Prusa MK4S - Kit ou imprimante 3D FDM

Vue d'ensemble

La Prusa MK4S est une imprimante 3D FFF à code ouvert et à matériaux ouverts créée et conçue par Prusa3D, l'une des entreprises les plus importantes de l'industrie de l'impression 3D et le fabricant de l'une des imprimantes 3D les plus utilisées. Les imprimantes 3D Prusa se distinguent par leur innovation continue, en cherchant toujours à obtenir les meilleures performances possibles, avec des mises à jour permanentes, des prix accessibles à tout type d'utilisateur et un contrôle de qualité rigoureux.

Image 1: L'imprimante 3D Prusa MK4S. Source: Prusa3D.

L'imprimante Prusa MK4S est construite autour de la nouvelle architecture connectée 32 bits (xBuddy Mainboard) et de l'extrudeuse de nouvelle génération (Nextruder). Les caractéristiques les plus remarquables de l'imprimante Prusa MK4S sont ses capacités d'impression à grande vitesse, sa facilité d'entretien, sa facilité d'utilisation, son fonctionnement silencieux et une large gamme de matériaux compatibles (open source) tels que PLA, PETG, ABS, ASA, Flex, HIPS, PA, PVA, PC, PP, CPE, PVB, NGEN, composites et bien d'autres encore.

Vidéo 1 : Les principales caractéristiques de l'imprimante Prusa MK4S. Source : Prusa3D.

La Prusa MK4S dispose d'une surface de construction de 250 x 210 x 220 mm, de nombreux capteurs avancés pour plus de sécurité et d'efficacité, d'une mise à niveau automatique du lit, d'une interface conviviale et de nombreuses options de connectivité. Plus de 90 % des pièces ont été remplacées ou améliorées par rapport au prédécesseur de la Prusa MK4S la Prusa MK3. Voici quelques-unes des améliorations apportées :

• Un châssis plus rigide pour une meilleure absorption des vibrations, des pièces imprimées améliorées et des tiges d'axe Z plus épaisses.
• Auto-nivellement avec un capteur Loadcell et une calibration entièrement automatisée de la première couche.
• Un extrudeur amélioré avec un design modifié et un système de buse à haut débit à échange rapide.
• Système de refroidissement des pièces à 360º composé d'une turbine haute performance et d'un carénage de ventilateur redessiné.
• Connectivité améliorée (WiFi, Ethernet, Prusa Connect, NFC, application Prusa optionnelle), une barre d'état RGB et un nouvel écran d'interface.

Il est à noter que cette imprimante Prusa MK4S est livrée sans feuille d'impression supplémentaire et dans la version couleur noir et orange. Outre l'imprimante (assemblée ou en version kit de bricolage), le pack de base comprend un manuel, 1 kg de filament Prusament noir, un porte-bobine, une clé USB avec des exemples d'impression, un kit d'outils, ainsi que divers accessoires de maintenance et pièces détachées. Les compléments tels que le module d'impression multicolore MMU3, le enceinte Prusa original ou les feuilles d'impression supplémentaires (lisses, texturées ou satinées) doivent être achetés séparément.

Les spécifications techniques de l'imprimante MK4S sont présentées en détail ci-dessous.

Caractéristiques en détail

Le système d'extrusion amélioré

Au cœur de l'imprimante MK4S se trouve l'extrudeuse Nextruder de nouvelle génération, équipée d'engrenages planétaires (rapport de boîte de vitesses 10:1), capable d'atteindre des températures d'extrusion allant jusqu'à 290 ºC. Le dissipateur thermique est en aluminium et le hotend est entièrement métallique.

Image 2 : Le système d'extrusion MK4S. Source : Prusa3D.

Grâce aux solutions intelligentes Input Shaper et Pressure Advance, l'imprimante peut éliminer les résonances dans les impressions et prédire le flux du filament. Le résultat global de ces améliorations de l'extrusion est une réduction du temps d'impression pouvant atteindre 70 % par rapport à l'imprimante MK3. Une autre solution pratique appliquée à l'extrudeuse Nextruder est la carte d'interface personnalisée. Cela signifie que tous les ventilateurs, radiateurs, thermistances, etc., sont connectés directement à la carte et qu'il suffit d'une minute pour changer l'un ou l'autre de ces éléments.

Image 3 : Buse à haut débit sur mesure de la MK4S basée sur la technologie CHT. Source : Prusa3D.

Le MK4S est équipé d'une buse à haut débit sur mesure utilisant la technologie CHT, conçue pour augmenter la vitesse d'impression tout en améliorant la durabilité. Contrairement aux buses standard, cette option à haut débit permet aux utilisateurs d'obtenir de meilleurs résultats sans avoir besoin de filaments spécialisés, car elle est compatible avec les matériaux courants. Selon le filament et le diamètre de la buse, la nouvelle buse offre un débit amélioré allant de 50% à 114% par rapport à la version standard du MK4. De plus, un adaptateur de buse Nextruder en option est disponible, permettant la compatibilité avec toute buse de type V6 pour une plus grande flexibilité.

Châssis, axes et lit d'impression

L'imprimante MK4S est équipée de pièces en plastique plus robustes, de nouveaux moteurs pas à pas précis de 0.9° sur les axes X et Y, et de pilotes pas à pas Trinamic 2130. Les moteurs pas à pas permettent d'éviter les artefacts fins verticaux sur les impressions. En outre, les tiges de l'axe Z sont désormais plus épaisses (10 mm), ce qui permet d'obtenir des impressions de meilleure qualité, même avec des filaments problématiques tels que les flexibles.

Image 4 : Le châssis et les axes améliorés de la MK4S. Source : Prusa3D.

L'imprimante MK4S est équipée d'un lit chauffant magnétique (jusqu'à 120 ºC) avec une feuille d'acier à ressort PEI amovible. Le lit d'impression est automatiquement calibré par le biais d'un système de mise à niveau de la maille. Grâce à la précision du capteur Loadcell, la MK4S peut produire une première couche parfaitement lisse et cohérente.

Image 5 : Le capteur Loadcell précis pour le nivellement automatique du lit. Source : Prusa3D.

Au début d'une impression, l'imprimante frappe la surface d'impression avec la buse selon un motif en forme de grille pour mesurer la distance, puis calcule les décalages corrects. Le résultat est une première couche parfaite sur chaque surface, sans ajustement manuel.

Fonctions de sécurité

Afin d'offrir une expérience d'impression 3D fluide et de garantir l'efficacité et la réussite des impressions, l'imprimante Prusa MK4S est équipée de plusieurs capteurs chargés de détecter les échecs d'impression et d'alerter l'utilisateur. La MK4S dispose d'un capteur de filament intégré (capteur Hall) qui interrompt automatiquement le processus d'impression lorsque le filament vient à manquer. En outre, la MK4S est équipée d'un capteur Loadcell pour le nivellement automatique du lit, d'un système Power Panic (rétablissement complet en cas de perte d'alimentation), ainsi que de 4 thermistances de haute précision (d'origine Semitec), d'une surveillance du régime des moteurs de ventilateur, d'une détection de surchauffe du matériel, d'une protection contre les surintensités et d'une double surveillance de la tension.

Connectivité, Prusa Slicer et interface utilisateur

L'imprimante MK4S est entièrement prise en charge par Prusa Connect, un logiciel qui permet à l'utilisateur de contrôler l'imprimante via une connexion Internet (WiFi/Ethernet). Avec Prusa Connect, il est possible de glisser-déposer des G-Codes dans la fenêtre du navigateur pour télécharger les fichiers d'impression d'abord dans le nuage (chaque utilisateur reçoit 2 Go gratuitement), puis de les transférer dans la mémoire USB de l'imprimante et de lancer l'impression à distance. Toutes les communications sont cryptées. Cette fonction est particulièrement utile pour les fermes d'imprimantes 3D.

Image 6 : Exemple d'interface Prusa Connect. Source : Prusa3D.

Bien que MK4S soit une imprimante 3D compatible avec la plupart des programmes d'impression, tels que Cura ou Simplify, Prusa3D propose Prusa Slicer, un logiciel spécifique conçu pour les imprimantes 3D Prusa. Prusa Slicer a un design simple, intuitif et facile à utiliser, tout en étant un logiciel très puissant qui offre une grande variété de personnalisations, des paramètres de matériaux par défaut pour plus de 150 matériaux et des outils intégrés (supports organiques, laminage, distribution automatisée d'objets).

Image 7 : L'écran LCD et l'interface utilisateur de la Prusa MK4S. Source : Prusa3D.

La Prusa MK4S est contrôlée par un écran LCD graphique de 3.5 pouces en 65k couleurs et une interface utilisateur directe qui prend en charge les vignettes G-code, les codes QR et d'autres éléments qui rendent l'utilisation de l'imprimante aussi facile que possible. La plupart des menus existants ont été redessinés et un panneau de bas de page personnalisable a été ajouté. Une autre nouveauté est une barre d'état RVB sous l'écran LCD qui signale l'état actuel de l'imprimante. À côté de l'écran LCD se trouve un port USB-A pour les clés USB standard.

Disponible en kit, assemblée ou assemblée avec Enclosure

Trois possibilités sont offertes lors de l'achat de la Prusa MK4S : assemblée, assemblée avec Enclosure ou en kit.

La première option suppose que l'imprimante 3D est déjà assemblée, calibrée et testée, avec une garantie complète. L'achat de l'imprimante 3D déjà assemblée permet d'économiser du temps d'assemblage, d'avoir la certitude qu'elle est bien calibrée et de pouvoir commencer à imprimer dès sa réception. Elle bénéficie également d'une assistance professionnelle pour toute question spécifique.

La seconde option est d'acquérir l'imprimante MK4S déjà entièrement montée avec le Enclosure Prusa officiel également monté. De plus, le Enclosure envoyé avec cette imprimante comprend tous les extras inclus dans le Enclosure Prusa.  

La troisième option consiste à se procurer le kit de bricolage Prusa MK4S, qui comprend toutes les pièces nécessaires à l'assemblage de l'imprimante 3D. C'est un processus qui peut prendre quelques heures ou plus, surtout pour ceux qui débutent dans le monde de l'impression 3D. Cependant, cette expérience s'avère très enrichissante, car elle permet de connaître chaque composant, son installation et le fonctionnement de l'imprimante 3D, ce qui sert de base pour résoudre d'éventuels problèmes futurs. Prusa3D comprend des instructions très détaillées, avec les pièces bien différenciées les unes des autres et les câbles préparés et coupés sur mesure pour faciliter le processus d'assemblage. Il contient également un manuel sur l'impression 3D pour les utilisateurs qui débutent. En outre, il dispose d'une vaste communauté prête à aider tout utilisateur en difficulté.

Fiabilité, performances et prix abordable

Bien qu'il existe d'autres imprimantes 3D aussi bon marché que la MK4S, elles offrent une expérience d'impression plus basique. En revanche, la Prusa MK4S est une imprimante au prix très abordable, mais avec des capacités professionnelles. C'est une imprimante 3D parfaite pour les utilisateurs qui débutent dans le monde de l'impression 3D, pour sa facilité d'utilisation et son faible coût, et pour les professionnels, en raison de son grand potentiel et de ses résultats.

Image 8 : Pièces imprimées en 3D avec la Prusa MK4S. Source : Prusa3D.

La Prusa MK4S est excellente en tant qu'imprimante principale, mais aussi en tant qu'imprimante auxiliaire (par exemple, dans le cadre d'une ferme d'imprimantes 3D). Les applications potentielles de l'imprimante Prusa MK4S comprennent non seulement des utilisations domestiques mais aussi éducatives, ainsi que la fabrication pour l'architecture, le design et même le prototypage pour des secteurs tels que l'automobile.