Pourquoi un capteur de fin de filament est crucial pour une impression 3D fiable

Si vous avez déjà raté une impression 3D par manque de filament, vous savez à quel point c'est frustrant. L'impression 3D utilise des filaments thermoplastiques qui fondent sous l'effet de la chaleur plutôt que de brûler.

Le point de collecte de l'imprimante contient une chambre de chauffe qui alimente le filament, le chauffe à son point de fusion, puis l'extrude à travers une buse métallique.

Sa configuration assure l'alimentation, la fusion et l'extrusion. C'est là qu'intervient le capteur de fin de filament.

Les capteurs alertent immédiatement le processeur interne de l'imprimante lorsqu'une bobine est vide.

Pourquoi avez-vous besoin d'un capteur de filament ?

Un capteur de filament détecte quand une bobine est vide ou qu'aucun filament n'avance, et signale au processeur de l'imprimante.

Après chargement d'une nouvelle bobine, le filament se connecte à l'extrudeur et l'impression reprend là où elle s'était arrêtée, économisant temps et matériau.

En cas de fin de filament, le capteur ordonne à l'imprimante d'arrêter automatiquement l'impression, de rétracter les derniers centimètres de matériau du heatbreak et d'écarter le chariot X de la pièce imprimée.

Les capteurs de fin de filament alertent aussi l'utilisateur pour remplacer la bobine et connecter un nouveau filament. Cette fonction intelligente fait gagner du temps en réduisant les accidents d'impression grâce à un avertissement automatique.

Les capteurs intelligents comme le capteur BTT (voir sur Amazon) détectent les faux positifs (échec de chargement dans le module), les bouchons de buse, les enchevêtrements de consommables et les pannes d'extrusion anormales.

Options de mise à niveau des capteurs

Plusieurs options existent pour mettre à niveau vos capteurs : installation optique, mécanique et électronique.

Solution optique

Vous pouvez utiliser un interrupteur de fin de course optique pour détecter l'absence de matériau d'impression. Son fonctionnement repose sur la déviation de la lumière vers le récepteur du capteur.

Si la fonction principale est de détecter différents matériaux, nous recommandons l'installation d'un ressort de serrage.

La solution optique implique de concevoir un boîtier. Trouvez un exemple DIY ici.

L'interrupteur de périmètre doit être placé dans le bac entre la bobine et l'imprimante. Un tube PTFE guide le filament à travers le châssis avec peu de friction. L'installation mécanique est alors complète.

Solution mécanique

La solution mécanique repose sur la résistance du matériau d'impression passant dans l'interrupteur. L'absence de résistance déclenche l'interrupteur, qui active le buzzer.

Cette solution est abordable et fiable. Cependant, vous aurez besoin d'un boîtier et d'un tube PTFE (voir sur Amazon) pour une performance maximale.

Silencieux

L'Ender 3 a un inconvénient : l'émission sonore ! Il bippe à chaque interaction avec l'écran LCD.

L'équipe d'ingénierie de Creality a développé une carte mère silencieuse et conviviale, vendue avec un logiciel préinstallé pour réduire ce problème.

Si la carte mère n'est pas votre priorité, vous pouvez opter pour un silencieux sur l'émetteur de signal de l'écran LCD pour supprimer les bips.

Support de carte SD

L'emplacement du port micro SD de l'Ender 3 en bas n'est pas pratique pour les utilisateurs avec assistance moteur instable. Pour l'auto-impression, nous recommandons un support de carte avec câble adaptateur depuis le micro SD.

Comment tester un capteur de fin de filament ?

Le capteur IR est une solution hybride combinant un capteur laser IR activé par un minuscule levier mécanique. Vous pouvez voir l'état du capteur dans le menu de la machine sous Info → Info capteur :

• 1 – Filament chargé
• 0 – Filament déchargé
• N/A – Capteur non activé ou mal installé.

Après installation et activation, si le statut reste N/A, vérifiez les connexions du câble et la carte mère.

La carte a un connecteur de câble avec un loquet de sécurité à verrouiller lors de la connexion. Le fil noir doit aller vers la tour Z (avant) et le fil rouge vers le connecteur PSU de l'imprimante (arrière).

Le loquet du câble côté capteur doit faire face dans la même direction que les composants sur la puce. Vérifiez la séquence des couleurs et la direction, et assurez-vous d'utiliser la version actuelle du firmware.

Le firmware lie le matériel et le logiciel. Il joue un rôle crucial dans la connexion matériel/logiciel.

En impression 3D, cela se fait en envoyant un fichier G-code du logiciel à l'imprimante, ordonnant au firmware de l'interpréter et de donner une sortie aux composants.

Le firmware comprend la commande G-code « G2 X20 Y40 » et dirige le moteur pas à pas pour amener l'extrudeur à « X=20 et Y=40 ».

Il assure la fluidité de ce processus. Sans lui, l'imprimante ne comprendrait pas le G-code. Le firmware est souvent sur mesure pour des composants spécifiques comme Marlin.

L'Ender 3 a-t-il un capteur de filament ?

L'Ender 3 de Creality se distingue par son prix bas et sa construction simple. Cependant, il manque d'un capteur de fin de filament. Les multiples versions ont des modifications minimes, mais des mises à niveau simples donnent les meilleurs résultats.

L'installation d'un capteur de fin de filament est une mise à niveau cruciale. La similitude des extrudeurs et de l'axe Z sur les variantes Ender 3 assure que de nombreux capteurs et supports sont bien adaptés.

Comment ajouter un capteur intelligent de fin de filament à l'Ender 3 ?

Il n'y a que deux options d'installation sur l'Ender 3 : optique ou mécanique, les méthodes étant presque identiques pour les deux interrupteurs de fin de course.

Interrupteur optique

Si vous choisissez un interrupteur optique, votre capteur nécessitera plusieurs pièces pour imprimer du filament transparent. Les capteurs multipièces utilisent du PTFE en raison de leur assemblage plus complexe.

Les modèles monopièce ne détectent pas le filament transparent et conviennent si vous n'envisagez pas d'en utiliser. Alternativement, achetez un capteur monté adapté à l'Ender 3.

Interrupteur mécanique

L'interrupteur mécanique a deux critères d'installation : le boîtier de l'interrupteur et le boîtier du capteur.

La double fonction du boîtier d'interrupteur est admirable : outre son rôle de capteur, il agit aussi comme guide-filament. Ce boîtier est préférable pour les grands interrupteurs de fin de course.

Connectez le câble du capteur à la carte mère après avoir terminé le boîtier. La broche 27 est la référence, permettant un flux de travail fluide en limitant le soudage et la coupe de fils. Si la broche 27 est déjà utilisée, Raspberry Pi (voir sur Amazon) offre plus d'efficacité.

Les capteurs intelligents comme BIGTREETECH (BTT Smart filament sensors) détectent les pannes mineures de module et les défaillances dues à l'extrusion anormale, bouchons de buse et enchevêtrements de consommables.

OctoPrint fonctionne-t-il avec un capteur de filament ?

OctoPrint a commencé comme logiciel pour contrôler les imprimantes sans fil. Au fil des ans, il est devenu une force dominante en offrant une large gamme de solutions.

Les plugins OctoPrint permettent d'ajouter un capteur de fin de filament à votre imprimante. Ils intègrent les capteurs intelligents aux broches GPIO du Raspberry Pi (voir sur Amazon).

Comment fabriquer un capteur de fin de filament ? [DIY]

Pour assurer le bon fonctionnement d'un buzzer, soudez correctement des câbles en cuivre bien isolés à l'interrupteur et à la source d'alimentation.

Tous ces raccords doivent être faits par soudure, et un firmware récent comme Marlin permet d'arrêter ou mettre en pause l'imprimante s'il est bien monté sur les broches appropriées de votre carte de contrôle.

Exigences

1. Un interrupteur de fin de course
2. Un capteur. Il y a un large choix. Contrairement au capteur optique, le capteur de fin de course est moins cher et plus facile à configurer, l'optique étant plus difficile à concevoir et installer.
3. Boîtier. Un boîtier pour l'interrupteur peut être imprimé en 3D pour servir de logement.
4. Le reste. Un buzzer, tubes thermorétractables, câbles isolés, pistolet à air chaud, source d'alimentation, imprimante 3D pour reproduire le boîtier, filament, vis et fil à souder.

Le filament doit passer sur le rouleau et exposer la connexion pour activer le capteur. Le passage du filament libère l'interrupteur mécanique qui ferme la connexion, déclenchant l'alarme du buzzer.

Options de mise à niveau des capteurs

Parmi les atouts de l'Ender 3 : prix bas et matériel simple. Le fabricant a fourni logiciel et matériel pour faciliter le remplacement d'imprimantes automatisant l'impression continue (optique ou mécanique).

Conclusion

Idéalement, si vous envisagez d'acheter une imprimante, assurez-vous qu'elle a un capteur de fin de filament. Sinon, vous pouvez passer à un capteur intelligent pour quelques euros seulement.

Pour de petites impressions, vous pouvez prévoir la durée de vie du filament et un capteur n'est pas indispensable. En revanche, pour de grandes impressions aux longues durées, un capteur est recommandé.