Retrofit Cube Pro Trio
| Projet | |
|---|---|
| auteurs | Guillaume PARIS, Savannah PONCHAUD, Seyni GLEIZES |
| mentors | Gauthier HEISS |
| contexte | PST3 |
| date de création | 2021 |
| état | en cours |
Introduction
L'ESIEA OpenLab s'est doté dans sa genèse d'une imprimante 3D Cube Pro Trio du constructeur 3DSystems. C'est une imprimante haut de gamme avec trois têtes d'extrusion et enceinte chauffante. Malheureusement, elle est dotée de protections DRM empêchant d'utiliser du filament plastique autre que celui du constructeur. Son firmware n'est pas opensource et n'est pas modifiable. A cause de ses limitations, la gamme Cube Pro a été un échec commercial et 3DSystems a pivoté pour maintenant produire des impressions 3D à usages professionnels comme des prothèses dentaires par exemple.
Les utilisateurs comme nous de Cube Pro Trio sont donc maintenant propriétaires d'une brique inutile puisqu'ils ne peuvent plus acheter les bobines de filament plastique propriétaires pour leur machine. Nous avons donc lancer un projet ayant pour but de retrofit cette imprimante et de documenter notre aventure pour permettre à d'autres de faire de même. Le tout en réutilisant le maximum de composants déjà existants sur la machine.
D'autres projets autour de cette imprimante ont déjà été lancés mais ont chacun leurs défauts :
- https://dyzedesign.com/fr/2018/09/cube-pro-total-conversion-step-by-step-guide/ par Philippe Carrier. Instructions très complètes mais une grande partie de l'imprimante est changée, y compris toutes les têtes.
- https://www.kdomakes.com/projects/cubeprotriorebuild par Kevin "KDo". Instructions pour l'instant incomplètes.
- https://www.formtech.co.nz/blogs/news/supercharged-3d-systems-cube-pro-trio-totally-rebuilt-into-a-high-end-production-printer sur FormTech. Plutôt une démo qu'un tutoriel. Change énormément de composants.
Objectifs
Voici les composants qui ont pu être réutilisés en l'état et qui sont parfaitement fonctionnel aujourd'hui. Certaines parties sont encore en WIP.
| Composant | Etat |
|---|---|
| Ancienne carte mère | HS |
| Moteurs d'axes | OK |
| Extrudeurs | OK |
| Têtes chauffautes | OK |
| Thermistor d'enceinte | En cours |
| Thermistors de tête | OK |
| Chauffage d'enceinte | En cours |
| Capteurs de fin de course | OK |
| Ancien écran | HS |
| Éclairage LED | En cours |
| Circuit d'lalimentation | OK |
| Capteur de filament | En cours |
| Ports USB | En cours |
Il reste aujourd'hui à faire en grande partie tout le cable management, intégrer le chauffage d'enceinte et refaire le support d'écran en façade pour y mettre le nouvel écran de la nouvelle carte mère.
Composants utilisés
Le but du projet est d'utiliser le moins de composants neufs possible. Nous avons réussi à retrofit la Cube Pro Trio en ne changeant que la carte mère et ses drivers.
| Nom | Prix | Lien |
|---|---|---|
| Carte mère MKS Monster 8 | 45€ | [1] |
| Drivers TMC2208 | 15€ | [2] |
Instructions
- Démonter l'imprimante pour sortir l'intérieur du carénage blanc. Le tout peut glisser depuis l'arrière après avoir retirer la vitre. Si besoin, voici le mode d'emploi officiel de l'imprimante(source : Fnac)
- Démonter la plaque inférieure qui cache l'électronique.
- Repérer le branchement de chaque câble et les étiqueter. Une étiqueteuse est recommandée. Il suffit de regarder depuis où part chaque fil pour repérer lesquels correspondent aux moteurs et aux LEDs. Pour le chauffage il n'est pas utile de retirer la plaque de protection en métal.
- Retirer le connecteur de chaque câble pour y souder des connecteurs femelles standards type Dupont.
- Brancher les moteurs sur les emplacements prévu à cet effet sur la carte mère. Attention, les 2 moteurs de l'axe Z sont branchés sur le même connecteur en dérivation. Il n'est pas utile de les séparer. Le schéma de branchement à respecter pour la carte mère est disponible ici (GitHub officiel de la carte mère)
- Pour les têtes chauffantes, retirer la grande carte fille. Elle ne sera plus utile. La grappe de neuf fils de contrôle n'est alors plus utile. On peut ainsi les utiliser pour brancher les anciens thermistors. Quatre fils sont branchés à chaque tête d'impression. Le rouge et le noir sont le +24V et le - de chauffe. les deux autres fils de la même couleur sont les thermistors (non polarisés). On peut brancher les thermistors sur les neufs fils inutilisés et les brancher ensuite de l'autre côté sur la carte mère.
- Pour le circuit de chauffe des têtes, il est conseillé d'installer dans la gaîne de nouveaux câbles d'épaisseurs correctes. On peut ensuite les faire descendre via cette gaîne directement à la carte mère.
- La tête chauffante est branchée en 220v à l'alimentation générale et est contrôlée par un relai. Ce relai peut être contrôlé comme un lit chauffant via la carte mère. Attention, il faut vérifier si le relai supporte un signal 24V comme instruction.
- Pour flasher le firmware, il suffit de se munir d'une carte SD et de suivre les instructions de build Marlin pour installer un environnement de travail sur Microsoft Visual Studio Code.
- Le code source Marlin à utiliser est disponible ici. Toutes les configurations sont déjà faites pour la Cube Pro Trio.
- Il faut compiler le code source et l'exporter en mode "USB". Cela va générer un fichier qu'il faut placer sur la carte micro SD. Il suffit ensuite d'insérer la carte dans la carte mère puis de redémarrer celle-ci. L'écran va rester noir le temps de la mise à jour et la carte bipera deux fois une fois l'opération terminée.
- Voilà, vous devriez être en mesure d'utiliser votre Cube Pro Trio !
- A venir : instructions pour finaliser le réassemblage et le branchement de l'écran et des ports USB
