout en gardant l’extrudeur pincé, poussez le filament jusqu’à la tête. Allez maintenant dans le menu Utilities puis sur Filament, tapez sur Load. Une popup affiche une demande de 200°, il faut attendre. Une fois prêt, le moteur va pousser le filament. La buse étant testée en usine, vous allez avoir du filament blanc qui va sortir, laissez le filament continuer jusqu’à voir le noir sortir. Une fois que c’est bon, tapez sur Stop. Allez maintenant sur le menu Files, choisissez le fichier 3Dbenchy01.gcode et Open. Votre imprimante va monter en température et lancer l’impression. Surveillez la première couche, c’est la plus importante. Elle doit bien se coller au plateau, c’est OK… il ne reste plus qu’à laisser l’impression se faire.
Voici notre Benchy imprimé. Il faut maintenant voir, s’il y a des défauts et les corriger si besoin. Vous pouvez aussi imprimer un cube de test 20 x 20 disponible sur Thingiverse. Ce cube permet de voir la précision de l’imprimante et avec les axes indiqués cela vous dira d’où vient le problème.
C’est parti
On est maintenant prêt pour lancer nos propres impressions, mais de quoi avons-nous besoin ? Précédemment, je vous ai parlé de Thingiverse. Vous trouverez beaucoup de choses réalisées par des Maker. Il vous suffit de taper un mot clé comme Playmobil et j’ai pu trouver le crochet cassé sur l’un de mes wagons.
Ensuite, vous pouvez faire vous-même vos modélisations (sur PC) avec n’importe quel logiciel de modélisation 3D du moment que vous pouvez enregistrer votre projet en .stl. Personnellement j’utilise Fusion 360, pour une utilisation personnelle il est gratuit 1 an renouvelable. Vous trouverez de nombreux tutos.
J’ai mon fichier .stl je fais quoi maintenant ? Il va falloir utiliser un Slicer. What? Un slicer est un logiciel qui va découper couche par couche votre pièce. Vous allez pouvoir régler la qualité de votre pièce, la rapidité d’impression et bien plus. Une fois l’opération réalisée, il va créer un fichier de type gcode, qui sera lu par l’imprimante. Vous pouvez l’envoyer sur l’imprimante par USB ou avec la carte SD (ou réseau avec Octoprint).
Pour le slicer j’utilise Cura. Il est gratuit et fait très bien le travail. Dans les profils d’imprimante, la U30pro n’y est pas. Je vous recommande d’utiliser celui de la Ender 3-pro. Il faudra juste changer la taille du plateau dans les réglages.
L’environnement dans tout ça ?
Depuis le début de l’article, je vous parle du PLA, ce plastique est 100% biodégradable et fabriqué à base d’amidon de maïs et de betteraves. Côté filament, j’utilise la marque Dailyfils, car très connue et très utilisée et en plus il utilise des bobines carton.
Conclusion
Avant de vous lancer dans l’impression 3D, prenez le temps de vous informer sur les imprimantes, les choses à faire de base… C’est important et cela vous aidera lors de vos premières impressions. Il y a beaucoup de choses à savoir, mais pas autant que je le pensais et mon appréhension sur la difficulté a été réduite suite à la consultation de divers tutos, articles.
Est-ce que je recommande la Alfawise ? Tout dépend si vous avez la patience et êtes prêt à devoir travailler un peu sur l’imprimante. Il faut aussi prendre en considération le budget. Les imprimantes chinoises ne sont pas chères et la qualité d’impression reste assez bonne. Alfawise est une marque de Gearbest et les Alfawise U30pro sont des copies des Longer LK4Pro. C’est eux même qui fournissent Gearbest. Personnellement, j’ai eu un problème de plateau déformé. La buse est soit trop loin du plateau soit trop proche et les débuts sont compliqués. Pour information, la buse doit être à 0.15 mm du plateau. La marge d’erreur est donc très minime. Ce problème n’est pas lié uniquement aux imprimantes Alfawise. On peut le retrouver chez Longer, Ender qui ont un modèle très proche de la U30pro : Ender 3 Pro. Ce problème se pose sur beaucoup d’imprimantes et il faut savoir que la plupart des imprimantes proviennent de Chine.
Pour corriger cela, il existe plusieurs techniques. En bref, nous avons un capteur de nivellement auto appelé le BL Touch. Il va palper votre plateau pour compenser les défauts durant l’impression. Cette option, je l’ai utilisée, mais je n’en suis toujours pas satisfait. J’ai toujours des endroits où la buse est vraiment très très proche du plateau. La seconde, poncer le plateau chauffant pour le rendre plat, changer le verre par un miroir de 4 ou 5 mm découpés au magasin de bricolage, voir le changement des roues galets qui peuvent être de mauvaise qualité.
Aujourd’hui, ça va mieux avec la U30pro. Il y a aussi de grosses communautés sur Facebook ou forum, donc en cas de problème ou un besoin d’aide, on obtient rapidement des réponses. Mais voilà, ce n’est toujours pas top et j’ai dû passer plus de temps à travailler dessus qu’à réellement l’utiliser.
Si vous voulez une imprimante Plug & Play qui fonctionne dès son allumage et sans vous prendre la tête sur le leveling, il faudra passer sur une gamme de prix supérieurs (700-900€). Dans ces prix, nous avons toujours des imprimantes DIY. Cette gamme possède souvent un système de plateau différent, avec une meilleure finition et précision comme la Prusa i3 MK3S disponible en kit ou à monter (environ 8 heures de montage). Ensuite nous avons les machines plus « commerciales », mais il y a plusieurs inconvénients sur ce type d’imprimante. Souvent, il vous faudra utiliser du filament de la même marque. Vous ne pourrez pas utiliser le filament de votre choix. Vous ne pourrez pas changer la buse. Cela est utile si vous souhaitez plus de précision ou pour de grandes pièces. Celle-ci est montée en usine et le démontage est impossible. C’est donc aussi valable si votre buse se bouche… Ça finit donc par un SAV. En parlant de SAV, sur les marques chinoises, il est presque inexistant.
Sur les imprimantes de type DIY, vous trouverez toutes les pièces facilement, qui sont souvent identiques d’une marque à l’autre. Le coup des pièces est relativement faible.
Pour terminer, voici quelques liens utiles pour vous aider. Plusieurs chaînes YouTube comme Le GüeroLoco, Egalistel, Jocelyn Simard, BenTeck et pour trouver des pièces déjà modélisées : Thingiverse, Myminifactory, Yeggi.
Depuis le début de la rédaction de cet article, plusieurs semaines se sont écoulées. Cela m’a permis d’avoir un vrai recul sur l’impression 3D. À ce jour, je souhaite passer sur la Prusa i3 MK3S, pour plusieurs raisons. Tout d’abord pour la qualité de l’imprimante, ensuite pour la qualité de l’impression, un service de qualité avec un forum officiel en français. Leur blog est en français et le créateur Josef Prusa est à l’écoute de la communauté pour les améliorations et problèmes remontés.