Modèles imprimés en 3D

Le verdict du temps

Texte et photos : Laurent Schmitz

Cela fait maintenant un peu plus d'un an que j'imprime, assemble et fais voler des avions au départ de fichiers 3D. Le moment est donc venu de faire le point sur cette nouvelle technologie. Quels en sont les avantages et inconvénients et que nous réserve l'avenir ?

J'ai reçu mon imprimante 3D fin août 2022 mais ce n'est que quelques semaines plus tard que j'ai lancé l'impression de mon premier modèle, après m'être fait la main en produisant l'arsenal de charges externes destinées à mon gros A7 Corsair II. Le Ta152H de 3DLabPrint s'est avéré être un bon premier modèle, facile à assembler et présentant de bonnes caractéristiques de vol. Après avoir endommagé les ailes suite à un "test de solidité", j'ai réimprimé une voilure, cette fois du modèle Ta152C. Celui-ci vole encore mieux. Ta152C (3DLabPrint). J'ai ensuite imprimé le petit Piper Cub de 3DLabPrint pour un copain, puis un Pseudo Su-27 monoturbine dessiné par un membre de mon club. Un beau modèle mais trop lourd pour sa taille et qui a fini en morceaux en sortie de catapulte…
		Ta152H (3DLabPrint).

Piper Cub (le fichier est gratuit sur 3DLabPrint.com, profitez-en !)		Pseudo Su-27 monoturbine.

Ornithologie

Le Ta-152H me plaisait tellement que je l'ai agrandi, avec train rentrant et dérive fonctionnelle. Cette version de 160 cm a confirmé les bonnes caractéristiques de son petit frère et m'a encouragé à imprimer d'autres modèles. Le suivant, toujours de chez 3DLabPrint, est le petit A6M5 "Zero", tout en filament ultraléger "Polylight" (LW-PLA). Cet avion vole remarquablement bien et sa conception est fort améliorée par rapport au Ta152. Non seulement il pèse 1/3 de moins mais il est plus solide. Avec un accu 3S de 1600 mAh il tient facilement l'air plus de vingt minutes.

A6M5 "Zero" (3DLabPrint).

Après le Zero, je me suis lancé un défi : imprimer le "Darkstar" de Maverick dans le film TopGun, sur base d'un dessin en 3D trouvé sur Internet. 400 heures d'impression et deux turbines de 70 mm, le modèle est ambitieux ! Hélas, ce magnifique engin n'a jamais volé. Qu'à cela ne tienne, je suis passé à l'ornithologie avec une maquette de mouette, le Seagull, un modèle très original de PlanePrint. Cet oiseau volant très bien, j'en ai imprimé une version modifiée pour turbine de 50 mm, et puis une autre pour le patron de Jivaro-models. Ce goéland a vite été suivi du dernier modèle de 3DLabPrint : un Hurricane avec train rentrant. Ce "kit" est encore meilleur que celui du Zero, avec une vraie structure dans les ailes, comme le "grandeur". Je suis en train de l'assembler et c'est un pur bonheur.

		SeaGull (PlanePrint). SeaGull "custom" avec turbine de 50 mm.
DarkStar de Maverick dans Top Gun, un modèle "maison".

Quadrimoteur

		Entre-temps j'ai dessiné un Fi103r dans le logiciel 3D "Blender". Une fois imprimée et assemblée, cette version pilotée de la bombe volante V1 est imposante. Elle volait fort bien mais lors du meeting Inter-Ex, le moteur a grillé en vol et le fuselage a été endommagé en posant l'appareil dans un champ labouré. J'ai décidé de ne pas le réimprimer, d'autant que j'avais lancé l'impression d'un DC-6b. Ce quadrimoteur de 180 cm d'envergure avec train rentrant est une production de Troy Mc Millan achetée sur Cult 3D. C'est un superbe modèle mais fort lourd… Il doit encore faire son premier vol. Pendant l'assemblage de cet avion, j'ai encore imprimé un aigle de 2 m d'envergure et une carricature de F-16 pour des membres du club. Faites le compte, ça fait 14 modèles en un peu plus d"un an !
Fi103r "maison".		Atterrissage forcé plutôt rude à l'Inter-Ex.

Première mise en croix du DC-6b.

Finances

Il ne fait aucun doute que mon imprimante 3D m'a procuré beaucoup de plaisir (et d'avions) mais qu'en est-t-il du bilan financier ?
L'imprimante elle-même valait ±350 € à l'époque. J'ai dû remplacer le thermistor du bloc de chauffe après trois mois et acheter un second plateau magnétique, pour moins de trente euros. Les rouleaux de filament ont coûté entre 25 et 35 euros pièce (1 kg), soit ±300 €.
Il est plus difficile de déterminer les frais liés à l'électricité. Le fabriquant de l'imprimante annonce 350 W mais c'est une valeur de crête ; elle consomme beaucoup moins en fonctionnement continu. Si je compte 1.300 h d"impression à 80 W de moyenne, ça fait 104 kWh, une grosse centaine d'euros chez mon fournisseur. Il faut aussi compter l'achat des fichiers, car les plus beaux modèles, comme ceux de 3DLabPrint et PlanePrint, ne sont pas gratuits : ils m'ont coûté près de 300 euros. Au total, l'impression 3D m'est revenue à ±730 € pour les "consommables" mais combien auraient valu 14 kits de modèles équivalents ? Certainement beaucoup plus que 56 € pièce !

Choix de l'imprimante J'ai opté à l'époque pour la Creality Ender 3 S1, une machine "bas de gamme" mais de bonne facture. Elle fonctionne très bien et j'apprécie aussi la disponibilité des pièces de rechange. Si j'avais pris une marque moins courante, j'aurais eu des soucis pour remplacer le thermistor. Ici, j'ai trouvé des dizaines de pièces compatibles sur Amazon, parfois de meilleure qualité que celles de Creality. A mon humble avis, les imprimantes plus chères ne se justifient pas vraiment pour notre usage. Mon imprimante sort les modèles bien plus vite que je ne peux les monter, une machine plus rapide serait donc inutile. De même pour le volume d'impression. 22 x 22 x 27 cm, suffisent largement et permettent de sortir quasi tous les modèles disponibles. Quant aux performances de température, elles conviennent pour tous les matériaux utilisés en aéromodélisme : PLA, PLA+, LW-PLA, PETG et TPU. Seul l'ABS pose problème mais pour notre usage, le PETG marche aussi bien.
		La boule suspendue au-dessus de l'imprimante est un extincteur qui se déclenche quand la température dépasse 70°. Important si on laisse la machine tourner sans surveillance.

Durabilité

Ta-152 version XL.

Les modèles imprimés en 3D sont aujourd'hui bien plus légers et solides qu'il y a quelques années. Cependant, le moindre petit crash se traduit généralement par un éclatement et une déformation de la matière. Un modèle en mousse ou en bois est bien plus résistant et surtout plus facile à réparer. J'ai pu le constater à mes dépens lors d'un atterrissage raté avec mon gros Ta152H. Le train rentrant a encaissé le choc et déchiré l'aile. Comme la structure interne a été endommagée, je vais devoir réimprimer, rééquiper et repeindre une aile complète. Débuter avec un modèle imprimé en 3D n'est donc pas un bon plan !

Résultat d'un atterrissage raté : train rentrant arraché et aile déchirée. Réparation délicate, il faudra peut-être réimprimer une aile.		Cette aile a pris le soleil dans la véranda, la partie noire n'a pas apprécié.

L'exposition au soleil pose aussi un gros problème. Que ce soit dans la véranda, la voiture ou sur le terrain, ces modèles doivent impérativement rester à l'ombre. Il vaut mieux choisir des couleurs claires, beaucoup moins sensibles. Ma mouette, qui est peinte en gris avec des taches noires, s'est ainsi déformée mais uniquement sur les parties noires. Mon gros Ta-152H n'a pas souffert mais il n'a quitté l'ombre que pour la durée des vols, pendant lesquels le vent relatif l'a refroidi. En revanche, le Fi103r qui est resté vingt minutes au soleil a fort gondolé. Après un crash, j'ai dû jeter le fuselage. Je l'ai chauffé au décapeur thermique et écrasé en marchant dessus, formant des plaques faciles à évacuer.
Finalement, malgré la fragilité des matériaux et les coups de soleil, plusieurs de mes modèles ont des dizaines de vols au compteur et sont toujours en bon état, mais il faut tenir compte des limitations des matériaux et investir dans un bon parasol !

Après le crash, j'ai laissé exprès le fuselage en plein soleil. L'empennage est devenu tout mou !		Fuselage de Fi103r traité au décapeur thermique puis écrasé : des morceaux bien plats, faciles à évacuer.

Une solution d'avenir ?

Hurricane 3DLabPrint : un modèle extraordinaire !		F-16 "Fatty" pour turbine de 50 mm.

L'impression 3D est-elle l'avenir de l'aéromodélisme ? En partie, oui. Le nombre de modèles s'étoffe sans cesse et la qualité des kits s'améliore chaque année. Les matériaux, les imprimantes et les logiciels aussi, ce qui permet aujourd'hui de produire des pièces impensables il y a quelques années, comme des pneus ou des hélices fonctionnels.
En revanche, cette nouvelle branche de l'aéromodélisme exige une certaine dextérité et un sens du bricolage qui rappellent la construction traditionnelle. Il faut aussi un peu de place et quelques outils. Ce n'est pas du "prémâché", comme les avions en mousse prêts à voler. Le récent commentaire d'un internaute sur un forum est d'ailleurs révélateur. La personne se plaignait : "Impossible de finir le modèle vu que les servos recommandés ne sont plus disponibles". Le modéliste en question n'est pas capable de raccourcir les pattes d'un autre servo ou d'agrandir l'ouverture. Pour lui, l'imprimante 3D est clairement un mauvais achat. Mais pour les artisans dans l'âme aux doigts couverts de colle et de coups de cutter, elle ouvre des perspectives infinies.
Si vous êtes le genre de pilote qui vole chaque dimanche avec le même avion depuis dix ans, probablement que l'impression 3D ne vous conviendra pas. En revanche, si vous aimez changer régulièrement de modèle, tester des formules peu courantes ou concevoir vos propres pièces, alors foncez, vous ne le regretterez pas !

Les boîtes contiennent les pièces brutes d'impression de l'Eagle, un modèle de PlanePrint.		Le filament TPU "Varioshore" permet d'imprimer des pneus en mousse fort convaincants.

Contact : laurent.schmitz@jivaro-models.org

Les parties sombres du Fi103r exposées trop longtemps au soleil ont gondolé.