Imprimante 3D : passage sous Marlin 2 avec carte ARM à 100Mhz… pour moins de 20 euros

« Pour celles et ceux qui s’intéressent à la fabrication ou modification d’imprimantes 3D, j’ai passé la mienne sur une carte 32 Bits à 100Mhz. J’ai relaté la construction dans un article assez long sur mon blog.

Depuis l’origine du fablab LABSud en 2012, nous avons passé pas mal de temps à travailler sur la fabrication, conception et amélioration d’imprimantes 3D.

Depuis 7 ans, les solutions ont considérablement évolué :
. sur le plan mécanique, avec de nouveaux guidages plus précis (douille à billes, guidages liéaires);
. des systèmes de transmission de mouvement utilisant des courroies ou vis sans fin de meilleure qualité, de nouvelles têtes, de nouveaux extrudeurs.
Tout ceci a contribué à une amélioration spectaculaire de la qualité d’impression des machines.

Dans l’intervalle,  l’électronique, quand à elle, n’a finalement que peu évolué. Basée sur Arduino Mega, et utilisant le firmware Marlin ou dérivé (Repetier, etc..) elle était bridée à l’utilisation d’un microprocesseur 8 bits à 16 Mhz.
Les nombreuses déclinaisons de ce concept en cartes plus ou moins spécialisées et ajoutant des capteurs (fin de fil, réglages automatiques de la hauteur du lit..) n’ont pas changé la donne de façon spectaculaire.
Bien suffisant dans la plupart des cas, cette solution s’avère toutefois limitée dès lors que l’on souhaite piloter les moteurs avec plus de finesse (> 1/16 de pas), plus de rapidité, ou que l’on travaille avec des machines avec une cinématique consommatrice en calcul trigonométrique en temps réel (ex : Delta, ou tout autre cinématique non cartésienne).
La smoothieboard avec le firmware Smoothieware, initialement développée en France et désormais maintenue par une communauté internationale, a montré la voie à des solutions de pilotage reposant sur des microprocesseurs 32 bits bien plus puissants.

Le même constat pouvait être fait dans le domaine du pilotage de CNC amateur. Des solutions comme GRBL, limitées à l’Arduino Uno, fonctionnaient certes très bien, mais jusqu’à une fréquence de pas de 25Khz, ce qui en limitait l’emploi à de petites machines.
Depuis plusieurs années, des initiatives individuelles avait vu le jour sur Github pour adapter ces logiciels sur d’autres plateformes. On citera notamment des portages sur STM32, Smoothie, ou ESP32 de GRBL, une adaptation de Marlin sur Arduino Due.
Mais ceci n’était pas réellement viable tant que les responsables de projets logiciels parents n’avaient pas décidé de faire le pas eux-mêmes.
C’est désormais chose faite, notamment avec Marlin 2.
La disponibilité de cartes a des coûts très attractifs (ex : SKR 1.3 ou SKR Pro de Bigtreetech = 20 à 50 euros), et avec un niveau de performance et d’équipement attrayants m’a donné l’envie de remplacer l’électronique de mon Ultimaker 1 (upgradée en 1+ avec plateau chauffant) avec ces solutions.

La méthodologie est relatée sur un post assez technique, mais qui j’espère donnera des idées à certains : https://www.civade.com/post/2019/07/10/Mise-%C3%A0-jour-d-un-clone-d-Ultimaker-1-avec-Marlin-2-SKR-1.3-TMC2130

Désolé, c’est assez technique, mais c’est le sujet qui veut cela :)… ».

Texte et photos : Jean-Philippe Civade, fondateur du Fablab LABSud.