CNC Découpe fil chaud pour aéromodélisme: Partie 1/7

Il y a 9 ans, j’avais réalisé une CNC fil chaud pour la réalisation de chantier de construction des ailes en structure traditionnelle équipées de profil non plat. Les caractéristiques étaient de 420 mm  en X et 260 mm en Y. L’écartement  entre les banc X1 X2 était réglable entre 300 mm et 1250 mm . La mécanique était conçue à partir de glissière à billes de tiroir. L’électronique comportait une carte MM2001, j’utilisais le logiciel Jédicut. L’ensemble me donnait entière satisfaction pour réaliser mes chantiers avec une très bonne précision. En 2015, j’ai découvert le site 5X-Project un site exceptionnel pour les modélistes, à la lecture de ces pages, j’ai décidé de réaliser l’interface USB IPL5X pour piloter la MM2001 avec le logiciel RP-FC, en une semaine je découpais des pièces inimaginables avant cette  découverte. Je voudrais adresser toutes mes félicitations à l’équipe de 5X-Project pour la qualité des documents mis en ligne et tout ceci à disposition de tous.

Ma CNC fil chaud de 2007.

Avec de telles possibilités, des idées de nouveaux projets me viennent à l’esprit mais ma machine est limitée en dimension. Je décide donc de réaliser une nouvelle CNC de découpe fil chaud avec des dimensions utiles de 920 mm en X et 420 mm en Y avec un écartement X1-X2 réglable entre 300 mm et 1250 mm . Ayant monté une imprimante 3D Prusia i3, j’ai été séduit par le principe mécanique, je décide d’utiliser la même technique pour la CNC fil chaud. Pour l’électronique : Interface IPL5X modifiée nommée ALDEN-IPL5X , pour la commande des moteurs une carte 5 axes avec chauffage intégré ; Ramps 1.4 utilisée sur les imprimantes 3D (très bon marché) et des moteurs pas à pas d’imprimante 3D. Je reviendrais en détail sur cette carte.

L’étude des plans mécaniques et la modélisation des pièces à imprimer 3D ne m’ont pas posé de problèmes. Par contre l’adaptation de l’interface IPL5X avec la carte Ramps 1.4 n’a pas été facile. D’une part les connexions de la carte RAMPS 1.4 sont imposées et les entrées sorties du PIC sont aussi figées car je ne voulais pas modifier le firmware IPL5X. La carte RAMPS 1.4 est enfichée sur une carte Arduino Méga, j’ai gardé le même principe mais j’ai développé une carte au format Arduino que j’appelle ALDEN-IPL5X, celle-ci est donc équipée d’un PIC 18F4550 contenant le firmware IPL5X, ceci est complété d’une petite carte de liaison embrochée sur la carte RAMPS 1.4 où sont connectés l’afficheur et les dispositifs de commandes.

Voici la simulation des cartes développées :

La carte de commandes manuelles	La carte de commandes manuelles coté cuivre avec le connecteur du câble nappe 14 conducteurs vers la carte de liaison.
La carte de liaison qui se connecte sur la carte RAMPS 1.4	Les connecteurs gris entrent sur la carte RAMPS 1.4, les connecteurs blancs sont pour la carte de commandes et l’afficheur LCD.
DB25 de connexions des équipement X1-Y1 ou X2-Y2 et des fins de courses.	Pour les moteurs, les pins sont doublées pour chaque fil. Il faut 2 cartes.
La carte ALDEN-IPL5X comprend le PIC, la connexion USB, les alimentations, la commutation automatique USB/Power pour l’afficheur. Les deux connecteurs DB25 pour la liaison des moteurs et fdc des équipements X1-Y1 et X2-Y2. Tous les connecteurs pour enficher la carte RAMPS 1.4.	La carte coté cuivre, tous les composants sont des CMS, il y a tout de même 80 via nécessaires puisque ce ne sont pas des trous métallisés il y aura pas mal de travail de soudure. Logiciel utilisé KiCad v 4.0.1

J’utilise le logiciel KiCad depuis de nombreuses années, la nouvelle version offre des possibilités de routage exceptionnelles, c’est un plaisir de router des cartes compliquées. Avant de bien maitriser la nouvelle version, j’ai un peu galéré, il est indispensable de pratiquer avec méthode, mais le résultat est là.

La génération des fichiers gerber des 2 faces cuivrées, du fichier de perçage, du fichier de contour est réalisé par KiCad. Ces fichiers sont directement lus  par le logiciel CamBam, Je génère les 4 fichiers gcode pour ma fraiseuse CNC.

A bientôt pour la suite.