Initiation à l’impression 3D : support de cours

lapin

En juin dernier, j’ai eu le bonheur de donner un atelier de 2 heures d’initiation à l’impression 3D au Faclab.

Pour les animateurs des EPN et des tiers lieux désireux de mener des ateliers d’initiation, je partage ici le plan de cours qu’ils pourront abonder et modifier selon leurs besoins pédagogiques.

Je serai, bien évidemment, heureux de connaître leurs ajouts, améliorations et mises à jour. N’hésitez pas à mettre un commentaire, ça fait toujours plaisir. Bonne lecture.

NB : l’atelier a été mené avec une imprimante de type Ultimaker 2 couplée au logiciel de tranchage (slicer) Cura.

Introduction : les nouveautés offertes par l’impression 3D

Pourquoi parle-ton de révolution ?

Premier échange avec les participants pour sonder leurs connaissances sur le sujet.

  • Mouvement planétaire rendu possible grâce à la force d’Internet et de la globalisation ;
  • Changement du mode de production = fabrication additive et décentralisée ;
  • Automatisation de tâches = gain de temps et d’argent, mais aussi perte d’emplois ;
  • Reprise d’une part d’autonomie grâce à la fabrication personnelle ;
  • Lutte contre l’obsolescence programmée (cf Boulanger avec Happy 3D et les pièces détachées téléchargeables gratuitement en licences libres de droits) ;
  • … d’autres perspectives et conséquences que l’avenir nous dira !

Rapide historique

Voir l’article que nous avons publié à ce sujet Impression 3D : quelques repères historiques.

Premiers brevets dans les années 80 et 90 : 1984 (SLA), 1989 (FDM), 1993 (3DP).

2005-2007 : le projet RepRap ouvre des nouvelles perspectives pour le grand public.

Les grands principes et techniques

Voir le détail de ces techniques dans notre article Impression 3D : toutes les techniques.

  • La solidification par la lumière (photopolymérisation) ;
  • L’agglomération par collage (liage de poudre) ;
  • Le dépôt de matière fondue (FDM).

La chaîne de production 3D

Trois grandes phases :

1/ La CAO/modélisation 3D (STL) > 2/ Le tranchage (Gcode) > 3/ L’impression

La modélisation 3D

1.1 Les logiciels de modélisation 3D

Paramétriques ou volumiques, les logiciels de modélisation 3D sont capables de fournir un format nommé STL (pour StereoLithography, procédé créé par 3D Systems) qui est devenu un standard dans le champ de l’impression 3D.

Ce format ne comporte notamment pas d’informations concernant :

  • la couleur ;
  • la texture ou les autres paramètres habituels d’un modèle de CAO.

Une prise en main rapide de Tinkercad est prévue pour modéliser une petite pièce en 3D. En cas d’effet démo, l’alternative est d’aller chercher une pièce sur une plateforme de téléchargement de fichiers STL (Thingiverse par exemple).

Tinkercad a montré ces derniers temps des anomalies (difficulté ou impossibilité à se connecter, comportements anormaux, non accès à la création de fichier…).

C’est malheureusement le plan B que nous avons choisi : Tinkercad nous a boudés. Par bonheur, Jacques a proposé d’imprimer un vase qu’il avait modélisé sur Blender.

1.1.1 Les logiciels paramétriques

Quelques exemples de logiciels abordables et gratuits

1.1.2 Les logiciels volumiques

Les logiciels grand public :

Les logiciels abordables :

Les logiciels les plus complexes :

1.2 Les alternatives pour les non-modeleurs

Le but est de faire découvrir les principales plateformes où l’on peut faire son marché, mais nous nous concentrons sur Thingiverse.

1.2.1 Plateformes de partage et de téléchargement de fichiers STL

Pour plus de liens, voir cet article sur aniwaa.fr.

1.2.2 Les moteurs de recherche de fichiers 3D

1.2.3 La numérisation d’objets existants par scans 3D

Voir différents types de scanners sur primante3d.com

2. La préparation du fichier STL par tranchage (Cura)

Rapide tour d’horizon des logiciels de tranchage (ou slicer) : Repetier Host, Cura, Slic3r… Le Faclab possède des imprimantes Ultimaker 2 avec lesquelles on utilise le logiciel Cura.

Présentation générale de Cura et de sa fonction (traiter un fichier STL en le découpant en tranches pour un export sur une carte SD dans le langage compris par la machine, le Gcode) :

  • Choisir le modèle de l’imprimante ;
  • Importer la pièce ;
  • Choisir le mode simplifié et le mode avancé ;
  • Se déplacer autour de la pièce (clic gauche, clic droit et molette) ;
  • Vérifier l’échelle et redimensionner la pièce, si besoin ;
  • Retourner la pièce ;
  • Afficher les différentes vues et comprendre leur intérêt propre (ex. : la vue par couches pour régler le remplissage, comprendre les points problématiques de la pièce…).

Faire les paramétrages essentiels dans le mode avancé :

  • Épaisseur des couches ;
  • Épaisseur de la coque (couche périphérique de l’objet) ;
  • Remplissage de la pièce (densité en%) ;
  • Température de la tête d’impression selon le matériau (PLA, ABS…) ;
  • Comprendre l’intérêt des supports pour les éléments en porte-à-faux (problème de bridging) et les socles (brim et raft) pour l’adhérence au plateau.

3. L’impression chez soi ou dans un tiers lieu

Présentation de l’Ultimaker 2 avant impression :

  • les axes ;
  • la tête ;
  • le plateau ;
  • le guide du filament ;
  • le lecteur SD ;
  • les différents menus et les paramétrages ;
  • le temps d’impression.

Présentation des matériaux : PLA, ABS, PET, Filaflex…

Recommandations pour l’adhérence au plateau.

Conseils pour l’entretien de la machine.

4. Imprimer sans imprimante chez soi

Des plateformes spécialisées proposent, avec des procédés industriels, d’imprimer des objets à la demande :

5. Pour aller plus loin

En ligne

S’informer sur le monde de la 3D et son actualité :

La partie Learning Center du site Sculpteo est intéressante à explorer.

Et son Glossaire

Aller plus loin dans la compréhension des matériaux à imprimer

Livre

L’impression 3D de Mathilde Berchon aux éditions Eyrolles, collection Serial Makers

2 Commentaires

Classé dans Mémos et tutos

2 réponses à “Initiation à l’impression 3D : support de cours

  1. Bonjour, je suis flatté de voir notre projet happy3d cité dans une formation sur l’impression 3d comme référence d’un changement, d’une révolution… à votre disposition. Francois

    • Bonjour, l’initiative Happy3D, comme toutes les initiatives en faveur de la lutte contre l’obsolescence programmée et le gaspillage mérite d’être soutenue. C’est donc tout naturellement que nous avons mis en avant votre plateforme.
      Nous espérons que les clients de Boulanger commencent petit à petit à prendre la mesure de la chose.
      N’hésitez pas à nous fournir des informations qui pourraient intéresser les utilisateurs d’imprimantes 3D désireux de réparer leur matériel.
      Cordialement.
      Yann Vandeputte

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