Ender 3, réglage des axes

Intro

Localisation des Axes Ender 3
Localisation des Axes Ender 3

Après les premières impressions qui sont possibles et de belle qualité dès le premier montage, il est intéressant de s’intéresser aux axes de l’imprimante Creality Ender 3 . On va aussi s’intéresser aux autres réglages (plateau, fin de course, feeder…)

Fin de course axe Z

Fin de course axe Z

La tête d’extrusion, se range en position 0 (position home) lorsque le profilé descend sur le contact de l’image ci-contre. Ce contact est aussi appelé limit switch, stop end ou contact home.

Cette position en Z (0 mm vertical) servira :

  • De point de départ et de référence pour les impressions.
  • De hauteur pour le réglage du plateau (bed)

Il faut placer ce fin de course au plus bas, en butée grâce à l’ergo présent sur le support du switch, comme sur la photo.

Vis  Axe Z

L’axe Z de l’Ender 3 doit être libre de toute contrainte.

Vérifier l’alignement

Attention : Il faut débrancher le moteur de l’axe Z avant de le faire bouger à la main pour éviter qu’il n’envoie une tension à la carte mère

La vis, accouplée au moteur, doit être alignée au maximum avec le perçage du support extruder. Pour le vérifier, on peut démonter quelques pièces et en particulier l’écrou laiton puis vérifier l’alignement de l’axe Z lorsque la tête de pose est en haut puis en bas.

Dans l’idéal :

De haut en bas, la vis ne doit pas toucher le bord du trou et être centrée au maximum.

Si la vis n’est pas en face du perçage, il faut agir sur la fixation du moteur et éventuellement le caler

Moteur axe Z
Moteur axe Z

Une fois cet alignement obtenu, il faut en profiter pour régler les excentriques de l’axe Z. En effet, comme pour l’axe X et Y, le guidage vertical de l’extrudeur de fait avec tripodes et excentrique. En tournant avec un clé plate, le galet caoutchouc se rapproche ou s’éloigne du profilé.

Le but est qu’il n’y ait pas de jeu et que les roulettes ne soient pas trop serrées. Manuellement, l’axe Z doit monter et descendre facilement.

Si tout est OK, on peut remonter l’écrou laiton.

Ecrou laiton axe Z
Ecrou axe Z

Plateau ou bed

La hauteur et le niveau du plateau d’impression se fait manuellement avec les 4 molettes de réglage visibles en bleu sur l’image ci dessous.

Molettes réglage plateau Ender 3
Distance buse bed Ender 3
Distance buse/plateau

La buse doit travailler sur un plan parallèle au plateau. Autrement dit, lorsque l’axe Z est à la hauteur 0.1 mm on doit avoir une distance de 0.1 mm en tout point entre la buse et le plateau (à chaud).

On peut vérifier cette distance en 4 points du plateau (image ci-dessous) puis ajuster avec les molettes.

4 points niveau bed Ender 3
4 points niveau bed Ender 3

Comment se positionner facilement aux 4 points ?

Plusieurs méthodes sont possibles (séquence G-code, manuellement, commandes écran imprimante) mais une méthode est particulièrement pratique : l’envoi de consignes de position via Ultimaker Cura.

Connexion pc Ender 3

Il faut d’abord se connecter en USB à la carte mère et lancer
Ultimaker Cura sur votre PC.

Aller dans l’onglet « Surveiller » pour lancer les commandes G-Code vers l’imprimante

Contrôle de l'Ender 3 via Cura et G-Code
  1. Cliquer sur la maison X/Y L’extrudeur se placera à sa position home (X, Y=0 mm) en actionnant les fins de course
  2. Puis Idem pour Z. La buse se trouve en position d’attente en dehors du plateau (à la hauteur Z = 0mm)
  3. Cliquer sur préchauffer pour l’Extruder et le plateau et attendre la montée en température

3. Descendre le plateau assez bas grâce aux molettes pour éviter la collision lors des mouvements de l’extruder.

4. Dans la case « Envoyer G-Code » il faut taper les positions en X et Y des 4 coins du plateau et valider pour déplacer automatiquement la buse soient par exemple :

  • G0 X30 Y80 Z0.1
  • G0 X30 Y220 Z0.1
  • G0 X200 Y220 Z0.1
  • G0 X200 Y800 Z0.1

Ces opérations sont à réaliser plusieurs fois et il faut mesurer l’espacement buse/plateau pour avoir 0.1 mm partout (utiliser de préférence une cale d’épaisseur ou un comparateur voir ci-dessous). On peut bien entendu choisir d’autres points sur le plateau et affiner/modifier cette distance en fonction du résultat des impressions futures.

Si on dispose d’une cale d’épaisseur différente, par exemple 1mm, la procédure reste la même, il suffit justa de modifier Z0.1 par Z1 dans le G-code.

Mesurer facilement la distance buse/bed

Plusieurs méthodes sont possibles (feuille de papier, cales d’épaisseur…) mais une est particulièrement pratique : utilisation du comparateur.

Comparteur
Comparateur Ender 3

Les fichiers pour le support comparateurs sont disponibles sur Thingiverse.com comme ici par exemple.

Il suffit de se placer la buse à la distance souhaitée une première fois en utilisant une cale ou un papier de 0.1mm d’épaisseur. Puis, placer le comparateur et ajuster le cadran pour avoir l’aiguille à 0. Ensuite, il suffit de se déplacer sur le plateau pour voir en « direct » l’écart et l’ajuster avec les molettes.

Avec le positionnement G-Code (fichier ou commandes directes) et le comparateur, vous pouvez tester assez agréablement plusieurs réglages du bed. Ceci n’est pas à négliger car son influence est déterminante sur l’adhérence de la première couche et la qualité des impressions. Trop écrasé, le PLA flue vers l’extérieur, pas assez écrasé, la première couche n’adhère pas ou n’est pas entièrement remplie.

Vérifier les déplacements Axe Z

Après avoir fait ce qui précède, il est intéressant de vérifier (hors impression) le déplacement réel de l’axe Z par rapport à la consigne envoyée.

Exemple de matériel :

Pied profondeur sur axe Z
Pied profondeur sur axe Z
  • Support appareil de mesure ici
  • Pied de profondeur

Dans Ultimaker Cura ou directement sur l’écran de l’imprimante, envoyez de consignes de déplacement en Z puis comparez aux valeurs lues sur le pied de profondeur.

Comme pour le réglage du plateau (voir paragraphes précédents) vous pouvez envoyer les consignes de déplacement depuis Ultimaker Cura. Par exemple : G0 Z1, G0 Z2, G0 Z3 … ces instructions G-code déplaceront l’axe Z de 1mm, 2mm, 3mm …

Vous pouvez aussi tester sur des plus grandes distances. Exemple : G0 Z50 puis G0 Z150.

Si il y a un écart entre la consigne et la mesure :

Si, quel que soit le déplacement, il y a un écart toujours identique ou aléatoire :

  • Probablement un problème mécanique (jeu, axe Z contraint, tripodes mal ajustés…). Il faut vérifier la mécanique machine
  • Peut-être un Offset présent dans les paramètres de la machine (à rechercher)

Si l’écart est « petit » pour un « petit » déplacement et « grand » pour un « grand » déplacement :

  • Il faut ajuster les step/mm (pas moteur pour 1mm de déplacement) . Pour ce faire, aller dans l’écran de l’imprimante et modifier le paramètre step/mm de l’axe Z. Un simple produit en croix permet de calculer la bonne valeur (400 step/mm par défaut).

Exemple :

Pour 150 mm demandés, la mesure donne 150.2 mm avec 400 step/mm :

Nouvelle valeur = (400 *150)/150.2 = 399.47 step/mm

Toutes ces vérifications seront bien entendu à vérifier avec une mesure sur un pièce imprimée.

Axe X

Tripode

L’axe X (comme l’axe Y) est mis en mouvement pas un système poulie/courroie crantée. Le « chariot » qui supporte la tête d’impression est guidé sur le profilé alu par 3 des galets (roulettes) caoutchouc, on appelle ce sous ensemble le tripode.

Tripode axe X Ender 3
Tripode axe X

Il est important que le tripode ne n’ait pas de jeu mais ne soit pas trop serré non plus. A la main, le déplacement de l’axe X doit être facile et sans jeu .

Attention : Il faut débrancher le moteur de l’axe X avant de le faire bouger à la main pour éviter qu’il n’envoie une tension à la carte mère

Pour ajuster ce jeu, on agit sur l’excentrique :

Excentrique axe X Ender 3
Excentrique axe X

Agir sur l’excentrique de la roulette du bas avec une clé plate. Ceci permet d’approcher ou d’éloigner la roulette du profilé.

Tendeur courroie

La courroie doit elle aussi être assez tendue pour qu’il n’y ait pas de sauts de dents lors des mouvements. Elle ne doit pas être trop tendue non plus sinon, les impressions sont irrégulières. Le principe pour la tension est simple : on desserre, on tend à la main puis on bloque.

Tendeur axe X
Tendeur axe X

Ce réglage est assez facile mais a son importance pour la qualité et la régularité des prints.


Vérifier les déplacements de l’axe X

Après avoir fait ce qui précède, il est intéressant de vérifier (hors impression) le déplacement réel de l’axe X par rapport à la consigne envoyée.

Exemple de matériel :

Support pied profondeur. Exemple sur axe X
Support pied profondeur. Exemple sur axe X

Dans Ultimaker Cura ou directement sur l’écran de l’imprimante, envoyez de consignes de déplacement en X puis comparez aux valeurs lues sur le pied de profondeur.

Comme pour le réglage du plateau (voir paragraphes précédents) vous pouvez envoyer les consignes de déplacement depuis Ultimaker Cura. Par exemple : G0 X10, G0 X20, G0 X30 … ces instructions G-code déplaceront l’axe X de 10mm, 20mm, 30mm …

Vous pouvez aussi tester sur des plus grandes distances. Exemple : G0 X50 puis G0 X150.

Si, quel que soit le déplacement, il y a un écart toujours identique ou aléatoire :

  • Probablement un problème mécanique (jeu, axe X contraint, priblème de tripode ou de tension courroie…). Il faut vérifier la machine
  • Peut-être un Offset présent dans les paramètres de la machine (à rechercher)

Si l’écart est « petit » pour un « petit » déplacement et « grand » pour un « grand » déplacement :

  • Il faut ajuster les step/mm (pas moteur pour 1mm de déplacement) . Pour ce faire, aller dans l’écran de l’imprimante et modifier le paramètre step/mm de l’axe X. Un simple produit en croix permet de calculer la bonne valeur (80 step/mm par défaut).

Exemple :

Pour 100 mm demandés, la mesure donne 100.3 mm avec 80 step/mm :

Nouvelle valeur = (80 * 100)/100.3 = 79,76 step/mm

Toutes ces vérifications seront bien entendu à vérifier avec une mesure sur un pièce imprimée.

Axe Y

Galets excentriques

Excentriques axe Y
Excentriques axe Y

L’axe Y (comme l’axe X) est mis en mouvement pas un système poulie/courroie crantée. Le « chariot » qui supporte le plateau d’impression est guidé sur le profilé alu par 4 des galets (roulettes) caoutchouc dont deux sont montées sur excentrique.

Pour ajuster ce jeu, on agit sur les excentriques avec une clé plate. Ceci permet d’approcher ou d’éloigner les roulettes du profilé.

Attention : Il faut débrancher le moteur de l’axe Y avant de le faire bouger à la main pour éviter qu’il n’envoie une tension à la carte mère

Il est important que les galets n’aient pas de jeu mais ne soient pas trop serrés non plus. A la main, le déplacement de l’axe Y doit être facile et sans jeu .

Tendeur courroie

Tension courroie axe Y
Tension courroie axe Y

La courroie doit elle aussi être assez tendue pour qu’il n’y ait pas de sauts de dents lors des mouvements. Elle ne doit pas être trop tendue non plus sinon, les impressions sont irrégulières. Le principe pour la tension est simple : on desserre, on tend à la main puis on bloque.

Ce réglage est assez facile mais a son importance pour la qualité et la régularité des prints.

Vérifier les déplacements de l’axe Y

Après avoir fait ce qui précède, il est intéressant de vérifier (hors impression) le déplacement réel de l’axe Y par rapport à la consigne envoyée.

Exemple de matériel :

Pied de profondeur axe Y, mesure du déplacement
Pied de profondeur axe Y, exemple de montage

Dans Ultimaker Cura ou directement sur l’écran de l’imprimante, envoyez de consignes de déplacement en Y puis comparez aux valeurs lues sur le pied de profondeur.

Comme pour le réglage du plateau (voir paragraphes précédents) vous pouvez envoyer les consignes de déplacement depuis Ultimaker Cura. Par exemple : G0 Y10, G0 Y20, G0 Y30 … ces instructions G-code déplaceront l’axe Y de 10mm, 20mm, 30mm …

Vous pouvez aussi tester sur des plus grandes distances. Exemple : G0 Y50 puis G0 Y150.

Si, quel que soit le déplacement, il y a un écart toujours identique ou aléatoire :

  • Probablement un problème mécanique (jeu, axe Y contraint, problème de jeu excentriques ou de tension courroie…). Il faut vérifier la machine
  • Peut-être un Offset présent dans les paramètres de la machine (à rechercher)

Si l’écart est « petit » pour un « petit » déplacement et « grand » pour un « grand » déplacement :

  • Il faut ajuster les step/mm (pas moteur pour 1mm de déplacement) . Pour ce faire, aller dans l’écran de l’imprimante et modifier le paramètre step/mm de l’axe Y. Un simple produit en croix permet de calculer la bonne valeur (80 step/mm par défaut).

Exemple :

Pour 100 mm demandés, la mesure donne 100.3 mm avec 80 step/mm :

Nouvelle valeur = (80 * 100)/100.3 = 79,76 step/mm

Toutes ces vérifications seront bien entendu à vérifier avec une mesure sur un pièce imprimée.

Extrudeur E

Là, il faut bien s’assurer que tous les éléments mécaniques soient en place, que les galets tournent librement sans jeu … classique.

Vis extruder
Vis levier extruder

Un point particulier est cependant à noter. Le montage du levier n’est pas très « mécanique », si son axe est trop serré, il se coince. Il faut donc serrer modérément la vis lui servant d’axe pour que le galet appuie suffisamment sur le filament. Si le filament n’alimente pas assez l’extrusion, on a un risque de sous-extrusion (voir sur le net).

Test extruder en impression

Une fois les axes Z, X et Y testés, calibrés à vide comme dans les paragraphes précédents, on peut vérifier le débit de notre extrusion. Là, le mieux est de tester en impression.

Preview cube spiral
Preview cube spiral
Spiraliser Cura
Spiraliser Cura

Il faut créer le modèle d’un simple cube (ou ici) et cocher l’option « spiraliser » dans votre slicer préféré. L’imprimante n’imprimera qu’une coque dont l’épaisseur doit correspondre au diamètre de votre buse. Généralement 0.4mm. Mesurer cette épaisseur au pied à coulisse et vérifier si il y a un écart.

Si l’épaisseur de la couche est trop ou pas assez importante

Débit cura
Débit cura

Une façon simple est d’ajuster le débit sortant de l’extrudeur pour avoir une ligne plus ou moins épaisse. En général les slicers proposent une option comme dans Ultimaker Cura qui permet de mettre un coefficient au débit.

A noter qu’il est possible aussi de toucher aux step/mm de l’axe E (Extruder)

Test en conditions réelles

cube de calibration axes imprimante 3D
Cube de calibration

Enfin, on peut lancer une impression pour voir si tous les réglages précédents permettent d’imprimer de façon précise. Il suffit de télécharger un modèle de cube de calibration sur le net et de lancer son impression. La mesure de chaque dimension (X, Y et Z) doit donner la valeur attendue à + ou – 0.1 mm près, le cube est alors considéré comme correct.

Un autre avantage de ce test permet de déceler d’autres problèmes éventuels (températures, vitesses, planéité du plateau…)


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Fonctionnement de ZiroTroc :

2 commentaires sur “Ender 3, réglage des axes

  1. bredzel Répondre

    Très utile merci.
    Quel solution y’a t-il lorsque le plateau chauffant est courbé?
    lorsque je fais ma calibration, les 4 côtés sont bons mais le centre est creux .. c’est un vrai problème.

    • admin Auteur d'articleRépondre

      Bonjour,
      En effet c’est un problème courant. Il existe plusieurs solutions :
      – Faire avec ce défaut et trouver un compromis
      – Acheter une vitre ou un miroir et s’en servir de plateau
      – Intercaler sous le builtack des morceau de papier aluminium pour « combler » le creux
      – Installer un détecteur de plateau (BlTouch ou autre) mais il faudra aussi faire des modifications dans le programme machine…

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