Imprimante 3D HP

1 - Etude du système presseur du fil

Il faut assurer un déplacement sans glissement du fil (modèle ou support) par rapport au galet d’entraînement 5. Pour cela, le galet presseur 4 ou 8 doit exercer un effort suffisant sur le fil pour que celui-ci pénètre légèrement dans les crans de la gorge du galet d’entraînement 5. Le ressort de traction 6 est à l’origine de cet effort presseur.

Par ailleurs, si cet effort est trop important, le fil est écrasé et ne peut plus rentrer dans la buse, ce qui provoque le coincement du fil.

L’objectif de cette partie est de choisir un ressort qui permet d’assurer un effort presseur de 56 N sur le fil, valeur nécessaire et suffisante, estimée par retour d’expérience.

1.1 - Détermination de l’effort exercé par le ressort 6.

Question 1 - Sur le document réponse DR1, citer les blocs qui assurent les exigences de fonctionnement :

• 1.5 : transformer l’énergie mécanique de rotation en énergie mécanique de translation (entraîner le fil en translation) ;
• 1.6 : maintenir le fil en contact avec le galet d’entraînement.

Hypothèses et données (se reporter au document réponse DR2) :

• l’étude est faite en configuration « dépose de fil modèle »,
• le problème est considéré comme plan,
• le poids des pièces est négligé,
• les liaisons sont considérées comme parfaites,
• l’action mécanique exercée entre le fil modèle 12 et le galet 8 est suivant l’axe (O, x)  et sa norme est ,
• l’action mécanique exercée entre le ressort 6 et le levier 7 est suivant l’axe du ressort.

Question 2 - Sur une feuille de copie, isoler l’ensemble S = {7 et 8} et faire l’inventaire des actions mécaniques extérieures, en vue d’une résolution graphique.

Question 3 - Sur le document DR2, en appliquant le Principe Fondamental de la Statique, déterminer graphiquement la valeur numérique de toutes les actions mécaniques extérieures à S.

1.2 – Choix du ressort de traction 6.

Les caractéristiques du ressort sont données dans les documents techiques.

Hypothèses et données :

• F = k x ΔL avec ΔL = (L-Lo) : allongement du ressort (mm)
• prendre cette valeur quelle que soit celle trouvée précédemment.
• ΔL = 6,6 mm (valeur due à la géométrie du système entre la configuration « initiale » et la configuration « dépose de fil »,)
• k : raideur (N.mm-1).
• L : longueur sous charge et Lo : longueur libre (à vide) du ressort.

Question 4 - Déterminer la raideur du ressort.

Question 5 - En déduire le ressort le mieux adapté parmi ceux proposés dans les documents techniques. Indiquer sa référence.

Question 6 - En déduire l’allongement qu’il faut imposer à ce ressort pour obtenir l’effort demandé. Proposer une modification du système pour obtenir cette valeur au lieu de la valeur initialement prévue de 6,6 mm.