Guide - Tout sur l'impression 3D et conception de modèles

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L'impression 3D est une technique inventée en 1983 par l'américain Chuck Hull lorsqu'il travaillait à 3D Systems (existe toujours). Très couteuse, la technique a évolué et fini par devenir abordable pour le grand public que depuis 2009 avec le projet RepRap (technologie libre et open source) et connait une croissance exponentielle. Aujourd'hui cela reste encore un marché de niche et les techniques d'impression 3D évoluent rapidement, nous en sommes encore qu'au début.

Chuck Hull l'inventeur de l'impression 3D

Voici l'imprimante la plus rapide du monde la Newpro3D, elle imprime une sphère en 4 minutes à partir d'une résine et d'UVs pour durcir la matière alors qu'il faudrait plusieurs heures à une imprimante classique (par déposition de plastique): https://www.youtube.com/watch?v=uqYEOyBmyLM

Ce guide est là pour vous expliquer comment concevoir et imprimer un objet 3D avec la technique la plus populaire aujourd'hui le FDM (Fused Deposition Modeling ou modélisation par déposition en fusion en français) car peu couteux, bien que l'impression en résine devient très abordable.

Pour en savoir plus sur l'impression en résine, je vous recommande le cours de Thomas Roussel sur son blog Polysculpt.com: http://www.polysculpt.com/articles/test-imprimante-3d-form1-formlabs-zbrush/

Les chercheurs se tournent vers l'impression en résine (SLA ou stéréolithographie) beaucoup plus rapide, sans déchets, plus précise elles conviendront mieux aux infographistes. Les surfaces ne présentent pas de couches donc il n'y a que les détails de son modèle qui ressortent. De plus, elles ne font aucun bruit et sont déjà montées. C'est une imprimante en résine que je vous recommande d'acquérir et plus précisément la Liquid Crystal qui est très abordable à 899 euros.

Voici une conférence du TedTalk Joseph DeSimone sur les possibilités offertes par la vitesse d'impression et la résine: https://www.youtube.com/watch?v=ihR9SX7dgRo Il compare sur une image une impression en FDM de près et une en résine:

A gauche une impression plastique, à droite en résine

C'est pour cela que l'impression en SLA est plus adaptée pour les artistes qui font de la sculpture 3D.

Les logiciels utilisés dans ce guide sont Blender pour la modélisation/sculpture 3D et Cura pour la préparation avant l'impression. Ces deux logiciels sont gratuits, libres, open source et fonctionnent sous tous les systèmes d'exploitation. Pour les options d'impression, nous verrons celles basées sur les modèles Prusa.

Mais avant nous allons voir les techniques d'impression les plus utilisés, les principales caractéristiques et les imprimantes 3D recommandées.

En bas du guide vous avez accès à un lexique qui liste tout le vocabulaire.

Les caractéristiques importantes d'une imprimante

  • L'utilisation: un infographiste aura besoin d'une imprimante plus précise pour faire ressortir les détails d'une sculpture imprimée en 3D, pour cela il devra se tourner vers la technologie SLA. Un dessinateur industriel aura besoin de la solidité du plastique et utilisera peut-être une imprimante en FDM.
  • Prix: le prix varie beaucoup passant d'environ 300 à 3000 euros, mais certaines chères ne proposent que des logiciels et technologies propriétaires et une communauté restreinte ceux qui les rendent moins intéressantes.
  • Taille de la communauté: une grande communauté permettra de trouver des tutoriels et d'obtenir de l'aide. Vous pouvez voir quelle imprimante est la plus populaire ici: https://www.3dhubs.com/trends#printers (mis à jour tous les quatre mois). À l'heure ou j'écris ce guide l'imprimante 3D la plus utilisée est la Original Prusa i3 MK2 c'est celle qui sera recommandée dans ce guide.
  • Open Source: avec une imprimante Open Source vous pourrez profiter des évolutions des logiciels, du matériel, mais aussi utiliser des diamètres de filaments ou résine standardisée, moins couteuse et avec plus de choix pour comparer les prix et couleurs. Vous pourrez aussi suivre les tutoriels plus facilement. Les imprimantes basées sur le modèle "Prusa" sont toutes Open Source, voyez si Prusa est dans le nom de l'imprimante.
  • Matériaux: il faut surtout que l'imprimante supporte le PLA en FDM qui est le matériau le plus utilisé. Il y a l'ABS mais celui-ci n'est pas biodégradable et doit être chauffé à 240 degrés contre 210 environ pour le PLA.
  • Dimmensions d'impression: les dimensions sont indiquées dans le descriptif de l'imprimante, il faut calculer le volume en mettre cube en multipliant la largeur, profondeur et hauteur.
  • Précision: le niveau de précision est lié à la vitesse d'impression elles sont indiquées en micron. Achetez une imprimante avec une précision inférieure ou égale à 100 microns (0.1 mm), les valeurs au dessus ne donnent pas de bons détails et les couches de plastique seront trop visibles.
  • Vitesse: la vitesse d'impression est exprimée en mm/seconde elle ralentie en fonction de la précision, mais avec une précision égale la vitesse d'impression peut varier de 50 % sur une imprimante de qualité ou récente.
  • Bruit: le bruit est une caractéristique à ne pas négliger selon l'emplacement de l'imprimante comme dans une chambre ou pour des structures qui ont besoin de silence tel que dans une médiathèque.

Les imprimantes 3D recommandées

Imprimante recommandée: Liquid Crystal

L'imprimante que je vous recommande est la Liquid Crystal surtout si vous êtes un infographiste. Elle est vendue beaucoup moins cher y compris la résine que la concurrence, car utilise un autre précédé d'impression non pas appelée SLA, mais DPP qui est très similaire. Elle imprime aussi plus vite que le SLA et l'impression est nettoyables à l'eau pas besoin de produits à acheter en plus. Elle est extrêmement précise avec 25 microns soit 0.025 mm de précision et la résine permet de près de ne pas voir les couches. De l'eau chaude suffit à nettoyer le modèle alors que les autres imprimantes demandent généralement de l'alcool isopropyl cher. C'est actuellement le meilleur rapport précision/prix/vitesse/bruit du moment et elle est déjà montée.

Elle coute 899 ce qui est très abordable pour de l'impression en résine.

Acheter la Liquid Crystal à 899 euros: http://www.machines-3d.com/en/3d-printer-liquid-crystal-buy-xml-351_399-1306.html

La résine coute 69 euros le kilo: http://www.machines-3d.com/en/filaments-resins-liquid-crystal-resin-xsl-367_420.html

Vous pouvez acheter le scanner Sense 2 vendu avec l'imprimante pour 390 alors qu'il est vendu séparément à 449 euros.

Liquid Crystal, peut imprimer à 25 microns sans bruit et rapidement

La moins cher

Si vous cherchez une imprimante 3D abordable avec un service client français, une grande communauté française vous avez la Discoeasy200 de Dagoma vendu à 299 euros avec une précision de 100 microns (0.1 mm): http://www.dagoma.fr/boutique/produit/imprimantes-3d/discoeasy200-en-kit.html

Elle est vendue assemblée à 399: http://www.dagoma.fr/boutique/produit/imprimantes-3d/discoeasy200.html

Il vous faut mettre 49 euros de plus pour ajouter un écran de contrôle, je vous recommande de le prendre avec.

Discoeasy200 à 299 euros

La plus utilisée

La Original Prusa i3 MK2 est l'imprimante 3D la plus utilisée au monde, elle est la plus utilisée dans chaque continent. Josef Průša a inventé une imprimante facile à assembler et abordable, avec le temps 60 équipes ont rejoint son développement. La Prusa i3 a beaucoup était copié, car son design et logiciel et libre et open source. La version MK2 est sortie en 2016, il n'y a pas de copie encore. La MK2 a un plus grand plateau, imprime jusqu'à 40 % plus rapidement selon la forme, calibre automatiquement l'extrudeur et la chaleur est mieux répartie. La précision est de 50 microns (0.05 mm). Elle est proposée en kit à assembler à 739 euros (+20 de frais de port): http://shop.prusa3d.com/en/3d-printers/59-original-prusa-i3-mk2-kit.html

Et à 999 euros (+20 de frais de port) déjà assemblés : http://shop.prusa3d.com/en/3d-printers/53-original-prusa-i3-mk2-3d-printer.html

Prusa i3 MK2 l'imprimante la plus utilisée au monde

La plus utilisée en SLA (résine)

L'imprimante la plus utilisée en SLA est la Form 1+ de Formlab. Le constructeur vient de sortir la Form 2. Sa précision est de 25 microns (0.025 mm). Elle coute 2399 euros, beaucoup plus cher que la Crystal Liquid à 899 euros et 1 kg de résine coûte 150 euros contre 70 pour la Crystal Liquid. Il faut utiliser de l'alcool Isopropyl onéreux pour nettoyer son impression contre de l'eau chaude pour la Cystal Liquid.

Form 1

Acheter la Form 1+ à 2399 euros: http://www.makershop.fr/imprimantes-3d/2-form-1-formlabs.html

Thomas Roussel a réalisé sur son site PolySculpt un test complet: http://www.polysculpt.com/articles/test-imprimante-3d-form1-formlabs-zbrush/

La plus rapide

En impression FDM la Prusa i3 MK2 est l'une des plus rapides, elle est 40 % plus rapide que l'ancienne version et beaucoup d'imprimantes copient la première version.

L'imprimante la plus rapide, tout type de matériau confondu est Newpro3D qui imprime en résine, suivie par la Carbon3D. Elle peut imprimer en quelques minutes ce que les imprimantes en FDM réalisent en plusieurs heures. Elle n'est pas encore commercialisée.

Une des imprimantes les plus rapides actuellement en vente est la Gizmo3D, mais elle reste bien moins rapide que la Newpro3D.

Le matériel

Il y aura quelques outils à acheter avec votre imprimante pour l'entretenir et éviter qu'elle ne se bouche et pour la finition de votre impression 3D.

Les produits d'entretien

Les produits de finition de la sculpture

  • Une pince coupante pour détacher les supports.
  • Une lime pour retirer les derniers morceaux de support.
  • Du papier de verre pour polir son impression, une étape indispensable si vous comptez peindre votre impression.
  • De la colle néoprène ou epoxy pour recoller un modèle en PLA et ABS cassé ou coller plusieurs impressions entre elles. Pour les utiliser, placez la colle puis attendez une vingtaine de minutes puis placez les pièces l'une contre l'autre et attendez 24h.
  • De la peinture et pinceau très fins si vous comptez peindre. Dans ce cas je vous conseil d'imprimer avec du filament blanc.

Les logiciels de modélisation 3D

  • Ici ne sont listé que des logiciels gratuits et disponibles sur Linux.
  • Si vous ne souhaitez pas réaliser votre propre modèle, vous en trouverez sur le site http://www.thingiverse.com/

Logiciel de modélisation 3D

  • Blender: c'est un logiciel très complet, l'un des logiciels libre et gratuit le plus puissants qui existent. Il permet de réaliser des pièces mécaniques, mais aussi des formes organiques que les logiciels de CAO ne sont pas capables de faire. C'est ce logiciel que nous utiliserons dans ce guide.

Logiciels de CAO

  • FreeCAD: FreeCAD est un logiciel de CAO gratuit. Il n'est pas utilisé par les professionnels, car toujours en phase de développement, mais il conviendra pour un hobbyist sur une impression 3D pour réaliser des pièces mécaniques.
  • Sketchup: ce logiciel développé par Google est utilisé en modélisation architecturale, mais peut vous servir à réaliser des pièces mécaniques. Sketchup n'est pas disponible sur Linux.

Logiciel pour préparer l'impression

  • Cura: Cura est un logiciel Open Source développé par l'équipe de l'imprimante 3D Ultimaker.

La modélisation 3D sous Blender

Nous allons voir ici le strict minimum pour utiliser Blender et produire un modèle pouvant être imprimé en 3D.

Vous pouvez télécharger cette image qui contient tous les raccourcis les plus utilisés: http://www.giudansky.com/design/51-blender-map

Commencez par télécharger Blender ici: https://www.blender.org/download/

Navigation

Après l'avoir lancé au centre de l'interface, vous avez la scène 3D qui contient un cube, une lampe et une caméra. Pour naviguer dans la vue 3D utiliser ces trois raccourcit :

  • Bouton de la molette enfoncé: rotation de la vue
  • Bouton de la molette enfoncé + Maj (Shift): déplacements latéraux
  • Faire rouler la molette: permets d'avancer dans la vue 3D

Pour recentrer la vue sur la sélection appuyez sur la touche . du pavé numérique.

Avec le pavé numérique, vous pouvez utiliser des angles de vue automatique, en maintenant Ctrl vous aurez la vue de l'autre côté (dessous au lieu du dessus):

  • 1: vue de face.
  • 3: vue de côté (à droite).
  • 7: vue de dessus.
  • 5: passer du mode perspective à orthographique et inversement.

Manipulation

La sélection dans Blender ce fait avec le clic droit (à l'époque les logiciels n'avaient pas défini le clic gauche comme clic par défaut de sélection, c'est resté une habitude). Pour tout sélectionner ou désélectionner, utilisez la touche a. En maintenant Shift vous ajouterez des objets à la sélection.

Pour dupliquer utilisez Shift + d, pour supprimer la touche x et pour créer le raccourcies Shift + a, vous verrez à la ligne "Mesh" des polygones de base à intégrer à la scène 3D. Les éléments ajoutés apparaissent à l'emplacement du petit viseur dans la scène, vous pouvez déplacer ce viseur avec le clic gauche, pour le centrer à nouveau faites Shift + c.

Pour déplacer les éléments dans la scène utilisez-les raccourcies suivants:

  • g (grab): pour déplacer, vous pouvez aussi déplacer un seul élément en maintenant le clic droit tout en déplaçant la souris.
  • r (rotate): change l'orientation.
  • s (scale): agrandie ou réduit la taille.

Avec les raccourcies vous pouvez appuyez sur X Y ou Z pendant que vous utilisez le grab pour ne déplacer que sur un seul axe ou maintenir le clic du milieu et déplacer la souris pour choisir un axe puis relacher.

La modélisation

Juste en dessous de l'interface 3D vous avez un menu, si un polygone (mesh) est sélectionné vous verrez dans un menu déroulant écrit Object mode. Vous pouvez passer en Edit mode pour accéder à ses composants (components): faces, arrêtes (edges) et sommets (un vertex / des vertices) ou appuyer sur Tab pour passer de l'object mode à l'edit mode et inversement. Pour sélectionner un autre component faite Ctrl + Tab. Vous aurez accès aux raccourcies g (grab), r (rotate) et s (scale), au clic droit maintenu pour déplacer rapidement un component et au clic du milieu maintenu pendant le déplacement pour ne déplacer que sur un axe,

Voici les outils et raccourcies basiques de modélisation:

  • e (extrusion): va ajouter de la matière à partir des components sélectionnés. Je vous recommande de l'utiliser en mode de sélection par face (Ctrl + Tab). Le raccourcie Ctrl + clic gauche va réaliser une extrusion à l'emplacement du curseur.
  • f (make edge/face): génère une face entre des sommets (vertices) et arrêtes (edges).
  • Ctrl + r (loop cut): va couper le polygone sur une continuité pour ensuite pouvoir ajouter plus de détails. Utilisez la molette pour ajouter d'autre loop cuts.
  • k (knife): permet de couper précisément, il faut presser la touche Entrée pour valider.
  • Ctrl + b (bevel): réalise une coupure (chanfrein) sur un angle, je vous conseil de sélectionner les edges. Avec la molette vous pouvez lisser les bordures en ajoutant des edges intermédiaires.
  • x (delete): pour supprimer, un menu s'ouvrira vous demandant d'indiquer si vous souhaitez supprimer par face, par edge (supprimer les faces proches) ou par vertex (supprime toutes les faces qui touche votre sélection). Les mode Dissolve supprime sans créer de trou dans le modèle. Pour supprimer des edges loops utilisez Dissolve Edge ou Limited Dissolve (supprime que si le component n'agit pas sur le volume du modèle, l'outil permet parfois de faire un nettoyage en sélectionnant tout).
  • Shift + d (duplicate): duplique les components sélectionnés, ils seront automatiquement séparés. Le raccourcie Shift + r répète la dernière opération et duplique de façon répétée.
  • p (seperate): sépare pour en faire un objet à part. Les deux options importantes sont la séparation par sélection et la séparation par loosing part (les objets qui ne sont pas attachés entre eux pour en faire des objets à part.
  • Ctrl + j (join): ce raccourcie est accessible en Object Mode (touche Tab) il combine plusieurs objets sélectionnés en un seul.

Outils de modélisation

La sculpture

Pour apprendre la sculpture je vous conseil la série Art of Sculpting de CGCookie: https://cgcookie.com/course/art-of-sculpting/ Vous trouverez des tutoriels gratuits dans les archives: https://cgcookie.com/archive/?fwp_library_search=art%20of%20sculpting&fwp_division=blender

Vous avez aussi la Chaine Youtube de alexkovalev1985: https://www.youtube.com/user/alexkovalev1985

Une tablette graphique vous permettra d'être plus précis, je vous conseil la Huion 1060 Plus: https://www.amazon.fr/Huion-Graphique-Rechargeable-Am%C3%A9lior%C3%A9e-Num%C3%A9rique/dp/B01HT0FREW/ref=zg_bs_430332031_8

Le menu en bas permet de passer du mode Object au mode Edit, vous avez aussi le mode Sculpt. Une fois que vous entrerez dans se mode un cercle apparaitra autour du curseur et le menu de gauche affichera les options des outils de sculpture. Si vous n'avez pas la fenêtre des options appuyez sur t (tool) pour la faire apparaitre.

Je vous conseille d'aller dans l'onglet Option, puis dans le menu déroulant Options et de cocher Strength à Unified Settings pour que les pinceaux (brushes) utilisent tous la même intensité pour déplacer la matière.

Strength

La taille de la brush se change avec f et le strength avec Shift + f.

Blender a un algorithme très puissant appelé Dyntopo, il va générer de nouvelles faces en temps réel pour ajouter des détails n'importe où sans vous préoccuper de la topologie (agencement des faces: leur densité et position). Pour l'activer appuyez sur Ctrl + d, c'est le même raccourcie pour le désactiver. Dans les paramètres de gauche dans l'onglet Tools vous verrez un menu Dyntopo avec à l'intérieur une taille demandée en pixel, aussi accessible avec Shift + d. En mettant par exemple 12 pixels qui sont la valeur par défaut cela voudra dire que la taille d'une face générée prendra 12 pixels. Donc si vous avez un écran haute résolution vous aurez de petite face et inversement. Aussi en vous rapprochant du modèle, les faces feront la même taille sur votre écran, mais elles seront plus petites sur le modèle, car il apparaitra plus gros. Cette technique vous permet de travailler le modèle de loin puis de vous rapprocher pour finaliser les plus petits détails.

En haut vous avez accès à différentes brushes, voici les principales.

Brushes pour la sculpture organique
  • i (inflate): cette brush va gonfler la sculpture ce qui va permettre de créer du volume organique.
  • Shift maintenu (smooth): le smooth va adoucir les formes, vous devez maintenir la touche pour l'utiliser. Utilisez le smooth régulièrement avec l'inflate brush pour vos modélisations organique.
  • Shift + c (crease): le crease permet de creuser finement comme si vous aviez un couteau, on s'en sert pour réaliser des rides ou des fissures.
  • p (pinch): le pinch est à utiliser parfois avec le crease pour pincer les creux.

Sculpture organique

Brushes pour la sculpture mécanique

  • 3 (clay strip): cette brush ajoute une fine couche plane elle est intéressante en mécanique ou pour ajouter des détails. La clay strip est aussi très utilisé pour de l'organique, à vous de voir si vous préférez l'inflate ou celle-ci.
  • 6 (flatten): flatten aplani, utilisez la clay strip pour créer du volume avant et le smooth après avoir aplani pour effacer les imperfections.
  • Shift + c (crease): le crease sert aussi à créer de fausses séparations de pièces mécaniques. Utilisez l'option Stroke > Smooth Stroke pour que la brush est un décalage par rapport au curseur et ainsi créer des lignes sans tremblement.

Sculpture mécanique

Générer un modèle de base (base mesh) avec les modifiers

À droite de l'interface, vous avez un onglet avec une icône représentant une clé à molette bleue, ce sont les modifiers. Il ajoute des modifications à votre modélisation sans que cela ne change sa forme en edit mode. Les trois modifiers que nous allons voir ici sont:

  • Subdivision surface: le subdivision surface adoucit les formes de votre réalisation, un cube deviendra petit à petit une sphère, mais la version éditable restera un cube. Quand vous exporterez, le modifier sera appliquer et vous aurez une sphère d'imprimé. Ce modifier a un raccourcie c'est Ctrl + un numéro pour indiquer la quantité de lissage voulu.
  • Mirror: ce modifier créer une version symétrique de votre modèle, par rapport à son origine (rond orange). Si l'origine n'est pas au centre de la grille ou ce trouve au centre de votre modèle vous ne verrez rien, vous pouvez faire Ctrl + a et cliquer sur Location et Rotation. Je vous conseille de commencer à tracer la silhouette en vue de côté (touche 3 du pavé numérique). Déplacez votre modélisation en Edit mode pour ne pas déplacer l'origine. Vous pouvez dans les options choisir l'axe, par défaut en X (gauche et droite).
  • Skin (peau): va générer du volume autour des vertices qui va servir au volume de base d'une créature ou personnage. Utilisez en Edit Mode le raccourcie Ctrl + clic gauche en sélection par vertex ou e pour effectuer des extrusions. Ctrl + a va changer la taille du volume généré autour du vertex. En cochant "Clippling" vous ne pourrez pas passer au-delà de l'axe de symétrie utilisé pour ne pas créer d'erreurs. Sélectionnez le vertex au centre et cliquez sur Mark Root pour que ce soit le point de départ et évitez des bugs.

L'ordre des modifiés a de l'importance, vous pouvez les déplacer avec les flèches. Avec le skin modifier je vous recommande de mettre une subdivision surface avant pour lisser les courbes et après pour ne pas avoir des bordures cubiques. Mettez tout au début un Mirror modifié avec Clipping d'activé.

Base mesh gen

Préparer son modèle Blender pour l'impression

Avant d'envoyer votre création dans Cura pour générer des supports et les différentes couches d'impression il faut que votre modélisation ou sculpture dans Blender ne comporte pas d'erreur.

Combler les trous

Votre modèle ne doit pas comporter de trou, par trous je veux dire face manquante. Vous pouvez les remplir facilement en entrant en Edit mode et en mode de sélection edge Ctrl + tab. Désélectionnez tout avec la touche a et dans le menu Select en bas, allez dans Select All by Trait > Non Manifold (non fermé). Les edges vont ce surligner, appuyez sur f pour créer des faces. L'outil va identifier les continuités d'edges pour créer une nouvelle face pour chaque trou. Ensuite désélectionnez tout, faites à nouveau la sélection Non Manifold si d'autres edges sont sélectionnés faites x puis Edges. Les arêtes restantes sont des arrêts non fermés qui ne permettent pas de créer de faces.

Supprimer les doublons

Il peut arriver que par erreur deux vertices se retrouvent au même endroit, il faut nettoyer le modèle en n'en gardant qu'un seul. Pour ça, sélectionnez tout avec a et faites la touche w un menu va s'ouvrir et sélectionnez "Remove Doubles".

Supprimer les intersections

Il faut supprimer toutes les faces qui se chevauchent. Pour ça il y a un add-on dans Blender que vous trouverez dans File > User Preferences, dans l'onglet Add-ons, dans recherche tapez bool, vous verrez Bool Tool apparaitre cochez-le. Faites Save User Settings en bas à gauche puis fermez la fenêtre.

L'add-on ne fonctionne qu'en object mode, alors pour supprimer toutes les intersections il faut entrer en edit mode, tout sélectionner avec a et faire p puis By loose parts. Revenez en Object Mode, sélectionnez tout et dans Bool Tools à gauche à Auto Boolean cliquez sur Union.

Intersections

Ensuite il faut générer de nouveaux edges, revenez en Edit mode, sélectionnez tout et pressez Ctrl + t pour utiliser l'outil Triangulate qui va générer des faces à trois sommets sur tout le mesh.

Une fois votre modèle terminé sur Blender faites File -> Stl (.stl). Vous n'avez pas à vous préocuper des dimmensions, vous pourrez changer sa taille dans le logciel que nous allons voir. Verifier surtout que des parties ne soit pas trop fines comme les poignets, cheville, cou et en particulier les oreilles, doigts et cheveux pour ne pas casser. Vous serez obligé de déformer un peu les propotions pour le rendre plus résistant, il y a des contraintes physique à garder en tête.

Génération du G-code sous Cura

Le G-code contient les instructions sur comment l'imprimante va réaliser votre modèle 3D, c'est en quelque sorte le manuel de montage pour l'imprimante 3D. Il existe d'autres formats pour les imprimantes propriétaires, nous utiliserons ici le G-code qui est le plus utilisé et libre. Cura va récupérer votre fichier .stl de Blender et générer des découpes (slices) ou plutôt les différentes couches, les supports et les paramètres d'impression (température, vitesse). Il contient des options par défaut selon les imprimantes 3D, des options sur le niveau de détail en micron, sur la température d'impression. Tous ces paramètres peuvent ensuite être modifié directement sur l'écran de l'imprimante ils ne sont pas figés.

Récupérez votre .stl réalisé sous Blender ou tout autre logiciel ou téléchargé depuis Thingiverse.

À gauche vous avez les paramètres pour modifier le scale (échelle) ou rotate (rotation). Pour la rotation, rappelez-vous que votre modèle sera créé par couches, pour une forme cylindrique il vaudra mieux l'avoir à la verticale que posé et cela nécessitera moins de supports. Pour l'échelle je vous conseille d'entrer la valeur en Z pour la hauteur. Gardez cochez Unfiform Scaling pour que l'objet reste proportionnel.

Les dimensions sont en 3D, si vous doublez la taille sur trois dimensions vous faites 2x2x2 = 8 fois plus grandes et plus de temps pour imprimer. Un objet de 5 centimètres qui met une heure à être imprimé mettra en faisant 10 centimètres huit heures.

À droite vous avez les options, vous pouvez indiquer votre imprimante 3D si elle figure dans la liste ou le nom de l'imprimante quelle clone, souvent la Prusa i3. Pour le matériau, mettez PLA.

Dans Setup vous si vous restez en mode Simple vous aurez accès à des configurations déjà faites de qualité de l'impression. Ils contiennent des informations sur la température, vous pouvez les changer pendant l'impression dans le menu Tune puis Nozzle pour l'extrudeur et Bed pour le lit (plateau).

Infill va gérer la solidité en ajout de la matière à l'intérieur du modèle. Cela va du modèle creux au modèle plein. Le modèle creux sera trop fragile, il sert plutôt si vous avez créé une épaisseur avec Blender. Le modèle plein va augmenter considérablement le temps d'impression, je vous conseille plutôt d'augmenter l'échelle de votre impression plutôt que de mettre un volume plein pour la solidité.

Generate Brim va rajouter un premier layer qui va servir de contact entre votre modèle en cours d'impression et le plateau.

Generate Support Structure va comme son nom l'indique générer des piliers pour soutenir votre modèle et pouvoir réaliser certaines formes qui ne tiendraient pas pendant leur impression par la gravité.

Vous verrez en bas à droite la durée estimée de l'impression, elle est généralement un peu plus longue que ce qui est indiqué. Pour voir les différentes couches, support et remplissage cliquez sur le logo de l'oeil à gauche puis X-Rays. Vous aurez un curseur pour passer d'une couche à l'autre.

Agrandir

Modèle 3D prêt

Le modèle est prêt, il contient les instructions pour l'imprimer, il faut maintenant exporter le G-code. Pour ça allez dans File > Save All > Save to File pour le format mettez .gcode. Transférer votre fichier dans une carte SD et vous devriez le voir après l'avoir inséré dans l'imprimante 3D en allant dans Print from SD card. Vérifier les options de température dans Tune, mettez le nozzle à 210 degrés et le bed à 60.

Déboucher son imprimante

Si le filamenent ne sort pas correctement ou ne sort pas du tout, préparez le matériel suivant:

  • un filament.
  • un fil de cuivre de 0.1 mm à insérer dans l'extrudeur donc par le dessous.
  • un foret de préférence de 1.75 mm de diamètre ou tige métallique qui peut s'insérer par l'entrée du filament.
  • des gants isolant de la chaleur qui peuvent supporter une chaleur de 250 degrés.

Allumez l'imprimante 3D, il va falloir faire écouler le filament, chauffez le Nozzle (extrudeur) à 230 degrés. Sur une imprimante basée sur la Prusa i3 allez dans Control > Temperature > Nozzle et mettez 230. Attendez que le nozzle atteigne la température pour passer à la suite.

Retirez le filament si il y en avait, si vous n'arrivez pas à le retirer vous devrez démonter les vis qui maintiennent le ventilateur vous accèderez directement à l'intérieur de l'extrudeur, parfois une boule cette forme à l'extrémité du filament qui vous empêche de le retirer ou de le faire fondre. Passez la tige métallique ou foret jusqu'à voir le filament bloqué s'écouler. Si rien ne s'écoule c'est qu'il y a de la poussière et morceaux de plastique. Diminuez la température à 150 toujours avec le foret enfoncé, pour solidifier la poussière et plastique autour du foret et tirez d'un coup, répétez ça plusieurs fois. Ensuite pou , retirez le foret et passez le fil de cuivre à l'intérieur de l'extrudeur par le dessous, attention de ne pas vous bruler ou que le plastique s'écoule sur vos doigts !

Chauffez à nouveau à 230 degrés toujours avec le foret et prenez un fil de cuivre à passer par le dessous dans l'extrudeur, faites attention que le plastique brulant ne s'écoule pas sur vos doigts. Faites des mouvements de va-et-vient pour retirer la poussière que la technique précédente n'aurait pas atteint et nettoyez les parois puis insérez le filament et poussez-le vers le bas tout en laissant le fil de cuivre dans l'extrudeur. Du plastique devrait s'écouler attention à vos doigts. Retirez le fil de cuivre et laissez le filament couler, s’il ne s'écoule toujours pas correctement répétez l'opération. Nettoyez aussi l'extrudeur pendant qu'il est chaud avec vos gants ou un chiffon épais.

Lexique

Mode d'impression

  • FDM: cela veut dire en anglais Fused Deposition Modeling traduisez modélisation par déposition en fusion. C'est le mode d'impression le plus utilisé qui consiste à faire chauffer une matière pour la rendre liquide une fraction de seconde.
  • SLA: SLA désigne normalement un type d'impression en résine, car il y a plusieurs techniques, mais on l'utilise pour désigner l'impression à partir de liquide.

Matériaux

  • ABS: ce plastique est vendu au même prix que le PLA, mais n'est pas biodégradable et doit chauffer à 240 degrés (donc plus dur à déboucher, car refroidie plus vite) c'est pourquoi je vous recommande de rester sur le PLA.
  • PLA: aussi appelé acide polylactique c'est le matériau le plus utilisé, il s'agit d'un filament de plastique biodégradable. Sa taille la plus commune est de 1.75 mm, vendu souvent à 750 g pour 20 euros. Il faut le chauffer à environs à 210 degrés. Le minimum est de 180 degrés pour le faire fondre et 230 pour déboucher l'imprimante.

Composants

  • Bed: c'est le plateau sur lequel est imprimé le modèle, il est chauffé à 60 degrés environ pour ne pas refroidir trop rapidement le modèle imprimé, mais aussi le décoller plus facilement. Les imprimantes 3D bas de gamme n'ont pas de plateau chauffé. Ajoutez du ruban adhésif de marquage pour que la pièce colle au plateau sauf si l'imprimante utilise un métal déjà collant. Le plateau est parfois mobile et peut se déplacer sur un axe ce qui permet à l'extrudeur de se déplacer sur deux axes uniquement et d'être plus stable donc précis.
  • Extruder: extruder ou extrudeur en français est le bloc qui va recevoir le filament, le chauffer et le déposé fondu sur le plateau. Il est relié à des rails pour ce déplacer dans différents axes.
  • Nozzle: désigne le nez ou plutôt l'extrudeur, c'est la pointe qui chauffe et dépose le matériau en FDM. Il aut le chauffer environ à 210 degrés.

Vocabulaire d'impression

  • Brim: le brim est une couche intermédiaire entre le plateau et votre impression 3D qui aide à l'adhérence, car large et à décoller votre impression. Il est généré dans le logiciel Cura automatiquement.
  • Infill: c'est l'intérieur de votre sculpture 3D, vous pouvez régler dans les logiciels de préparation pour l'impression la densité de remplissage de l'intérieur, cela va modifier la solidité, mais allonger le temps d'impression et la quantité de plastique utilisé. Je vous conseille une impression dense pour les pièces mobiles (engrenages, etc).
  • Support: les supports maintiennent l'impression, certaine partie du sont suspendues ne pourraient pas s'imprimer autrement. Ils peuvent se casser à la main ou à l'aide d'outil comme une pince coupante et lime. Parfois la génération de support n'est pas obligatoire, ça dépend de la forme et si vous estimez qu'il y a besoin d'un.

Formats de fichier

  • G-code: le G-code est un "guide de montage" que génère des logiciels comme Cura pour indiquer à l'imprimante comment concevoir le modèle, ses dimensions, les réglages à utiliser. Vous devrez utiliser le format .gcode est donc le fichier final.
  • STL: c'est un format utilisé pour exporter des modélisations 3D depuis un logiciel de CAO (Conception Assistée par Ordinateur), modélisation 3D et sculpture. Il faut envoyer un fichier .stl à Cura.

Édité par Linko

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+3 -5

Il y a plusieurs avis négatifs sur ce sujet mais aucun commentaire. Je n'y connais pas grand chose mais je suis intéressé par ce sujet. Serait-il possible de savoir ce qui ne va pas dans ce qui est dit ?

Helmasaur

Je plussoie, pourquoi tant de pouces rouges ? C'est pas terminé ? Les informations sont inexactes ?

« There was a kingdom that was falling so fast that people wouldn't help it, they wouldn't make it last » - Animal Kingdom, Beau

+0 -0
Staff

Je crois que de nombreuses personnes sont lassées des "guides" de Linko. Ce n'est pas spécialement lié au contenu - je suis d'ailleurs persuadé que personne ne l'a lu parmi les pouces rouges - mais à la méthode, qui consiste à assimiler le forum à un blog.

+7 -0

Je n'ai effectivement pas fait l'effort de le lire, parce que d'une part je déteste comme l'a dit Aabu ces guides, mais il y a aussi un gros problème avec le contenu: Linko ne corrige pas les problèmes qu'on lui signale. Je moinsse donc systématiquement.

Le format aussi ne me convient pas, je trouve qu'il y a trop de survol.

Édité par anonyme

+0 -0

J'aime beaucoup vos guides/tutoriels Linko ! Mais ce que je trouve dommage c'est que la catégorie "3D" (en général) sur Zeste de Savoir n'est pas mise en valeur alors que vos guides sont très intéressant.

Par exemple ce guide-ressource est vraiment bien fait mais malheureusement pas mis en valeur, quand j'ai découvert ce sujet j'ai dû aller faire des recherches beaucoup plus poussés que faire des recherches sur Python par exemple.

Désolé pour le hors sujet mais vu que ça a était notifié sur celui-ci j'en ai profité. :)

+1 néanmoins.

Édité par loboko

+0 -0
Auteur du sujet

Merci, je regrouperais tout dans un blog ou les tribunes libres quand elles seront en ligne.

J'ai ajouté une imprimante recommandée à la liste, dédié aux infographistes la Liquid Crystal.

Édité par Linko

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+3 -0
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