Impression en 3D

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Vous avez certainement entendu parler des appareils appelés « imprimante 3D ». Ce ne sont pas à proprement parler des imprimantes mais elles servent à reproduire un objet selon les directives d’un ordinateur. Le papier est simplement remplacé par une matière proche du plastique ou de la résine. Il y a de nombreuses utilisations possibles dans de nombreux domaines mais il y en a une qui nous intéresse tout particulièrement : les figurines de personnages.
 
Oui, il est désormais possible de posséder une figurines de votre personnage préféré fait main ! Par exemple ça :
asuna

Asuna de SwordArtOnline qui se repose

 

Comment ça marche ?

On va voir comment mais d’abord, un petit peu de théorie sur l’impression 3D sans entrer dans les détails ; juste pour y voir un peu plus clair.

Il existe actuellement de nombreux modèles d’imprimante 3D à des prix très variables en fonctions des capacités, de la qualité du rendu, du volume d’impression disponible et de la technologie utilisée. Des technologies, il y en a principalement deux : à base de résine liquide (SLA) ou le dépôt de fils de plastique fondu très fins (FFF ou FDM).

Les imprimantes à fils plastiques sont plus répandues car, contrairement aux SLA, il n’y pas de précaution particulière à prendre pour manipuler la matière d’impression. Ces imprimantes sont également plus rapides que les SLA et souvent moins cher à volume d’impression égal. Les SLA en revanche sont plus précises et seront adaptées pour des petites impressions (de l’ordre de 10cm de haut ou moins) mais l’utilisation de la résine est plus compliquée et plus lente. On va donc parler ici des FDM plus précisément.

Pour faire simple, il s’agit ici de déposer de très petites couches de plastique fondu (généralement entre 0.1 et 0.3 mm de hauteur par couche) les unes sur les autres avec une très grande précision sur les 3 axes XYZ (longueur, largeur et hauteur). Le plastique est chauffé à environ 200°C et ensuite déposé sur la zone d’impression par une buse spéciale. Une par une, les couches construisent le modèle 3D souhaité. Exemple en vidéo : https://www.kissui.click/video3d

guiderIIs

La tête d’impression et son système de déplacement sur 2 axes. Le troisième axe, c’est le plateau qui descend au fur et à mesure que l’impression avance. La buse est la pièce dorée au fond de la tête.

 

C’est quoi le plan ?

Mais avant de pouvoir imprimer un objet en 3D, il faut avoir les caractéristiques de celui-ci sous forme numérique en 3 dimensions. On parle en général de fichier STL ou OBJ mais la plupart des fichiers CAD peuvent faire l’affaire. L’ordinateur va ensuite découper le modèle en tranches qui vont former les différentes couches du modèle. Les données sont ensuite transmises précisément à l’imprimante qui sait alors à quel endroit exactement il doit déposer un peu de plastique et à quel moment. Si ça vous intéresse, vous pouvez trouver d’autres infos ici http://www.primante3d.com/principe/ et là https://fr.wikipedia.org/wiki/Dépôt_de_fil_fondu

Maintenant que vous avez compris le principe, vous vous dites « ok, il me faut quoi comme matériel ? » et bien en fait, pas grand-chose, c’est justement ça qui est cool ! Il vous faut seulement une imprimante 3d (sans blague), des filaments (le plastique), le modèle 3D que votre ordinateur va envoyer à l’imprimante et le programme livré avec votre imprimante 3D ! Il y a cependant un nombre très important de marques disponibles tant pour les imprimantes que pour les filaments donc il vous faudra faire des recherches avant d’acheter (vous pouvez nous contacter pour demander conseil).

Pour ce qui est du modèle 3D, une bonne adresse pour commencer c’est www.thingiverse.com/ qui propose de télécharger des modèles en tout genre gratuitement 😊 . Il y a également de nombreux forums ou groupes facebook regroupant des utilisateurs qui s’échangent des astuces. En cas de problème, il est donc relativement aisé de trouvé une solution grâce à la grande communauté existante.  

L’importance d’un bon soutien

Maintenant que vous avez tout, il vous reste à donner les bonnes instructions à l’imprimante pour éviter de se retrouver avec ce genre de choses :

falcon faildes supports mal configurés sont probablement la cause de cet échec

 

C’est qu’il y a, d’une part, un certain nombre de réglages à connaitre et, d’autre part, des supports à configurer correctement. Car oui, contrairement à votre écran d’ordinateur, dans le monde réel votre modèle sera soumis à la loi sur la gravité. Du coup, il va falloir renforcer certaines parties pour que l’impression se déroule correctement. Pas d’inquiétude cependant, la plupart des programmes ont des fonctions de support automatique. Pour plus d’informations, rendez-vous ici : https://campus.recit.qc.ca/mod/book/tool/print/?id=1987

Voici un exemple de projet :

alde supports

Les parties en vert sont les supports qui ont été automatiquement générés par l’ordinateur. Vous pouvez voir que les bras d’Aldébaran posent problèmes car ils ne seront fixés à son corps que plus haut (l’imprimante empile les couches du bas vers le haut du modèle). Il faut donc prévoir des supports pour soutenir les parties concernées sans quoi, elles tomberaient lors de l’impression rendant la suite de la construction impossible. Pareil pour ses épaulettes qui ne sont tenues que du côté de la tête.

Voici une simulation de l’impression de ce modèle au niveau des bras :

alde print

Tous les programmes de ce genre permettent à l’utilisateur de tourner tout autour du modèle afin de pouvoir l’inspecter sous tous les angles. C’est très pratique pour voir quelle partie pourrait ennuyer l’impression. Vous pouvez également voir les différentes étapes de l'impression dans le simulateur.

Vous pouvez généralement faire confiance au programme livré avec votre imprimante pour vous indiquer quelles parties peuvent éventuellement poser problème. Les supports sont imprimés avec moins de matière que le modèle lui-même de manière à pouvoir être retiré facilement. Attention cependant à ne pas arracher des parties du modèle avec les supports !

Et voilà le modèle imprimé (PLA doré) :

aldebaranIl a fier allure le chevalier du taureau non ?

 

Trouver la bonne recette

Une fois ceci en ordre, il reste certains réglages à configurer correctement. Ils varient en fonction de votre imprimante et du filament que vous utilisez. Attention : deux filaments n’auront pas forcément les mêmes réglages !  Il y en a de nombreux mais seuls quelques-uns sont vraiment critiques pour une bonne impression de votre modèle :

Type de matériaux : la plupart du temps vous utiliserez du PLA car c’est le plus courant et le moins cher. Il existe dans de nombreux coloris et propose même des variantes dites « silk » brillantes du plus bel effet. D’autres choix sont le PETG, une matière comparable aux bouteilles PET (qui peut être translucide, utile pour les abats-jour ou les lithophanes !) ou encore l’ABS (rien à voir avec les voitures !).

Hauteur de couche : plus la hauteur de la couche sera faible, plus le modèle sera détaillé et plus il faudra de temps pour imprimer le modèle. Une hauteur standard est d’environ 0.2mm.

Remplissage interne : vous l’avez vu dans l’image ci-dessus, l’intérieur des modèles 3D n’est pas entièrement remplis. Déjà parce que ça n’a pas d’intérêt, ensuite parce que ça utiliserait beaucoup plus de filament que nécessaire (ce qui renchérit le coût du job d’impression) et enfin car cela prendrait infiniment plus de temps pour réaliser une impression. On utilise généralement 15% ou 20% de remplissage mais il est possible de monter ce chiffre si on pense que le modèle devra subir une pression physique importante.

Vitesse : évidemment qu’on aimerait tous raccourcir les temps d’attente à tous les niveaux mais comme souvent, plus on va vite, moins bon est le résultat. C’est pareil ici : avec une vitesse de 200mm/s le modèle serait vite imprimé mais la qualité serait très mauvaise et il y a un grand risque que la buse ne dépose pas le matériel exactement au bon endroit. En revanche, à 30 mm/s le modèle sera aussi précisément imprimé que possible mais cela prendra beaucoup de temps. Un bon milieu se situe en général vers 600 mm/s.

Température : il s’agit ici de la température à laquelle sera chauffé le filament. Cela dépend des marques mais c’est généralement entre 190° C et 230° C pour des filaments PLA de 1.75mm de diamètre (ce sont les plus courants). La plupart des imprimantes ont également un plateau d’impression chauffant dont la température peut également être réglée (on parle généralement d’environ 60° C). Ce plateau chauffant permet d’éviter divers problèmes d’adhérence du filament.

Raft / radeau : il s’agit d’une base qui peut éventuellement être ajoutée en dessous du modèle si vous rencontrez des problèmes d’adhérence au plateau d’impression ou pour stabiliser certaines parties de la composition à imprimer. Tout comme les supports, il est relativement aisé de retirer un raft une fois l’impression terminée mais il faut tout de même faire attention de ne rien casser en l’enlevant.

 

Ensemble ou séparés ?

Parfois, vous voudrez imprimer un modèle en plusieurs parties. Peut-être que votre surface d’impression n’est pas assez grande ou bien, le fait d’imprimer en une seule pièce exige d’avoir de trop nombreux supports (ou trop haut). C’est pourquoi, si vous achetez un modèle sur un site comme cgtrader, il vous est généralement livré en plusieurs parties. Libre à vous ensuite de moduler votre composition comme bon vous semble.

Un conseil : utilisez le programme meshmixer pour rassembler automatiquement les différentes pièces. Certains artistes font trop de coupes à mon avis alors en général, je ressemble plusieurs parties ensemble grâce ce programme très pratique. Voici par exemple la composition que j’ai préparé pour Hestia de DanMachi :

hestia projet

Si j’avais voulu l’imprimer d’une pièce, j’aurais dû fortement prolonger les supports ce qui n’aurait pas été très pratique (plus long à imprimer et plus de matière perdue). En revanche, j’ai décidé de rattacher la tête au corps. L’artiste l’avait découpé mais il n’y a pas vraiment de raison à mon sens, l’ajout de supports restant marginal. Et derrière vous voyez les couettes qu’il serait très difficile d’imprimer en place sur la tête d’Hestia (risque d’échec d’impression).  

Remarquez la protubérance qui dépasse d’une des jambes d’Hestia : l’artiste a prévu une connexion qui permet de facilement faire correspondre les jambes avec le corps ( il y a un trou correspondant dans celui-ci). Vous trouverez, normalement, toujours ce genre de système dans les modèles découpés disponibles sur le net. Dans le cas contraire, il ne vous restera plus qu’utiliser de la colle !

 

Conclusion

Bien entendu, un modèle 3D sera toujours d’une seule couleur à la sortie d’impression (exception faite de certains modèles qui peuvent utiliser deux couleurs de filament à la fois mais ça complique singulièrement la préparation du modèle sur l’ordinateur). Cela signifie que pour obtenir un modèle coloré, il va falloir le peindre vous-même ….

Un dernier conseil : quand vous lancez une impression, contrôlez bien que la première couche se dépose correctement sur le plateau d’impression. Elle doit être bien plate et coller au plateau sans quoi, les autres couches n’adhéreront pas bien et l’impression ne donnera pas les résultats escomptés. La première couche est la base, la fondation de votre modèle 3D. Il est crucial qu’elle s’imprime correctement.

Avec toutes ces informations, vous devriez avoir le minimum de connaissances nécessaires pour vous lancer dans l’impression 3D ! Il y aurait encore à dire mais cet article est déjà bien long…

Certes, cela peut demander un investissement assez important au départ, cela dépend beaucoup de l’imprimante choisie, mais par la suite la seule chose que vous devrez investir c’est du temps et à l’occasion,  une nouvelle bobine de filaments. Ce d’autant plus que vous voudrez probablement varier les couleurs de vos impressions après un temps ;-) . Les bobines contiennent généralement 1Kg de filament ce qui permet de faire de nombreuses impressions sans avoir besoin de le changer.

Notez qu’une imprimante 3D peut également rendre bien des services plus pratiques comme réaliser des caches divers, des boites, des décorations ou des fixations.  

  montage3d

Lancez-vous, vous verrez c’est amusant de concevoir soi-même des choses ! Vous pouvez aussi bien sûr partir d’un design existant et le modifier à votre sauce. N’hésitez pas à partager vos créations dans notre serveur discord : https://www.kissui.click/discord

 

Nous aussi on en a !

Saviez-vous que Kissui dispose de ses propres modèles 3D ? Vous pouvez les découvrir dans notre mini-shop en ligne ici : https://www.kissui.click/shop

montage3d 2

Merci de nous avoir suivi jusqu’ici ! Vous pouvez toujours nous contacter pour toute demande d’information.

 

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