Le moteur pas à pas de l'imprimante 3d ne fonctionne pas :réparons-le !

Bien que je pense que je connais bien une imprimante 3D, cela me fait toujours peur quand une machine tombe en panne en raison d'un problème matériel potentiel. Contrairement à la modification d'un réglage obscur dans la trancheuse, mon cœur a tendance à sauter un battement lorsque je m'occupe de pièces mécaniques et électriques.

Tôt ou tard, vous devrez faire face à un moteur pas à pas qui ne fonctionne pas correctement. Si vous êtes comme moi, vous préférez certainement faire quelques recherches avant d'essayer des choses potentiellement irréversibles. Bien que nous allons approfondir chaque cause, ce sont les causes les plus courantes d'un moteur pas à pas qui ne fonctionne pas correctement.

Le moteur pas à pas d'une imprimante 3D peut ne pas fonctionner en raison d'un courant électrique insuffisant, d'une perte de continuité avec le câblage ou un connecteur, ou d'un pilote de moteur pas à pas ou d'une carte de commande défectueux.

Bien sûr, ce bref résumé n'est pas très utile lorsqu'il s'agit de résoudre votre problème, alors commençons !

Comment réparer un moteur pas à pas qui ne bouge pas

En ce qui concerne les problèmes liés au matériel non fonctionnel, le chemin recommandé pour les résoudre va toujours de la solution la plus simple à la plus compliquée possible. Il est inutile de vérifier les paramètres du firmware ou de modifier les configurations avancées de notre imprimante si nous ne vérifions pas au préalable que la machine est allumée. Bien que cela semble idiot, la plupart des problèmes sont généralement résolus par des vérifications presque triviales et très basiques. lorsqu'il s'agit de moteurs pas à pas, ce n'est pas l'exception à la règle.

Avant de commencer à rechercher le problème qui ne permet pas au moteur de bouger, je vais vous poser une question :le problème est-il dû au moteur pas à pas lui-même ?

De nombreux utilisateurs ne le savent pas (et pourquoi le devraient-ils ?), mais le micrologiciel de l'imprimante 3D est configuré pour empêcher le moteur de l'extrudeuse de bouger lorsque le hotend est froid. Cela signifie qu'avant d'essayer de le déplacer, vous devez préchauffer le hotend à une température supérieure au minimum (je recommande 200 degrés, juste pour être sûr).

Maintenant que nous en sommes conscients, essayons de réparer ce moteur ennuyeux !

Le moteur pas à pas ne reçoit pas de courant électrique

Tout d'abord, vous devez vérifier que le moteur reçoit du courant électrique. Pour ce faire, vous n'avez pas besoin d'un multimètre ou d'un outil particulier, allumez simplement l'imprimante et essayez de déplacer les moteurs à partir du menu.

Sur les imprimantes de type Marlin, sélectionnez "Préparer ” -> “Déplacer l'axe ” et sélectionnez l'axe du moteur qui ne fonctionne pas. Commandez un mouvement suffisamment long, tel que 150 mm dans les axes X / Y, ou 100 mm dans l'axe Z. Si pendant le mouvement vous pouvez déplacer le moteur à l'aide de votre main, cela signifie que le champ magnétique n'est pas généré à l'intérieur du moteur, ce qui est nécessaire à son fonctionnement. Étant donné que le champ est généré par un courant électrique, il s'agit très probablement d'un problème d'alimentation.

Vérifier la tension fournie par la source avec un multimètre. Certaines imprimantes fonctionnent à 12V tandis que d'autres ont besoin de 24V. La lecture doit être stable à tout moment. Si les bornes de la source d'alimentation ne fournissent pas la tension nécessaire, les composants de l'imprimante commenceront à tomber en panne. Remplacez l'alimentation si nécessaire.

Après cela, assurez-vous que les fiches de connexion du moteur sont correctement connectées et vérifiez qu'il n'y a pas de broches tordues. Essayez de vérifier la continuité de chaque fil à l'aide d'un multimètre (la vidéo ci-dessous vous montre comment faire). Une défaillance de l'un des fils entraînera un dysfonctionnement du moteur. Si vous trouvez un fil qui ne réussit pas le test de continuité, remplacez le connecteur.

Vérifiez la carte du pilote du moteur pas à pas

L'étape suivante pour trouver la cause de l'échec consiste à vérifier le pilote. Typiquement, un Pololu A4988 est utilisé. Cette petite carte régule la puissance du moteur pas à pas et sert de lien entre la carte de contrôle et le moteur pas à pas.

Essayez de déplacer le pilote vers une autre prise et voyez si le problème est transféré au moteur auquel vous avez connecté ce pilote. Soyez très prudent lors de la connexion du pilote, car ses broches doivent être orientées correctement (recherchez le "Activer" épinglez à la fois le pilote et la carte et faites-les correspondre). Le placer à l'envers fera griller le pilote ou la carte de contrôle.

Si vous constatez que le problème venait du pilote, remplacez-le par le même ou un équivalent. Il existe des modèles plus silencieux et plus durables, mais ils sont beaucoup plus chers que le A4988 chauffeur.

Il est maintenant temps de vérifier le tableau de commande. Les imprimantes RepRap 3d utilisent souvent un Arduino Mega + Rampes car il s'agit de la version la moins chère et la plus fiable que vous puissiez obtenir. Vous devrez vous procurer une autre carte pour tester si le problème persiste.

Comment réparer un moteur pas à pas bruyant/cliquant

Augmenter la tension du pilote du moteur pour atteindre le couple requis

Lorsqu'un moteur pas à pas doit générer un couple très important (supérieur à ce qu'il peut fournir), il s'arrête de bouger, mais le champ magnétique continue de demander à l'arbre du moteur de tourner. Cela peut être entendu comme un ou plusieurs "clics" dans le moteur.

Étant donné que la carte de contrôle n'a pas de retour concernant la position de l'extrudeuse, l'impression continue comme si de rien n'était et l'étape est « perdue ». Cela produit un déplacement de couches dans l'objet, ou de secteurs sans filament déposé lorsque le moteur qui perd des pas est le moteur de l'extrudeuse.

La cause la plus fréquente de perte de pas dans les axes de mouvement est une basse tension définie dans le pilote du moteur. Afin d'augmenter la tension, les pilotes ont un petit potentiomètre sur le dessus. À l'aide d'un tournevis à pointe céramique, tournez le potentiomètre dans le sens des aiguilles d'une montre. En même temps, la tension délivrée doit être lue avec un multimètre.

La tension nécessaire varie en fonction de chaque imprimante, du type de moteur pas à pas et de la charge requise par le moteur. Les moteurs de l'axe Z et de l'extrudeuse nécessitent souvent plus de tension que les autres. Certaines personnes effectuent des calculs pour déterminer la tension en fonction du moteur utilisé, mais d'après mon expérience, cela doit être fait de manière empirique, en augmentant la valeur de la tension jusqu'à ce qu'un fonctionnement fiable soit atteint.

Autres causes courantes

• Manque de lubrification dans les guides :cela fait que le mouvement demande un couple plus important.
• Tension excessive des courroies :la courroie tire fortement sur l'arbre du moteur, ce qui le tend inutilement. Les bretelles doivent être relativement serrées, mais veillez à ne pas exagérer.
• Faible température d'extrusion :si le filament n'est pas assez chaud, il ne s'écoulera pas facilement à travers le hotend, ce qui augmentera la pression nécessaire à l'extrusion. Une tour de température est le meilleur test pour établir la température d'impression optimale.
• Échec du refroidissement du canon :si la chaleur "monte ” le long du canon, cela provoque le ramollissement du filament. La partie supérieure du filament doit agir comme un piston, elle doit donc être aussi froide que possible. En cas d'échec, le moteur est forcé davantage, ce qui lui fait perdre des pas et génère un bourrage dans la tuyère. L'ajout d'un dissipateur thermique et/ou d'un ventilateur de refroidissement peut résoudre ce problème.
• La vitesse réglée est excessive :l'accélération demandée au moteur doit être dans ses capacités. Lorsque le moteur ne parvient pas à répondre à la demande de mouvement, il perd des pas. Les axes X / Y sont les plus touchés par ce problème.
• Jeu sur l'arbre  :si la courroie est trop lâche, ou si le système de guidage permet un petit jeu, les premiers pas dans un changement de direction seront perdus, provoquant une déformation de l'objet.
• Surcharge de pilote :Comme les pilotes gèrent des courants très importants, ils doivent dissiper de grandes quantités de chaleur. Pour cela, des dissipateurs thermiques en aluminium sont généralement fixés à la puce principale du pilote. Lorsque la chaleur est excessive, le conducteur commence à mal fonctionner et l'un des symptômes les plus fréquents est la perte de pas dans le moteur. Pour éviter cela, je vous recommande de placer un ventilateur de refroidissement pointant directement vers les pilotes.

Autres questions fréquemment posées

Un moteur pas à pas peut-il devenir trop chaud ?

Si vous touchez les moteurs pendant une très longue impression, vous remarquerez qu'ils peuvent devenir très chauds. Cela se produit car une partie de la puissance générée par les moteurs est transformée en énergie mécanique et une autre partie est perdue sous forme de chaleur.

Le carter du moteur et ses composants internes sont conçus pour résister à beaucoup de chaleur, mais si une température maximale est dépassée, ils pourraient être endommagés.

La température de fonctionnement maximale d'un moteur pas à pas est toujours spécifiée sur la fiche technique du modèle spécifique. Bien que les valeurs spécifiques varient beaucoup, elles se situent généralement entre 70 °C et 100 °C.

En règle générale, on pourrait dire que si vous ne pouvez pas toucher le moteur pas à pas, c'est qu'il est clairement trop chaud. Bien que ce soit relatif, c'est un bon point de départ. Régulez la tension dans les pilotes à un point médian, dans lequel le fonctionnement est comme prévu mais sans trop augmenter la température.

Une fois que vous avez une bonne configuration, je vous recommande de prendre note des valeurs pour chaque moteur pas à pas. Dans le cas où vous auriez besoin de remplacer un pilote, vous n'aurez pas à refaire ce test.

Les moteurs pas à pas nécessitent-ils une maintenance ?

Les moteurs pas à pas ne nécessitent aucun entretien. Il n'est pas nécessaire d'entrer dans les détails, mais contrairement aux moteurs à courant continu courants, ils n'ont pas de balais ni de pièces en contact susceptibles de s'user. Assurez-vous simplement de le garder exempt de poussière et de saleté. Si vous utilisez de la laque pour cheveux pour améliorer l'adhérence du lit, assurez-vous de couvrir toutes les pièces électroniques avant de la vaporiser.

Comment remplacer un moteur pas à pas

Si vous êtes arrivé ici sans trouver le problème, le moteur pas à pas est probablement en panne et vous devez le remplacer. Pour ce faire, il est important que vous sachiez que la désignation NEMA 17 (la plus utilisée en impression 3d) ne fait référence qu'à la répartition des trous filetés de montage. Dans cette gamme de moteurs, il existe d'innombrables variantes qui peuvent ou non correspondre aux spécifications dont vous avez besoin.

Avant d'acheter un nouveau moteur, vérifiez auprès du fabricant de l'imprimante les spécifications concernant :

• Tension de fonctionnement
• Couple
• Degrés de rotation pour chaque pas (nombre de pas par tour)
• Hauteur du moteur (pour s'assurer qu'il tient au même endroit que le précédent)

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