Impression 3D

JE DECOUVRE L'IMPRESSION 3D

UN ATELIER NUMERIQUE MODELISATION ET IMPRESSION 3D

Mathieu Tricard

Votre conseiller numérique France Service

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Impression 3D et fabrication additive

Visite du Lab’O Orléans + Imprimer son objet

Le principe du dépôt du fil fondu

La conception du modèle avec TinkerCad

Tranchage ou Slicing, GCode

L’impression : les règles à connaître

Prérequis

Savoir utiliser l'ordinateur la souris, le clavier

Savoir naviguer sur Internet

Petite question introductive...

Impression 3D et fabrication additive

La grande famille des procédés de mise en forme de la matière

Plusieurs procédés

01 La mise en forme de la matière

• l'usinage
• le moulage
• le forgeage
• Et donc... la fabrication additive
  

Kézako ?

02 La fabrication additive

• un ajout de matière
  
• couches par couches
  
• uniquement où c'est nécessaire
• Jusqu'au résultat souhaité
  

Impression 3D

03 Impression 3d

• terme peu précis
  
• soumis à interprétation
  
• regroupe plusieurs technologies
• la stéréolithographie (à base de résine)
• le fritage de poudre (à base de poudre métallique)
• Le dépôt de fil fondu
• ...
  

La plus répandue

04 Impression 3d : dépôt par fil

• parfois appelée
• FDM (Fuse Deposition Modeling)
• FFF (Fuse Filament Fabrication)
  
• le répandu car le plus abordable
• coût machine
• coût matière
• entretien
• le plus simple technologiquement
  

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UN PETIT QUIZ

L'impression par dépôt de fil fondu

Une technologie qui porte bien son nom...

Les éléments clé

01 Le dépôt de fil fondu

• Bobine de fil (polymère)

• Un moteur, par le biais d'un engrenage, guide le fil dans la tête d'extrusion.
• Une resistance chauffe le fil jusqu'à sa température de transition vitreuse
• Une buse d'extrusion réduit le diamètre de sortie du polymère et améliore la précision de l'impression.
  

02 Le dépôt de fil illustré

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UN PETIT QUIZ

Les étapes de l'impression

Les étapes

1. Le choix du modèle

3. Le tranchage ou slicing

2. La modélisation

4. L'exportation du GCode

5. L'impression

6. Le parachèvement

Le Choix du modèle ? Les bibliothèques en ligne

MODELES

CGTrader

TUTORIEL

THINGIVERSE

Gratuits ou payants

une bibliothèque participative

un marché en ligne

Des conseils à récupérer

La conception : une expertise à part

• 2 outils en ligne pour produire des modèles:
• OnShape
• TinkerCAD
  

• Les fichiers produits sont au format STL
• Le format STL est composé :
  
• d'une succession de coordonnées de points
• chaque triplet de point compose un triangle
• l'ensemble des triangles compose les surfaces du modèle
• d'une instruction pour définir ou est l'intérieur de la pièce et ou est l'extérieur
  
  

02 La conception du modèle

Du modèle à l'impression

02 Le tranchage (ou slicing)

• passer du modèle 3D au fichier d'instructions pour l'imprimante 3D nécessite un logiciel .
• On l'appelle "logiciel de tranchage"
• Un outil populaire disponible gratuitement : Cura.
• les instructions transmises à l'imprimante vont dépendre des paramètres d'impression choisis :
• qualité,
• remplissage,
• supports,
• stratégie d'adhésion au plateau

Des instructions pour l'imprimante

03 Exportation du Gcode

• Généré par le logiciel de tranchage (ou slicer)
• après que le modèle
• ait été choisi,
• positionné virtuellement sur le plateau d'impression
  
• transmis à l'imprimante pour fabriquer la pièce.
• contient des instructions
• températures
• ventilation
• trajectoires de la tête d'extrusion
• ...

De quelques minutes à plusieurs heures

04 L'impression

l'impression peut débuter en respectant quelques règles :

• Vérifier le filament
• Vérifier l'état du plateau et de la buse
• Calibrer le plateau
• Faire attention aux parties chaudes et/ou mobiles de l'imprimante
• Faire attention aux éventuels dégagements toxiques du polymère fondu

Des pièces prêtes à l'emploi

04 Le parachèvement

• séparer la pièce de son raft (couche d'adhésion entre la pièce et le plateau)
• enlever les supports de la pièce
• lisser la pièce

Le choix de votre modèle : le support de téléphone personnalisable

Rendez-vous sur Thingiverse.Com

La création de votre modèle

Rendez-vous sur le site TinkerCAD : https://www.tinkercad.com/

Dans l'ordre

Placer son modèle

Déplacer son modèle

Observer son modèle

Regrouper des formes

Redimensionner son modèle

Faire tourner son modèle

2

6

5

4

1

3

Le gabarit

Vous voyez la forme orange sur l'espace de travail? C'est un gabarit !

1. Recherchez le Cube dans le panneau Formes sur le côté droit de l'écran.
2. Faites un clic gauche et faites glisser la forme de la boîte vers le gabarit sur le plan de travail.
   

01 Placer son modèle

ViewCube

Lors de la création de modèles, il est utile de voir vos formes de tous les côtés.

1. Faites un clic gauche et faites glisser n'importe où sur le ViewCube et voyez comment cela change le point de vue.
2. Essayez de cliquer sur différentes zones du ViewCube pour faire pivoter la conception en conséquence.

02/1 Observer son modèle

Le Zoom

De temps en temps, il est utile de regarder de plus près votre conception.

Entraînez-vous à zoomer et dézoomer.

02/2 Observer son modèle

La rotation

02/3 Observer son modèle

Le déplacement

Déplaçons les formes sur le plan de travail.

• Faites un clic gauche et faites glisser chaque case vers l'un des gabarits.
  

03 Déplacer son modèle

Le déplacement vertical

Lorsque vous déplacez une forme vers le haut ou vers le bas, vous la déplacez sur l'axe Z

• Sélectionnez le cube pour le mettre en surbrillance.
• Cliquez et maintenez l'icône de flèche en haut de la forme sélectionnée pour la soulever du plan de travail et dans les gabarits.

La rotation

Faites tourner les formes sur le plan de travail.

• Sélectionnez une boîte en faisant un clic gauche sur la forme.
• Cela activera les poignées de forme.
• Faites pivoter votre vue pour obtenir la meilleure vue des poignées de rotation incurvées.
• Utilisez les flèches incurvées pour faire pivoter chaque forme de 45 degrés pour correspondre au gabarit.

04 Tourner son modèle

Modifions les formes de base

Redimensionnons chaque forme selon le gabarit

• Sélectionnez un cube en faisant un clic gauche sur la forme.
• Cela activera les poignées de forme.
• Utilisez les poignées noires sur le bord inférieur de chaque forme pour dimensionner la forme dans une seule direction.
• Utilisez les poignées blanches sur les coins inférieurs pour dimensionner dans deux directions à la fois.
  

05 Redimensionner son modèle

Essayons de regrouper certaines formes.

06 Regroupons les formes

Essayons de regrouper certaines formes.

Sélectionnez le cube à droite en cliquant avec le bouton gauche sur la forme.

Maintenez SHIFT sur le clavier et sélectionnez également le cylindre transparent (voir à travers).

Avec les deux formes sélectionnées, cliquez sur le bouton Grouper dans la barre d'outils.

Cette fois, le cylindre doit faire un trou dans la forme de la boîte rouge.

06 Regroupons les formes

A vous de jouer

Rendez-vous sur le site TinkerCAD : https://www.tinkercad.com/

Le tranchage ou slicing

Comment la pièce va être imprimée

01 Le tranchage

• Définir l'imprimante utilisée
  
• Définir le matériau
  
• Importer le modèle au format STL
• Préciser l'orientation qui agit sur
  
• la résistance : pièce moins résistante sur la hauteur
• la création de supports (pas d'impression au-dessus du vide)

• la visibilité des couches
  

Des paramètres à prendre en compte

02 Le tranchage

• La hauteur de couche -> qualité de l'impression
• Le remplissage -> ce qui compose l'intérieur d'une pièce
• Supports -> Impressions au dessus du vide
• Adhésion au plateau -> favoriser le contact avec le plateau (ajout d'un raft)

Lancer le tranchage

03 Le tranchage

1. Au découpage en couches successives
2. A la définition de la trajectoire de la tête d'extrusion
1. L'opération dure de quelques minutes à plusieurs heures en fonction de la complexité
3. Exportation d'un fichier dans un langage compréhensible par l'imprimante : le fichier Gcode - > Fichier texte avec une succession d'ordres

L'impression

Quelques règles

01 Passer à l'impression

1. Vérifier le type de matériau
2. Vérifier la quantité de matériau (sur le slicer)
3. Vérifier que le plateau libre 😉
4. Vérifier que la buse n'est pas obstruée
5. Vérifier la propreté du plateau
6. Calibrer le plateau (parfois automatique)
7. Transférer le Gcode (via une carte SD ou MicroSD)
   

Quelques règles... encore

02 Pendant l'impression

1. Ne pas toucher les parties mobiles ou chaudes
   
2. Filrer et aérer le local
3. Vérifier le dépôt correct de la première couche.
   

Quelques règles... toujours

03 Après l'impression

La pièce peut-être difficile à détacher

1. Retirer le plateau
1. plateau souple
2. plateau rigide
   
2. Retirer les supports
3. Parachever la pièce
1. poncer
2. utiliser le dissolvant
   

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Tranchage ou Slicing, GCode

L’impression : les règles à connaître

Ce qu'on a vu pendant cet atelier...

MERCI!