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 L'impression 3D: présentation du futur du maquettisme!

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Navy-Spooke

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MessageSujet: L'impression 3D: présentation du futur du maquettisme!    Lun 3 Juil - 15:46

Bonjour à tous,

Un grand jour pour le PAM, on entre dans le futur du maquettisme avec l’impression 3D.
Je pense que vu l’évolution rapide des techniques d’impression, dans quelques années (10 ans ?), on n’achètera plus des boites de maquettes à construire, mais on téléchargera des fichiers d’impression. Du scratch robotisé en quelque sorte…..

Il y a déjà très longtemps que je m’intéressais à la possibilité d’imprimer des modèles inédits en moulage classique ou en résine, au 1/48 ou au 1/32.

Le gros problème jusqu’à présent était la précision des machines proposées : jusqu’à l’an dernier, pour avoir une machine permettant d’imprimer avec une précision de 0,15mm, il fallait compter autour de 1500€. On trouvait moins cher à condition de se contenter de 0,2mm ou de monter une machine en kit.
Personnellement, je n’avais pas le temps d’assembler une machine, et de plus, le mode de fonctionnement d’une imprimante 3D étant similaire à celui d’une découpeuse CNC ou une découpeuse fil chaud, je ne voyais donc aucun intérêt à en monter une.

Je m ‘étais penché sur le modèle K8200 de chez Velleman, qui avait une bonne réputation. Mais c’était aussi un kit à monter, et la précision n’était pas celle que je voulais.
Mais entre-temps, Velleman a sorti le modèle K8400, beaucoup plus évolué et permettant une précision théorique de 0,1mm grâce à son extrudeur de 0,35mm.
Seul inconvénient : encore un kit à monter.
Seule solution : en acheter une d’occasion.

Le prix du kit de base est de +/- 620€, mais on commence à en trouver sur le marché de l’occasion autour de 500€, en général équipées d’options comme le lit chauffant.
J’en ai dégotté une chez un modéliste qui revendait la sienne après 15 mois pour en acheter une permettant d’imprimer des pièces plus grandes.



Elle est équipée d’un lit chauffant Mk3, de la deuxième tête d’impression (non montée pour l’instant), de l’éclairage par LED et a été « upgradée » avec les améliorations préconisées (roulement supérieur de guidage de l’axe des Z, gaine de refroidissement modifiée pour la tête d’impression).



Comment ça marche ?

Imprimer une pièce en 3D, ça consiste à :

1) Dessiner la pièce à imprimer en 3D avec un logiciel de DAO comme Autocad, Turbocad,  
    DraftSight – Solidworks,…. pour obtenir un fichier « .stl ».
    Il existe aussi sur le net différents sites qui permettent de télécharger gratuitement des projets  
    dessinés par des passionnés. Il suffit de télécharger les fichiers du projet puis de les imprimer.  
    Un des plus grands sites est Thingiverse.

    https://www.thingiverse.com/

2) Importer ce dessin dans un logiciel (interface) qui va rendre ce fichier lisible par
    l’imprimante et permettre aussi la gestion complète de l’impression de manière conviviale.
   Un des plus connus est Repetier qui est un programme allemand. Ce programme a été adapté
   par Velleman qui y a incorporé tous les paramétres de la Vertex K8400 pour faciliter la vie des
   débutants comme moi, et fourni donc Vertex-Repetier pour utiliser l’imprimante.  

   

   Voilà l’image d’un capot à télécharger sur Thingiverse :



   Et voilà ce que ça donne importé dans  Repetier. A noter que par défaut l’objet se centre sur le
   plateau d’impression, mais on peut en importer plusieurs et les placer comme on veut, voire les
   agrandir ou les rapetisser (cool pour passer du 1/48 au 1/32 ou l’inverse…) !
   L’image n’est pas belle, mais elle sert juste à placer les objets.



3) Découper le projet en couches : Le principe de l’impression 3D, c’est d’imprimer couches sur
   couches un dessin en 2D. Il faut donc saucissonner le dessin 3D en couches 2D. Pour cela on
   utilise un logiciel qu’on appelle un « slicer ». Repetier propose « Cura Engine » et
   « Slicer3D » mais il en existe d’autres. Moi j’ai commencé avec CuraEngine.



   Voilà l’aperçu donné après traitement par le slicer :



4) Imprimer : une fois le dessin « slicé », Repetier peut lancer l’impression.
   Le principe est simple. Une carte-mère intégrée à l’imprimante gère la chauffe de la tête
   d’impression, ses déplacements et l’alimentation du fil, par le biais d’un logiciel (Marlin dans
   le cas présent) utilisant les instructions en G-Code envoyées par Repetier.
   Le déplacement de la tête est réalisé au moyen de moteurs pas-à-pas (PAP). Ce sont des
   moteurs électriques, mais au lieu d’effectuer des rotations complètes en fonction du courant
   reçu, ils sont conçus pour tourner d’un certain angle pour chaque impulsion électrique reçue.
   Si un moteur a un pas de 1,5°, il lui faut donc 240 impulsions pour faire un tour (360°).
   Ensuite, en fonction du pas de la vis de commande verticale et du pas des courroies crantées
   servant au déplacement G/D ou Avant/Arrière, on peut calculer combien il faut de pas moteur
   pour obtenir un déplacement de 1mm de la tête. C’est Repetier qui gère tout ça, mais il faut
   évidemment lui injecter toutes les données de l’imprimante au préalable (dimensions, type de
   moteurs, pas, …etc)  Voilà le menu de paramétrage de l’imprimante dans Repetier, on voit
   qu’il y a plusieurs onglets à traiter….


   
   Dans le cas de la Vertex K8400, le déplacement de la tête dans les deux sens horizontaux se
   fait au moyen de courroies crantées, alors que dans le sens vertical, c’est le plateau
   d’impression qui monte ou qui descend au moyen d’une tige filetée.
   Le plateau d’impression d’origine n’est pas chauffé. C’est un problème surtout dans le cas de
   certains plastiques, car la couche imprimée refroidit trop vite et risque de se décoller ou de se  
   distordre. Il existe donc pour une soixantaine d’Euros la possibilité de monter un lit
   d’impression chauffant. C’est un lit en alu, chauffé par une résistance électrique, contrôlée par
   une thermistance dédiée et qui est géré lui aussi par Repetier. Il peut chauffer jusque 110°C.
   La chauffe de la tête est réalisée au moyen d’une capsule chauffante qui peut être régulée
   jusqu’à 270°C. La mesure de la température est réalisée au moyen d’une thermistance intégrée
   à la tête. C’est une fois de plus Repetier qui gère tout ça.
   Il reste encore un paramètre à gérer :
   L’alimentation du fil qui va être fondu pour réaliser l’impression. C’est un autre moteur qui    
   entraîne le fil et le pousse vers la tête d’impression.

On imprime quoi ?

Les plus courants :

Le PLA : Acide Polylactique, c’est un plastique biodégradable qu’on peut obtenir entre autre à
               partir d’amidon de maïs. Très facile à imprimer, assez résistant mécaniquement.
               Disponible en diverses couleurs, moi j’ai eu une bobine entamée de vert fluo avec la
               machine…  S’imprime entre 180°C et 200°C, moi j’imprime à 195°C sur le li à 50°C

L’ABS : Acrylonitrile Butadiène Styrène, c’est la plastique des pare-chocs des voitures. Plus
             difficile à imprimer, il est beaucoup plus solide que le PLA, mais il subit un retrait        
             important lors du refroidissement, et il est difficile d’imprimer des grosses pièces car  
             elles se déforment lors du refroidissement.
             S’imprime aux alentours de 210°C avec le lit à 80°C

Pour les cas compliqués, il existe du filament soluble ! Il permet de soutenir le PLA lors d’impressions complexes (il faut une machine à deux têtes d’impression) puis le bloc imprimé est plongé dans l’eau ou dans du Limonel qui dissout le fil soluble. Ne reste alors que la pièce voulue en PLA.

Il existe aussi des filament mélangés de PLA et de particules métalliques.

Pour la petite histoire, l’industrie imprime des métaux (aubes de réacteurs d’avions par ex.), on imprime du chocolat,….etc.
Vous avez dit futur ?????

Voilà pour la présentation un peu barbante de l’impression 3D.
La suite va être plus amusante avec l’impression d’un avion pêché sur Thingiverse : Un Ercoupe 1937 au 1/48.



Bon(s montages)nes impressions !

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MessageSujet: Re: L'impression 3D: présentation du futur du maquettisme!    Ven 7 Juil - 6:27

Salut ma poule,
Ta machine à découper le polystyrène, tu l'a toujours? En tout cas, ça promet pour la suite, tu l'a eu où cette machine?
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Navy-Spooke

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MessageSujet: Re: L'impression 3D: présentation du futur du maquettisme!    Ven 7 Juil - 6:39

Fliegerfreund a écrit:
Salut ma poule,
Ta machine à découper le polystyrène, tu l'a toujours? En tout cas, ça promet pour la suite, tu l'a eu où cette machine?

Oui la découpeuse fil chaud je l'ai toujours.
L'imprimante 3D je l'ai trouvée sur 2ème main, l'équivalent belge du bon coin.

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