[3D] Assemblage et test de la Dagoma Discovery 200

Dagoma, petite start-up française, est en train de faire le buzz dans le monde de l’impression 3D, grâce à une imprimante vendue 299€ en kit ou 399€ montée… Sauf indication contraire, c’est l’imprimante en kit « ready-to-build » (non chinoise) la moins cher du marché.

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Présentation

L’imprimante Discovery 200 est une imprimante sur le principe des RepRap, et donc auto-réplicante, moyennant quelques éléments non-imprimables : les « vitamines » (moteurs, carte électronique, axes, roulements).

C’est une imprimante à dépôt de fil (FDM) de type cartésienne, ayant une structure en pièces imprimées et en tiges inox. Sa conception relativement simple rend son assemblage et sa maintenance plutôt faciles, mais contrairement à ce qu’on peut lire ici ou là, on est encore assez loin du « plug-n-play » : les plus débutants dans la 3D ou les gens absolument pas bricoleurs pourront s’arracher les cheveux dessus sans problème…

Cela dit, à 400€, il ne faut pas en demander trop non plus. Une Makerbot v2, plus proche (mais encore loin) du plug-n-play, coûte 5 fois plus cher…

Technique

Au niveau technique, elle a un support d’accroche non chauffant de 210x210mm, pour un volume d’impression de 200x200x200mm. Elle embarque une carte électronique Melzi Ardentissimo version 2.1, et 5 moteurs NEMA 17 (de 2 types différents). La tête d’impression, pré-assemblée par Dagoma, embarque une buse de 0.4mm et depuis une récente révision, un capteur inductif, qui vient remplacer la butée de l’axe Z, et permet une mise à niveau parfaite du support d’impression (calibration effectuée automatiquement au début de chaque impression). Tous les axes (tiges lisses ou filetées) ont un diamètre de 8mm.

En résumé :

Structure
  • Base en éléments imprimés / tiges inox de 8mm
  • Portique type Prusa en éléments imprimés / tiges inox de 8mm
Moteurs
  • 5x NEMA 17
Tête d’impression
  • Pré-assemblée
  • Buse de 0.4mm
  • Capteur inductif d’auto-leveling
  • Ventilation
Surface d’impression
  • Plateau aluminium de 4mm d’épaisseur
  • 210x210mm (volume total d’impression : 200x200x200)
  • Non chauffant
Transmission
  • Courroies réglables
Électronique
Extrudeur
  • Type Bowden (déporté)
Précision d’impression
  • X-Y : 100 microns
  • Z : 100 microns
Précision de positionnement
  • X-Y : 50 microns
  • Z : 10 microns
Vitesse d’impression
  • 20 à 100 mm/s
Vitesse de déplacement
  • 20 à 150 mm/s
Type de filament compatible
  • Tout PLA : filament bois, carbone, métal, etc…
Diamètre de filament compatible
  • 1.75mm
Consommation
  • Environ 40 Watts
Logiciels compatibles

Assemblage

Oh, le beau paquet, arrivé la veille de Noël !!

Oh, le beau paquet, arrivé la veille de Noël !! Pas fait exprès !

Si on est un peu bricoleur, avec un peu de matériel, l’assemblage est assez facile (pour une machine de haute précision de ce genre). Dans le cas contraire, j’imagine que ce doit être « un peu » plus compliqué…
Les outils recommandés par Dagoma sont :

  • Clef Allen 2.5mm
  • Clef Allen 2mm
  • Clef Allen 1.5mm
  • Tournevis cruciforme
  • Tournevis plat 2mm
  • Clef plate 11mm / pince à bec
  • Clef 5.5mm / pince à bec
  • Fer à souder

Je rajouterai à cette liste :

  • Multimètre, pour vérifier les connexions, les + et les -, qui peuvent varier selon les révisions de l’imprimante
  • Pince à dénuder
  • Gaine thermorétractable
  • Tournevis avec extension flexible comme ceci
  • Équerre
  • Pied à coulisse (de préférence numérique)
  • Colliers de serrage
  • Frein filet / Loctite (pour réduire le desserrage des écrous produit par les vibrations)
  • Huile fine
  • Huile WD40

Si je peux donner quelques conseils, par rapport à certaines difficultés qui peuvent être rencontrées :

  • Quand c’est possible, installez les vis / écrous dans les éléments avant d’installer les éléments eux-mêmes (notamment les écrous borgnes, qui sont pour certains très mal placés)
  • Vérifiez avant de commencer le montage, que toutes les pièces sont droites : quelques séries de pièces pré-imprimées peuvent présenter des défauts, gênant le montage (ou pas). N’hésitez pas à contacter Dagoma en cas de doute, leur support est très réactif.
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Ce support de moteur Z va poser un problème d’équerrage…

  • Vérifiez que les supports de bed sont bien nettoyés de toute bavure de plastique, avant de les monter. C’est une des causes les plus évidentes d’un défaut de planéité.
  • « Nettoyez » les différents roulements dans de l’huile fine (en les plongeant directement dedans), puis lubrifiez l’intérieur avec de la WD40 (elle devrait rester piégée dans le roulement, d’où l’importance de la mettre avant de monter le roulement)
  • Lubrifiez les axes X/Y/Z ainsi que les tiges filetées et les écrous du Z avant de les installer, c’est plus simple

En prenant son temps pour faire un montage correct, il faut compter 6 heures d’assemblage, du déballage à l’impression de test.

Voici une vidéo en time-lapse du montage de ma propre imprimante. Malheureusement, le cadrage est loin d’être optimal, je m’en excuse.

Pour résumer le montage de l’imprimante, la notice de Dagoma est relativement claire et facile à suivre, mais quelques passages demandent tout de même un peu de réflexion. Dans mon cas, les supports du haut du portique ainsi que les supports de moteurs Z n’étaient pas droits, mais j’ai pu les ajuster suffisamment bien pour me donner le temps de réimprimer des pièces de rechange (que j’aurai pu demander directement au support de Dagoma, si je n’étais pas si impatient…). J’ai également dû sortir le multimètre pour vérifier le sens du câble de puissance.

Utilisation

Partie logicielle

Dagoma a développé sa propre version du logiciel Cura, afin de simplifier au maximum l’utilisation de l’imprimante, en cachant toutes les options « inutiles » aux utilisateurs novices. Et il faut bien avouer qu’avec ce Cura by Dagoma, l’impression ne pourrait pas être plus simple :

  • on ouvre le modèle STL à imprimer,
  • on le place où on veut l’imprimer sur le plateau,
  • on ajuste son échelle et son orientation,
  • on choisit son type de filament, la qualité d’impression voulue, et quelques autres paramètres simples
  • on insère la carte SD dans l’ordinateur grâce à l’adaptateur USB fourni,
  • on clique sur le bouton « préparer l’impression »,
  • on insère la carte SD dans l’imprimante,
  • on met l’imprimante en marche, et elle s’occupe du reste…

curabydagomaCura by Dagoma permet donc d’utiliser l’imprimante de manière complètement autonome via la carte SD, ce qui est facile et pratique, mais permet seulement l’utilisation de cette manière. Impossible de la piloter directement en USB, par exemple.

Également, et c’est bien dommage, Cura by Dagoma version 2 n’est pour le moment disponible que pour Windows… On peut trouver sur GitHub, télécharger et compiler les sources, mais ces sources sont vraiment anciennes, je déconseille donc l’aventure.

A ce sujet, j’ouvre une petite parenthèse : son appellation d’imprimante 3D « open-source » est un peu trompeur : les éléments d’origine, bien que disponibles, ne peuvent être utilisés à des fins commerciales (ce n’est donc pas une RepRap !), le logiciel fourni ne fonctionne pour le moment que sous Windows, les sources sont loin d’être à jour, et le Cura by Dagoma supprime toute mention du Cura original, ce qui n’est pas très honnête. La licence du CuraEngine précise pourtant de façon claire :

CuraEngine is released under terms of the AGPLv3 License. Terms of the license can be found in the LICENSE file. Or at http://www.gnu.org/licenses/agpl.html

But in general it boils down to: You need to share the source of any CuraEngine modifications if you make an application with the CuraEngine. (Even if you make a web-based slicer, you still need to share the source!)

Cas classique, malheureusement (et une des raisons pour laquelle je regarde la « FrenchTech » d’un oeil très méfiant, joyeux fourre-tout médiatico-politique qui veut fait croire à une Silicon Valley à la sauce Cocorico)… Fin de la parenthèse.

L’imprimante est totalement compatible avec les autres logiciels du marché, une fois ces logiciels configurés correctement : Cura, Pronterface+Slic3r, Repetier, OctoPrint… fonctionnent parfaitement bien, que ce soit de manière autonome via la carte SD, ou en mode connecté via USB.

En résumé, la partie logicielle Cura by Dagoma est plutôt bien pensée pour les novices de l’impression 3D, mais ne pourra mériter l’appellation « Open-Source » qu’a partir du moment où ces sources seront justement mises à disposition et tenues à jour. Pour les utilisations plus avancées, on préfèrera un Cura ou Repetier, bien plus complets (et complexes).

Partie matérielle

Le design, tout en pièces plastiques et en tiges, est très simple, mais évidemment sensible. Sensible aux vibrations, mais également sensible aux déformations. C’est la plus grande faiblesse de la machine.
L’imprimante doit donc être installée sur une surface bien plane, et une attention toute particulière doit être apportée à l’équerrage du portique.
D’un autre coté, la conception simple de l’imprimante autorise toutes sortes d’améliorations de la structure, ce qui permet d’améliorer vraiment les choses (voir le chapitre « Pour aller plus loin »).

Le second point qui mériterait des améliorations concerne la position de la carte électronique Melzi :

Sa position est loin d’être idéale, positionnée à l’envers, les soudures « en l’air » :

melzi

  • les soudures sont à la merci des éventuelles projections (attention avec l’huile graphite !!!)
  • l’accès aux plots de puissance se faisant par le dessous, on doit donc retourner l’imprimante pour vérifier le serrage des câbles dans la carte… Vraiment pas génial, quand on sait ce qu’un câble mal serré peut faire : Lien
  • les ports d’extension de la carte donnent directement sur l’axe lisse inférieur, quasiment en contact. Il est donc impossible de brancher la moindre extension sans modification lourde de la carte ou de l’imprimante…

Maintenant qu’on a fait le tour de ce qui n’est pas très bien conçu, regardons les points plus positifs :

La tête, pré-assemblée en usine, est assez bien conçue. Elle embarque une buse de 0.4mm de diamètre, un ventilateur disposé efficacement, et surtout un capteur inductif.
Ce capteur remplace l’interrupteur de butée de l’axe Z qui équipe la plupart des autres imprimantes. En prenant plusieurs mesures de hauteur du plateau avant chaque impression, l’imprimante est capable de corriger la hauteur de la buse par rapport au plateau. On fait donc un premier réglage initial du capteur, et l’imprimante se chargera ensuite de toujours positionner la tête d’impression à la bonne hauteur. Et ça fonctionne vraiment très bien.
Finis donc les arrachages de cheveux à essayer de régler l’axe Z, quasiment à chaque impression !

Une bien jolie tête, avec sa buse de 0.4mm, son capteur inductif et son ventilateur...

Une bien jolie tête, avec sa buse de 0.4mm, son capteur inductif et son ventilateur…

L’extrudeur de fil est déporté de la tête d’impression, le filament étant guidé entre les deux dans un tube de téflon : c’est le système « Bowden ». Sur certaines imprimantes, ce tube a tendance à très souvent s’éjecter des inserts au moindre souci (ce qui fait rater une impression à coup sûr), et c’est ce que je redoutais sur la D200. Mais il n’en est rien, malgré sa longueur (80cm environ), le tube Bowden reste toujours solidement attaché.
Ce système peut toutefois poser quelques problèmes avec certains filaments : les filaments trop flexibles (comme le FilaFlex) peuvent bloquer l’extrudeur ou se bloquer dans le tube Bowden. Pour ce genre de filaments, on utilise généralement une tête avec extrudeur intégré. Dagoma semble heureusement être en train de plancher sur le sujet : http://www.dagoma.fr/on-a-imprime-du-lin/

On pourrait également regretter l’absence de plateau chauffant, mais concernant le PLA (et même l’ABS, parait-il), ce n’est pas vraiment un problème : avec une première couche bien écrasée et un support bien dégraissé, les impressions, même volumineuses, collent parfaitement au scotch 3M « Blue Tape ». Je testerai très bientôt le support d’impression « BuildTak« , recommandé par Dagoma, et qui est de plus en plus utilisé.
Ne pas avoir de plateau chauffant, c’est aussi une consommation minime : 40 Watts.
Cependant, l’installation d’un plateau chauffant est possible, et même documentée chez Dagoma

L’imprimante dispose enfin d’un bouton d’allumage / extinction en façade, ce qui est suffisamment rare pour être noté.

Performances / qualité d’impression

A en juger par les spécifications de la machine, elle n’a rien à envier à des imprimantes coutant largement plus cher/
Dans la pratique, elle est effectivement capable de très belles impressions, à partir du moment où elle est correctement réglée. Quelques lacunes de conception limitent tout de même ses performances : la structure en PLA et tiges, relativement légère, ainsi que son système de portique, la rendent assez sensible aux vibrations parasites, ce qui peut perturber un peu les impressions. Une vérification régulière du serrage des vis, et une bonne mise à l’équerre, permettent toutefois de limiter ce problème. Il ne faut tout de même pas perdre de vue qu’une imprimante 3D est une machine de haute précision, requérant une certaine attention.

L'invasion des Marvins, dans différentes résolutions d'impression

L’invasion des Marvin, dans différentes résolutions d’impression. La qualité est vraiment pas mal du tout.

Question fiabilité, si elle est bien entretenue, la Discovery 200 ne devrait pas vous poser de problème. La buse ne se bouche que très rarement (dans mon cas, ce n’est encore jamais arrivé en 3Kg de PLA), et les impressions ratées sont extrêmement rares. Les chutes / pertes de PLA sont donc réduites au minimum, ce qui est économique sur la durée.

Un petit mot pour parler du bruit : bien réglée, et donc avec les vibrations réduites au maximum, la D200 est une machine relativement silencieuse : mon imprimante laser fait plus de bruit, pour donner un point de comparaison… Et on peut encore réduire le bruit généré, en la posant simplement sur une plaque de polystyrène de 1cm d’épaisseur…

Résumé

Pour résumer, la D200 est une excellente machine, relativement simple à assembler, très simple à utiliser, mais il ne faut pas avoir peur de mettre un petit peu les mains dans le cambouis, afin d’en tirer le meilleur.
Comme toutes les machines de haute précision, elle n’est évidemment pas à mettre entre toutes les mains, l’impression 3D n’étant pas encore une technologie « Plug’n Play ».

Me concernant, et alors que j’avais déjà une expérience dans l’impression 3D, je ne regrette vraiment pas d’avoir choisi la D200, qui fait exactement ce que je lui demande : pouvoir imprimer quasiment sans arrêt, avec une bonne qualité, sans trop de maintenance, et le plus silencieusement possible.

Au prix de 299€ en kit complet, elle est pour le moment imbattable.

Pour aller un peu plus loin

La Discovery 200 est un produit « simple » qui présente quelques défauts (de structure un peu souple, principalement), mais qui justement laisse libre cours à tous types d’upgrades et d’améliorations.
Par exemple, deux talentueux modélisateurs ont mis à disposition chacun leur kit de pièces upgrades pour la D200 :

Renforts & Améliorations « by DAL »

Triangulation & Renforts XYZ « By Stan42 »

Ces éléments renforcent énormément la structure, réduisent d’autant les vibrations et le bruit, et permettent du coup des impressions plus rapides et / ou de meilleure qualité.
Voici ma propre D200, customisée avec certains éléments conçus par « DAL » :

dal-oma

Ma D200 équipée de son armure anti-vibrations

About Captain Stouf

Spécialiste en systèmes informatiques, Développeur matériel et logiciel, Inventeur, Maker : électronique, Systems on Chip, micro-controlleurs, Internet of Things, Modélisation / Scan / Impression 3D, Imagerie...

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