Construisez vos envies avec ...

Présentation : Laurent Berlivet

Nous avons tous constaté que les activités manuelles sont de moins en moins pratiquées pour diverses raisons : Manque de temps, de place, de savoir-faire... mais aussi parce que la technologie est de plus en plus présente dans notre loisir. Ceux qui disposent d'une fraiseuse, d'un fil chaud, d'un laser piloté par commande numérique ont délaissé le cutter et la cale à poncer depuis longtemps, comme nous avons pratiquement tous abandonné le papier millimétré, la gomme et le crayon... pour dessiner nos modèles, tracer nos nervures à l'aide de l'ordinateur familial et de programmes adaptés. Il est alors possible de fabriquer des pièces en volume, comme par exemple de fraiser des moules ou des masters dans des blocs de bois, de mousse ou encore de métal, par enlèvement de matière.

Une technologie récente permet maintenant "d'imprimer en 3D", c'est-à-dire de construire "à partir de rien", avec une machine presque "magique" qui dépose un matériau en couches fines superposées, d'après un fichier numérique. Différents procédés existent et sont très utilisés dans l'industrie pour réaliser des prototypes ou des petites séries. Les imprimantes 3D coûtent cependant très cher, et nous ne sommes pas sans doute pas près d'en posséder une chez nous, à côté du scanner et de l'imprimante, mais qui sait, tout évolue si vite. Sculpteo l'a bien compris et propose donc d'imprimer des pièces dessinées par des particuliers avec des machines professionnelles. Avec ce service en ligne, vous pouvez construire les pièces les plus complexes ou encore commander celles que d'autres ont dessinées.

Toutes les infos se trouvent sur le site de Sculpteo. Comment et avec quoi dessiner ses fichiers, comment les transférer, les corriger, les commander, les partager...

L'impression 3D, c'est quoi ?
Il existe de nombreux fabricants de machines qui ont chacun développé leur propre procédé (stéréolithographie, frittage de poudre, polymérisation multicouches...).
Pour simplifier : une imprimante de bureau dépose une couche d'encre sur une feuille avant d'attaquer la suivante. Si la feuille de papier restait à sa place et qu'on multipliait les impressions au même endroit, l'encre finirait par occuper un certain volume en hauteur. C'est ce qui se produit avec une imprimante 3D ; chaque couche de matériau durci mesurant seulement quelques microns, il faut donc un certain nombre d'heures pour imprimer une pièce (progression moyenne : 5 mm à l'heure).
Cette technique permet de réaliser des pièces exceptionnelles, qui ne pourraient pas être construites autrement (pièces non démoutables, non usinables, etc.). Il est même possible d'obtenir des mécanismes articulés, des engrenages, des chaînes, ou encore des pièces emprisonnées, etc. en laissant un petit jeu entre chaque élément, comblé pendant la construction par un support qui est ensuite retiré. La limite est quasiment celle de votre imagination à laquelle s'ajoute celle du volume réalisable par la machine (Généralement, un format maxi voisin du A4 et 20 cm de haut. Des assemblages par emboîtements ou collages restent possibles.) et celle de votre porte-monnaie, car plus les pièces sont grosses et lourdes, plus elles coûtent cher.

Le logo Sculpteo est le parfait exemple de ce que permet l'impression 3D : La boule est mobile à l'intérieur du S, et la chaîne est articulée. L'imprimante construit cet assemblage en une seule fois. Cet objet ne peut pas être réalisé autrement (ni démoulable, ni usinable).		Ces deux supports pour moteurs électriques ont été dessinés avec le programme Solidworks, puis les fichiers STL ont été transférés sur le site de Sculpteo. Quelques jours après avoir passé commande, le facteur livrait un petit colis avec les pièces directement utilisables.

Avec quoi dessiner ?
Il existe de nombreux logiciels de dessin «3D» (AutoCad™, SolidWorks™, SolidEdge™, 3DSMax™, etc.) et nous sommes de plus en plus nombreux à les utiliser au bureau. Certaines licences sont inabordables pour des particuliers mais il existe d’autres sources, comme par exemple Sketchup qui est gratuit et téléchargeable. Un petit add-on permet d'exporter des pièces au format STL, classique de la stéréolithographie, mais ça n'est même pas indispensable avec le service en ligne offert par Sculpteo qui est capable d’exploiter de très nombreux formats de sauvegarde.

Comment procéder ?
Le site Sculpteo est très riche et convivial. Vous pouvez consulter la FAQ qui répondra aux nombreuses questions que vous pouvez vous poser.
Vous imaginez votre pièce, vous la tracez avec votre programme 3D préféré à l'échelle, en prenant bien vos mesures, en prévoyant vos perçages, vos rayons de courbure, vos lissages... Lorsqu'elle est terminée, il vous suffit de vous inscrire chez Sculpteo puis de tranférer votre pièce. Vous pouvez choisir aussitôt son échelle d'impression et en connaître le prix. L'assistant en ligne vous indiquera en direct les éventuels points faibles, et corrigera même les petites erreurs de construction. Vous pouvez alors la commander en quelques clics.
Trois otpions sont possibles concernant votre espace réservé :
- Soit vous cochez vos pièces en "privé" pour les rendre visibles uniquement par vous ou vos amis,
- Soit vous prenez le mode "visible" qui permet à tous de les voir,
- Soit vous choisissez le mode "public" qui permettra à tous d'obtenir un chiffrage et de commander vos propres pièces. Dans ce cas, vous pouvez même toucher une petite commission sur chaque pièce vendue. A vous de fixer le montant.

Quelles pièces réaliser ?
Les pièces réalisées en frittage de poudre sont solides, même dans de fines épaisseurs. J'ai pour ma part réalisé un suppport moteur pour mon aile volante Nuri. Le proto était en contre-plaqué de 1,5 et 2 mm. J'ai dessiné un support d'une seule pièce avec Solidworks en appliquant des épaisseurs un peu plus importantes par sécurité (J'avais connu une mauvaise expérience avec une autre technologie d'impression 3D avec le support moteur de ce petit Skyraider). La pièce imprimée par Sculpteo est à toute épreuve et remplit parfaitement son rôle.

Dans un premier temps, le support moteur de cette Nuri a été réalisé en contre-plaqué fin afin de valider l'angle de calage.

Ce support a ensuite été dessiné d'une pièce, en ajoutant un peu de matière dans les angles, en cassant les arrêtes vives. Le matériau est solide et les épaisseurs ont été affinées après avoir reçu ce premier proto. La version définitive allégrée est visible sur cette page.

Les 2 protos réalisés, en contre-plaqué et en polyamide. A même épaisseur, le poids serait sans doute identique.

La version imprimée, collée au ruban adhésif double face.

On devine en surface les fines couches de matériau superposées, formant de minuscules escaliers. Il est possible de les poncer pour les faire disparaître, mais aussi de tarauder, de coller ou encore de peindre les pièces réalisées.
J'ai tracé un autre support pour mon Space Ship One, qui permet de passer de la version électrique à la version à moteur à poudre en retirant seulement 2 vis.

Un support aux formes un peu complexes à réaliser à la main. Le coût d'impression de cette pièce est de 8 €.

Le moteur est directement fixé sur son support, puis l'ensemble est vissé sur le modèle.

Ceux qui connaîssent le Crobe ou le Nexus de Franck Aguerre reconnaîtrons le support servos ci-dessous qui en est inspiré et les renvois d'angle. On constate que les dimensions sont parfaitement respectées et qu'une épaisseur de 1 mm est suffisante à la résistance de ces petites pièces. Quant au poids, il est ridicule, ou en tout cas très proche d'une pièce réalisée en bois.

Cette platine pour 2 servos, les 2 petites équerres et la croix serviront pour le Rocket Glider micro-planeur à incidence intégrale piloté comme le Crobe et propulsé par moteur à poudre. Voir la présentation complète du Rocket Glider avec le plan téléchargeable en suivant ce lien. Question tarif, la platine accompagéne des deux équerres et de la croix coûte 7 €.

La pièce dessinée mesure 66 x 20 mm. Les mesures prisent sur la pièce construite sont précises à 1 ou 2 centièmes de millimètre, c'est amplement suffisant..

2,2 g pour l'ensemble des pièces : difficile de faire aussi léger et aussi solide avec des matériaux classiques.

Les vis prennent directement dans le support, des renforts et des perçages ont été prévus au moment du tracé à l'informatique. Un filetage à cette échelle n'aurait pas pu être fabriqué par la machine, mais il peut être réalisé de façon classique avec un taraud.

Le mécanisme complet avec ses deux servos est collé directement à la cyano sur les flancs.
Le fuselage est même renforcé directement par cette platine. Il peut donc être allégé au maximum. Le RocketGlider entièrement équipé pèse 78 g.
Quelques vues de ce planeur-fusée propulsé à la verticale par un moteur à poudre Held 1000. Le plan du fuselage est téléchargeable sur cette page.

Il est aussi possible de travailler avec Google Sketchup, programme de dessin 3D téléchargeable librement.

Les pièces réalisées sont minuscules, et pourtant très résistantes, même au niveau des roulettes (pièce du mileu sur la photo avec le doigt) ; la tige mesure seulement 1 mm de diamètre. L'aspect n'est pas lisse, surtout à cette échelle, mais le résultat reste tout à fait satisfaisant.

Les pièces ont été ajoutées sur ces petites maquettes d'appareils de photothérapie réalisées à l'échelle 1/10.

Afin de réduire les coûts de fabrication et de manipulation, il est préférable de réunir les pièces dans un seul fichier, ou en grappe, comme c'est le cas pour ces poignées.

A gauche, les machines échelle 1. A droite, les maquettes échelle 1/10. Leur réalisation sera détaillée sur une autre page.

Mêmes machines que ci-dessus, mais les photos n'ont pas été détourées.

Si nécessaire, le polyamide peut être usiné, collé, poncé et même peint.

Scupltez vos envies chez Sculpteo !
Si vous voulez voir et toucher un objet pour vous faire une idée du produit fini, vous pouvez commander un porte-clé ou réaliser facilement une image en relief à partir d'une photo depuis le site Sculpteo. Si vous maîtrisez le dessin 3D, vous pouvez imaginer votre propre objet décoratif ou fonctionnel ; laissez parler votre imagination et créez vos propres designs.

Contacter l'auteur : laurent@jivaro-models.org

 

Un autre exemple avec l'intégration d'un module 2.4 GHz Hott Graupner au dos d'un émetteur MX-24S Présentation : Christophe Chanudet En adoptant le Hott comme standard pour ses radios, Graupner n'a pas oublié la MX-24S et propose le module M-G2 pour elle et la MX-22S (et plus généralement toute radio qui utilise des modules au standard JR). Seulement Graupner l'a prévu pour un montage définitif : l'antenne prend la place de l'antenne d'origine et le fil qui la relie au module chemine par l’intérieur de la radio. Pour ceux qui, comme moi, veulent faire une transition douce depuis un autre standard d'émission... c'est raté ! Qu'à celà ne tienne, armé d'un pied à coulisse et d'un scanner 3D, j'ai relevé toutes les côtes de la face arrière de ce module et en ai redessiné un avec le support d'antenne intégré. Une fois le design au point j'ai imprimé une première pièce en extrusion pour valider les dimensions. Tout est reproduit : poussoir de l'interrupteur, lumières pour la prise casque et la prise de branchement de la smartbox, l'ouverture pour la carte mini SD... Le premier montage a été un peu dur, mais après quelques modifications la version définitive imprimée chez Sculpteo se monte très bien. En blanc, la face arrière réaliséee en impression 3D après avoir transféré le fichier chez Sculpteo. En noir, la face arrière proposée par Graupner. Le petit connecteur d'antenne est sécurisé par un plot de colle chaude Le fil qui relie l'antenne au module fait un tour dans le boîtier. Le module 2.4 GHz en place, avec l'antenne solidaire du module amovible.. Le même installé sur l'émetteur. Il suffit de changer le module pour passer du 41 MHz au 2,4 GHz. Seul inconvénient, le coût, qui représente presque un tiers du prix du module... dès que la taille augmente, le prix explose! Mais quand on aime, on ne compte pas Si la modifications vous tente, la pièce est disponible chez Sculpteo dans le Zarden's shop. Mise à jour du 28 mai 2012 Contacter l'auteur : christophe-chanudet@jivaro-models.org