La toute nouvelle mise à jour de l’imprimante 3D de WhamBam : Un changeur d’outils simple mais efficace, avec des connexions électriques, disponible dès maintenant !
Il s’agit du mutant WhamBam – brevet en instance.
Vous venez de voir ce qu’il fait – c’est un système de changement rapide pour les imprimantes 3D et les CNC légères, que ce soit avec une tête de routage ou quelque chose comme un laser.
Il y a une partie qui reste sur la machine, on l’appelle la “plaque fixe”, et une partie qui reste avec la tête de l’outil, c’est la “plaque mobile”, et elles se verrouillent ensemble grâce à un mécanisme assez simple, mais efficace. Elles coulissent ensemble avec une queue d’aronde et c’est ce levier qui verrouille le tout en place. Vous savez, l’action de glisser me rappelle un peu les cartouches de Gameboy, juste que, quand celles-ci sont en place, elles sont beaucoup plus solides.
Ce que je me demandais – le Mutant est quelque chose de complètement différent de ce que fait l’E3D Toolchanger, et aussi le X-Change qui est actuellement sur Kickstarter, alors pourquoi le faire comme ça.
Rafraîchissement rapide : Le Toolchanger a un support plus plat qui utilise des supports en acier trempé et une petite pince à baïonnette qui serre le tout. Et ce système est optimisé pour pouvoir changer automatiquement d’outil pendant un travail d’impression, de sorte que l’accouplement planaire est vraiment le résultat de l’amarrage et de la prise en utilisant le mouvement que l’imprimante peut déjà gérer. Une telle solution n’aurait donc pas fonctionné.
Comme WhamBam n’a pas eu à tenir compte de ce cas d’utilisation et en a fait une procédure de changement 100% manuelle, cette monture fait en fait beaucoup plus que le changeur d’outils. Vous l’avez peut-être déjà vu, mais celui-ci est également équipé d’un changeur rapide électrique. Vous branchez donc le faisceau de câbles de votre imprimante sur la plaque de base, puis votre hotend, le capteur de lit et tout cela uniquement sur la plaque mobile.
Ce levier de verrouillage remplit en fait une double fonction, non seulement de verrouillage, mais aussi de déverrouillage, comme vous pouvez le voir ici, où il pousse activement les deux plaques l’une vers l’autre lorsque vous essayez de les libérer.
Le connecteur qu’ils utilisent est un connecteur à broches assez standard au pas de 2 mm, et il faut un peu de force pour le brancher, mais aussi pour le séparer.
Si vous avez déjà essayé de retirer une carte RAMPS d’un Arduino Mega, vous savez de quoi je parle. Les calibres officiels sont de 2,6A pour ces 12 contacts “de calibre inférieur”, puis de 10A pour la paire séparée, ce qui est intéressant – les bornes de 2,6A utilisent une broche chacune sur l’embase, la borne de 10A en utilise trois, ce qui voudrait dire qu’elle pousse en fait 3,3A par broche sur l’embase.
Bien sûr, je n’avais qu’à tester la revendication de 10A, donc comme je n’ai pas d’alimentation électrique de laboratoire de 10A, j’ai juste utilisé un lit chauffant, l’ai câblé à travers les plaques de mutants, et j’ai ajusté la tension de l’alimentation électrique jusqu’à obtenir environ 10A.
D’accord, 11, mais ça va tomber super vite une fois que tout aura chauffé, les métaux comme le cuivre ont une résistance beaucoup plus élevée une fois qu’ils sont chauds.
Et les choses se sont réchauffées. Maintenant, les parties du mutant semblent tout à fait bien, en fait, mais parce que les terminaux sont si minuscules, vous ne pouvez utiliser que des câbles assez fins, qui, à leur tour, chaufferont beaucoup plus que tout le reste du système, donc ce sera en fait votre facteur limitant.
Je ne voudrais toujours pas faire passer un 10A continu par là, mais pour un bout chaud qui a juste besoin de chauffer une fois puis de maintenir la température, ou même pour une petite broche de toupie, ce sera plus qu’adéquat. En ce qui concerne le voltage, je pense que ces connecteurs peuvent officiellement prendre quelques centaines de volts, mais je dirais qu’il s’arrête à 48V DC, et je n’y brancherai certainement pas le secteur, parce que, eh bien, toutes les connexions sont exposées, au moins quand vous enlevez la plaque mobile. Le 48V va être un peu pénible, mais généralement encore considéré comme “sûr”. Il n’y a pas non plus de pré-coupure ou de moyen d’éteindre votre charge de courant élevé lorsque vous la débranchez, donc si vous débranchez une broche de routeur ou même un hotend de forte puissance alors qu’il est encore sous tension, vous risquez d’obtenir un arc électrique dans le collecteur ici. Bien sûr, vous devez aussi éteindre manuellement tous les moteurs pas à pas que vous acheminez dans le mutant avant de le déconnecter parce que les moteurs pas à pas n’aiment pas vraiment qu’on les sépare d’un coup sec.
En ce qui concerne le microprogramme, le fait de savoir que vous avez échangé quelque chose – eh bien, c’est à vous de le découvrir. Le plus simple serait de se contenter d’un type de thermistance et de monter une sonde de lit sur la plaque mobile, qui, en gros, va s’occuper des extrémités chaudes de différentes longueurs comme un volcan ou autre. Les réglages plus fins, tant en hauteur qu’en paramètres d’impression, peuvent ensuite être effectués dans la trancheuse avec simplement un profil différent pour chaque tête d’outil, ce dont vous aurez de toute façon besoin pour tenir compte de l’outil réellement changé que vous venez de monter. Marlin offre également une assistance pour le changement d’outil, mais c’est quelque chose que vous devrez configurer vous-même.
Quant aux pièces mécaniques, elles sont toutes en nylon renforcé de fibre de verre, plastique, qui est solide, mais les pièces ne sont pas de très haute qualité. Je veux dire, elles sont robustes et tout, mais elles ont toutes des bords assez tranchants, et la plupart des pièces sont un peu tordues à cause de la façon dont elles sont conçues comme de grosses plaques de plastique, et le plastique, comme vous le savez tous, aime se déformer quand il refroidit, surtout juste après avoir été moulé quand toute la pièce est encore chaude et déformable. Vous obtenez donc des choses comme un levier de déclenchement courbé, la plaque mobile et la plaque fixe sont tordues et elles s’alignent avec un espace très laid, qui heureusement ne semble pas affecter la façon dont le connecteur s’engage.
Il y a des marques d’enfoncement sur toute la surface de la plaque mobile, elles sont probablement de quelques dixièmes, et pire encore, si vous regardez la décharge de traction sur la plaque fixe, elle ne s’aligne pas avec le couvercle. Je veux dire, les pièces ne sont certainement pas jolies, mais elles fonctionnent. Elles s’emboîtent toutes bien et font leur travail.
Ainsi, pour monter les plaques fixes et mobiles sur une imprimante et une tête d’impression, il vous faudra un adaptateur pour presque toutes les situations. Heureusement, le système Mutant a été testé par des bêta-testeurs volontaires et ils ont déjà conçu des tonnes de pièces de montage pour adapter les plaques aux chariots d’imprimante et la plaque mobile aux extrudeuses et aux têtes d’extrusion.
La plaque mobile a une tonne de trous à différents intervalles, mais la seule correspondance directe sans adaptateur que j’ai pu trouver était le hotend Creality de l’Ender-3 qui s’adapte à ces trous du bas ici. L’Hemera complet a un espacement de 34 mm entre les trous, la plaque a un motif qui est proche, mais il est de 32 mm de sorte qu’il ne s’adapte presque pas, mais vous pouvez en fait monter directement le Slice engineering Mosquito, mais seulement dans la mauvaise orientation.
Je suppose que cette section est destinée à monter des capteurs de niveau de lit, mais là encore, vous aurez besoin d’une sorte d’adaptateur. Les couches supplémentaires de plaques et de supports signifieront que votre tête d’outil va continuer à dépasser de plus en plus loin au fur et à mesure que vous ajouterez des plaques d’adaptation. La base du mutant a une épaisseur de 12 mm, mais avec quelques couches d’adaptateurs, elle peut facilement atteindre 20 ou 25 mm. J’aimerais bien que ces trous de montage ne soient que des fentes – de cette façon, ils couvriraient directement une gamme beaucoup plus large de modèles de montage. Mais, heureusement, comme il s’agit d’une plaque de plastique très solide au lieu d’être hyper-optimisée pour le moulage par injection et le poids en utilisant des nervures, vous pouvez certainement y percer votre propre modèle.
Je pense que des écrous carrés auraient été plus beaux et qu’ils fonctionneraient mieux avec des fentes, mais vous pouvez utiliser ces poches avec un écrou pour visser dans la plaque ou vous pouvez mettre une vis à tête cylindrique à l’arrière et la visser dans une extrémité chaude ou une extrudeuse qui a déjà un filetage.
C’est similaire sur la plaque fixe, mais vous n’avez que quatre trous pour la monter, vous pouvez percer les vôtres, mais par défaut, cela ne convient directement à aucune de mes imprimantes.
WhamBam propose un chariot sur mesure qui s’adapte directement au Mutant, à la fois pour les configurations de rails linéaires et de roues en V comme dans le Ender-3 ou tous les lookalikes Ender-3, qui remplace simplement votre chariot entier et fournit le serrage de la courroie et les points de montage pour la plaque fixe du Mutant. Très gros et solide.
L’idée générale, cependant, est d’utiliser les adaptateurs pour les plaques fixes et mobiles. Vous pouvez vous procurer ceux de Thingiverse et de Prusaprinters. MediaMan, qui a conçu le système HeroMe pour les machines Creality, a déjà adapté ses supports au Mutant et vous pouvez les utiliser pour une assez grande variété de hotends.
Mais pour les imprimantes qui ne suivent pas la norme chinoise “2020 extrusion for the X-axis”, le montage peut être très difficile. Par exemple, sur la Mendel 9001 et son chariot plat, cette énorme bosse à l’arrière du Mutant, elle n’a nulle part où aller, alors je dois espacer toute la plaque fixe d’une bonne trentaine de millimètres juste pour pouvoir la fixer.
Sur la Prusa MK3, la bosse est également un peu problématique si vous essayez de la monter trop serrée contre le chariot parce qu’elle va s’écraser sur le cadre en haut, et aussi, le mutant est beaucoup plus large que la configuration de base, donc vous perdrez soit la portée dans l’axe X quand il s’écrase sur les extrémités X, soit dans l’axe Y, si vous l’écartez tellement vers l’avant qu’il dégage les extrémités X.
Le système Mutant est conçu à la fois pour les configurations Bowden et à entraînement direct. Vous disposez de nombreuses connexions électriques pour faire fonctionner un hotend, un capteur de lit, une extrudeuse et une paire de ventilateurs, mais avec les configurations Bowden, votre hotend sera toujours connecté à l’extrudeuse avec le tube Bowden, c’est pourquoi ils incluent également un de ces connecteurs Bowden qui est censé se détacher plus facilement que les connecteurs standard en laiton et ne devrait pas mâcher autant le tube Bowden.
Il semble fonctionner mieux que les connecteurs standard bon marché, mais honnêtement, je préfère encore dévisser le connecteur de l’extrudeuse et garder la longueur de tube Bowden attachée à la tête de l’outil plutôt que de le resserrer dans le connecteur. Surtout pour les types de têtes d’extrusion qui utilisent le tube Bowden comme revêtement, comme les têtes d’extrusion standard de Creality, celles que j’ajusterais et mettrais en place une fois pour ensuite les laisser telles quelles et défaire l’autre extrémité du tube Bowden. À moins, bien sûr, que vous ne fassiez le mod où vous séparez et capturez un morceau du tube Bowden dans le hotend avec une rondelle sous le connecteur Bowden.
Une dernière chose avant d’en arriver au prix, c’est le fait que ce brevet est en instance. Si vous voulez savoir pourquoi je ne suis pas un grand fan de cette idée, jetez un coup d’œil au dernier épisode du podcast Meltzone que je fais avec Stefan de CNC Kitchen, mais en version courte : Jusqu’à présent, les brevets sur l’impression 3D ont surtout servi à verrouiller des fonctionnalités qui seraient en fait utiles. Les imprimantes à bande sont construites avec un angle de 45°, ce qui est gênant, car Makerbot et maintenant Stratasys détiennent le brevet qui leur permet de les construire comme une machine normale. Nous ne pouvons pas vraiment imprimer le PEEK ou, dans une certaine mesure, même l’ABS, parce que des chambres correctement chauffées sont également verrouillées derrière un brevet. Je veux dire que la seule raison pour laquelle nous avons des imprimantes 3D FDM, à base de filaments, de quelqu’un d’autre que Stratasys, c’est parce que le brevet qu’ils détenaient sur ce procédé de base a expiré en 2009, ce qui a ensuite donné naissance à tout le mouvement RepRap. Vous savez, ce que je crains qu’il ne se produise, ou peut-être même qu’il se produise déjà, c’est que l’innovation dans le domaine de l’impression 3D va se transformer en un champ de mines juridique de brevets qu’il faudra contourner, et qu’en fin de compte, les gens qui essaient de construire de nouvelles choses devront passer plus de temps à construire des solutions de contournement maladroites pour éviter des solutions éprouvées, mais brevetées, qu’à innover réellement. Maintenant, je ne sais pas quels détails du Mutant seront couverts par des brevets puisqu’ils ne sont pas encore publics, mais en général, je ne suis pas un grand fan de la direction que cela prend. Il en va de même pour le X-change concurrent, d’ailleurs.
Bon, parlons du prix. Il existe deux kits différents pour le mutant WhamBam : le “Kit de base” avec une seule plaque fixe et une plaque mobile pour 85 dollars, plus les taxes, les frais d’expédition, etc., et ensuite le kit “Quad” qui, comme son nom l’indique, est livré avec trois plaques mobiles pour 149 dollars. Vous pouvez également acheter les plaques fixes et mobiles séparément, ainsi que les coupleurs pneumatiques et les portiques sans adaptateur en option. Pour moi, les pièces du Mutant ne sont pas aussi bon marché que je l’espérais, mais la plupart des coûts sont dus à la fabrication à relativement petite échelle d’accessoires comme ceux-ci.
Les personnes qui vont vraiment bénéficier d’un système de changement rapide sur leur imprimante vont le savoir et pour elles, ces kits auront tout leur sens.
Mais il y a deux choses à considérer :
Avec le kit de base et une seule plaque mobile, à moins que vous n’imprimiez vous-même des plaques supplémentaires, par exemple pour un traceur à stylo, vous n’obtenez pas vraiment un système de changement rapide, vous obtenez juste un système de retrait et de réinstallation rapide. Le cas d’utilisation officiel pour cela est de pouvoir enlever le bout chaud ou l’extrudeuse et de travailler sur cette tête d’impression sans qu’elle soit fixée à l’imprimante, et je vois combien c’est utile, mais il s’agit essentiellement de prévoir l’échec, de prévoir de devoir entretenir régulièrement votre tête d’impression car elle ne cesse de se casser. Dans ce cas, pourquoi ne pas planifier le succès et, au lieu d’un système de changement rapide, investir dans une machine comme l’Hemera qui n’aura pas besoin d’autant d’entretien.
Et pour le prix du Quad, vous pouvez vous procurer un Ender-3 supplémentaire et en installer un pour l’impression normale ou autre, et avoir l’autre avec un Volcano ou optimisé pour les flexibles ou tout ce que vous monteriez autrement sur les plaques mobiles supplémentaires. Cela vous permet également de doubler la capacité d’impression si c’est quelque chose qui compte pour vous. Bien sûr, cela ne représente que deux têtes au lieu de trois et, dans les deux cas, vous ne vous retrouvez pas vraiment avec un système de changement rapide, mais c’est un élément à prendre en compte si vous voulez tirer le meilleur parti de votre budget d’impression 3D.
Comme je l’ai dit, si vous voulez cela, vous le saurez. Je suis juste très heureux que les systèmes de changement rapide soient adoptés et mis à disposition – plus d’options est toujours une bonne chose. Maintenant, je ne vais pas utiliser le Mutant sur mes imprimantes principales, comme ma Prusas ou la plateforme de test, la Mendel 9001, parce que pour ces deux dernières, cela signifie qu’il faut au moins massacrer le travail de câblage et limiter les machines parce que le Mutant n’est pas totalement compatible avec elles. Mais sur l’Ender-3, il s’intègre beaucoup mieux. Mon Ender-3 est resté pratiquement en sommeil, parce que, vous savez, si je voulais vraiment imprimer quelque chose, j’ai toujours eu de meilleures imprimantes pour le faire, mais je pense que c’est un bel ajout pour étendre ce pour quoi je peux l’utiliser.
En fin de compte, le matériel Mutant n’est certainement pas le plus flashy ou le plus baveux des kits, mais il est fonctionnel et fait bien le travail pour lequel il a été conçu. Il est facile à utiliser, il est robuste, il est électriquement décent, je veux dire que ce n’est pas un matériel super complexe, mais il y a encore beaucoup de détails que vous pourriez gâcher.
Maintenant, comme je l’ai dit, j’aimerais que certaines choses soient différentes, mais c’est bien ainsi. Et si vous avez une bonne raison d’utiliser un système de changement rapide comme celui-ci, alors le prix sera sûrement raisonnable pour vous.
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