Impression 3D CoreXY Klipper

Imprimante 3D Mercury One.1

Conversion complète d'une imprimante cartésienne en machine CoreXY : cinématique repensée, électronique remplacée et passage sous Klipper. Un projet qui touche à la mécanique, à l'électronique et au logiciel embarqué dans la même machine.

Projet personnel · Atelier · Conception sous Fusion 360

250 mm/s

Vitesse d'impression

En production, pas en pointe

CoreXY

Cinématique

Contre cartésienne à l'origine

Klipper

Firmware

Sur Raspberry Pi · interface Fluidd

100 %

Monté par mes soins

Pièces d'adaptation auto-imprimées

Le point de départ

Une machine correcte, mais bridée par sa cinématique

Une imprimante cartésienne classique déplace le plateau sur un axe et la tête sur l'autre. Le problème est mécanique : la masse en mouvement est importante, et cette inertie impose une limite basse aux accélérations. Monter en vitesse sur ce type de machine, c'est accepter des vibrations, du ringing sur les parois et une qualité qui se dégrade.

La conversion en CoreXY répond exactement à ce point. Les deux moteurs restent fixes sur le châssis et pilotent la tête via un jeu de courroies croisées : seule la tête bouge en X et Y, le plateau ne se déplace plus qu'en Z. La masse mobile s'effondre, et avec elle la limite d'accélération.

Ce que j'ai refait

  • Nouveau châssis et réassemblage complet autour de la cinématique CoreXY : chariots, guidages linéaires, cheminement et tension des courroies.
  • Remplacement de la tête d'impression, avec reprise du câblage et de la gestion thermique.
  • Changement de l'électronique de commande, câblage refait proprement et repéré.
  • Pièces d'adaptation dessinées sous Fusion 360 puis imprimées : la machine a fabriqué ses propres évolutions.

Ce que ça m'a appris

Un gain de performance vient rarement d'un réglage : il vient d'un changement d'architecture. C'est exactement le raisonnement qu'on applique en production quand une ligne plafonne : on ne pousse pas la cadence, on revoit le flux.

Le passage sous Klipper

Déporter le calcul pour libérer la mécanique

Le firmware d'origine calculait les trajectoires sur le microcontrôleur de la carte. Klipper déplace ce calcul sur un Raspberry Pi et ne laisse à la carte que l'exécution des pas. Résultat : beaucoup plus de puissance de calcul disponible, et donc des fonctions qui changent réellement la qualité d'impression.

  • Input shaping : mesure des fréquences de résonance de la machine, puis compensation logicielle des vibrations. C'est ce qui permet de tenir 250 mm/s sans ringing visible.
  • Pressure advance : anticipation de la pression dans la buse pour supprimer le surplus de matière dans les angles.
  • Calibration automatique du Z : plus de réglage manuel de la première couche, la machine mesure et corrige.
  • Interface Fluidd : pilotage, suivi et modification de la configuration depuis le navigateur, sans jamais reflasher.

La configuration Klipper est un simple fichier texte : chaque réglage est lisible, versionnable et commenté. Pour quelqu'un qui documente des installations industrielles à longueur de journée, c'est une approche qui parle.

Galerie

La machine et ses productions