Quiconque connaît un peu le monde de l'impression 3D sait combien de travail peut se cacher derrière un modèle imprimé ! Surtout, il y a une chose derrière : le G-code !
Dans cet article, vous apprendrez tout ce qu'il faut savoir sur les commandes G-code, les fichiers G-code, les lecteurs G-code et les différences avec le M-code.
Ces connaissances de base sont particulièrement utiles pour les débutants, afin de mieux se familiariser avec le G-code des imprimantes 3D.
Qu'est-ce que le G-code ?
En bref, le G-code est une instruction pour une imprimante 3D. L'imprimante 3D a besoin de commandes G-code qu'elle peut exécuter, car sans elles, elle ne saurait ni où ni comment imprimer.
Les modèles pour l'impression 3D sont généralement exportés au format STL et sont principalement disponibles dans ce format. À l'aide de logiciels de découpe (slicer), le format peut être converti en fichier G-code et utilisé.
L'origine du G-code
Les G-codes ont été développés dans l'industrie dans les années 1950 pour les fraiseuses et les tours. Ils y sont utilisés depuis. Avec le début de l'impression 3D, le G-code a également été adopté dans ce domaine, car il permet également de coder des modèles de mouvement géométriques, qui peuvent ensuite être imprimés avec l'imprimante 3D.
Comment fonctionne le G-code
Le G-code est une séquence de commandes que l'imprimante 3D peut ensuite lire et exécuter. L'imprimante lit le G-code de haut en bas et exécute toutes les commandes l'une après l'autre. Par conséquent, l'ordre des commandes est important.
Comment lire le G-code ?
Généralement, une ligne du fichier G-code contient une commande G-code. Celle-ci est composée de la commande et de ses paramètres.
Un exemple pourrait être la commande G1. Cela signifie que la tête d'impression doit se déplacer en ligne droite. Derrière cette commande se trouvent les paramètres position cible (X;Y;Z), vitesse (F) et extrusion de filament (E). Il y a les coordonnées X et Y qui indiquent la direction sur la surface et la coordonnée Z qui décrit la hauteur (couche). À l'aide d'un lecteur ou d'une visionneuse de G-code, on peut précisément identifier et lire les commandes G-code.
La structure d'un fichier G-code
Un fichier G-code n'a pas toujours la même structure et peut être construit différemment selon le modèle. Il existe généralement trois blocs.
La section de démarrage, également appelée initialisation, comprend :
- Homing (recherche du point zéro)
- Réglage des températures
- Préparation du lit d'impression
- Configuration des ventilateurs
La partie principale, qui décrit le processus d'impression, comprend les aspects suivants :
- Commandes de mouvement (G0 / G1)
- Extrusion (valeurs E)
- Changement de couche (mouvement Z)
- Changements de vitesse
La conclusion finalise le processus d'impression et comprend les points suivants :
- Déplacement de la tête d'impression
- Arrêt du chauffage
- Désactivation des moteurs
G Code vs M Code
Le G-code et le M-code sont fondamentalement différents.
G-code : Mouvement et géométrie
M-code : États et fonctions de la machine
Ce sont tous deux des commandes essentielles pour l'imprimante 3D et doivent être combinées pour pouvoir imprimer un modèle. Ainsi, les tâches du G-code consistent à déplacer les axes, à tracer des lignes et des courbes, et à contrôler les positions.
Le M-code règle la température, allume/éteint le ventilateur, contrôle l'extrudeur et commande le moteur.
Les commandes G-code courantes
Vous trouverez ici les commandes G-code essentielles et fréquemment utilisées dans différentes catégories.
Commandes de mouvement
G00 : Mouvement rapide (déplacement)
Exemple : G00 X150 Y150 déplace rapidement la buse vers les coordonnées X150, Y150.
G01 : Mouvement linéaire contrôlé
Exemple : G01 X200 Y200 F1800 E22 se déplace à une vitesse d'avance de 1800 mm/min vers X200, Y200 et extrude 22 mm³ de filament.
G28 : Retour à l'origine automatique (recherche de l'origine). La buse et le lit d'impression se déplacent vers leurs positions finales (X=0, Y=0, Z=0) pour établir un point de référence pour l'impression.
Le G28 est presque toujours la première commande d'un fichier G-code, car il permet de ramener la buse et le lit d'impression à leur position de départ.
G90/G91 : Mode de positionnement
Définit le système de coordonnées.
G90 : Positionnement absolu (standard). Les coordonnées indiquent à la machine la position exacte (par exemple, "Aller à X=10").
G91 : Positionnement relatif. Les coordonnées indiquent à la machine la distance de mouvement (par exemple, "Déplacer de 10 mm vers la droite à partir de votre position actuelle").
Commandes de température
M104/M109 : Réglage de la température de l'extrudeur (Hotend)
Exemple : M104 S200 règle le hotend à 200 °C. (L'imprimante n'attend pas que la température soit atteinte avant de commencer l'impression.)
Exemple : M109 S210 chauffe à 210 °C et maintient la température jusqu'à ce que le programme soit prêt.
M140/M190 : Réglage de la température du lit
Exemple :
M140 S60 : Règle le lit d'impression à 60 °C (sans attente).
M190 S60 : Règle le lit d'impression à 60 °C et attend qu'il soit chauffé.
Commandes de refroidissement
M106 : Ventilateur activé
Exemple : M106 S127 active le ventilateur à mi-vitesse (127 correspond à 50 % de la valeur maximale de 255). M106 S255 active le ventilateur à pleine vitesse.
M107 : Ventilateur désactivé
Désactive le ventilateur.
L'illustration ci-dessous est un exemple de fichier G-code avec des commandes G-code fréquemment utilisées.
Comment éditer ou optimiser le G-code ?
Un fichier G-code peut être édité ou optimisé. Il existe deux possibilités : l'édition via un éditeur G-code et l'édition directe dans le texte. Les sections suivantes décrivent les détails de chaque approche.
Logiciel de découpe (Slicer)
Une méthode sûre pour ajuster les paramètres d'impression est d'utiliser des slicers. À partir du fichier STL original, tous les paramètres comme la vitesse, la température ou les structures de support peuvent être configurés. Ensuite, un nouveau G-code est généré. Le nouveau fichier G-code doit ensuite être vérifié dans une visionneuse G-code, un lecteur G-code ou un simulateur G-code afin de détecter d'éventuelles erreurs.
Éditer le texte directement
L'édition de textes G-code n'est recommandée qu'avec de bonnes connaissances en codage. Pour les débutants, cette approche est déconseillée, car de petites erreurs dans le G-code peuvent déjà entraîner des erreurs d'impression importantes. L'édition directe du fichier G-code nécessite des connaissances approfondies et de la précision pour éviter les erreurs. Il est également recommandé de vérifier le G-code à l'aide d'un simulateur G-code ou d'une visionneuse G-code pour détecter les erreurs.
Conclusion
Le G-code est le langage de l'imprimante 3D. La plupart des modèles d'impression 3D sont disponibles au format STL et doivent être convertis en fichier G-code pour être lisibles par l'imprimante 3D. Un fichier se compose de différentes commandes qui sont exécutées par l'imprimante 3D dans l'ordre approprié. Les commandes G-code peuvent être éditées et optimisées dans un fichier G-code. Si vous êtes débutant, il est recommandé d'utiliser un éditeur G-code ou un slicer, car l'édition directe dans le texte peut causer des erreurs graves. À l'aide de visionneuses G-code et de simulateurs G-code, il est possible de vérifier avant l'impression si le G-code contient des erreurs ou si l'impression peut être lancée sans modification supplémentaire.