Projet imprimante 3D

Le point de vue de Yves sur la 3D

Voici mes premières réflexions sur le sujet.

La réalisation d'objets 3D peut se faire de manière "soustractive" en supprimant les parties inutiles d'un bloc de matière ou de manière "additive" en plaçant de la matière où elle est utile.

La manière "soustractive" est utilisée depuis très longtemps (sculpture, usinage par abrasion, ...) et peut être réalisée de façon automatique par des machines programmables (fraiseuses, tours, ...).

La manière "additive" est probablement aussi ancienne (modelage, moulage, ..) et peut aussi être réalisée de façon automatique par des automates (moulages de métaux et plastiques) par une opération globale ou par éléments assemblables.

Depuis quelques années maintenant des machines pilotées selon le même principe que les fraiseuses programmables sont capables de réaliser des objets complets selon la méthode additive en procédant par apport de matière par couches successives s'appuyant sur la couche précédente. C'est le principe des "imprimantes 3D".

La réalisation d'un objet nécessite une chaîne complète de traitements :

- élaboration du modèle 3D sous la forme d'un fichier numérique (en général de type Stéréo-Lithographique ou STL) :
- à l'aide d'un logiciel de Dessin Assisté par Ordinateur ou DAO tels CATIA, SOLIDWORKS, AUTOCAD pour les plus élaborés (et les plus coûteux) TURBOCAD très performant (et plus abordable financièrement) et quantité de logiciels peu coûteux voire gratuits aux possibilités généralement suffisantes (la méthode de fonctionnement n'étant pas toujours évidente). Pour des modèles pas trop complexes j'ai une préférence pour E-MachineShop.
- à l'aide d'un "scanner 3D" pour la copie d'une pièce déjà existante.

- découpe en tranches de l'épaisseur d'une couche de matière à l'aide d'un logiciel spécifique (SLICER) qui fournira un fichier d'usinage en langage G-code de préférence (extensions de type NC ou CNC) référencé EIA RS-274 avec les extensions spécifiques au pilotage d'imprimantes 3D.

- traitement de ce fichier d'usinage par le pilote d'impression :
- par un programme sur un PC connecté à un module électronique de gestion d'imprimante 3D
- par un module électronique de gestion d'imprimante 3D capable de lire des cartes mémoires (SD) plus autonome mais pas nécessairement plus pratique car moins évident à manipuler

Les moyens matériels sont :

- un module de pilotage;

- un module de puissance gérant les mouvements et les "outils" de l'imprimante:

- une imprimante 3D

- éventuellement un scanner 3D et ses logiciels de pilotage.

Le marché :

- des fournisseurs proposent des ensembles complets.
- Dans ce cas il faut toujours préférer les chaînes de traitement pouvant produire des fichiers STL en sortie de la phase de dessin et des fichiers G-code en sortie du slicer.
- Prendre garde à ce que le pilote d'impression soit capable de traiter les courbes par interpolation circulaire (et non par une succession de vecteurs).
Ces précautions permettront un minimum d'évolutions avec des produits extérieurs.

- il est possible de réaliser un ensemble parmi une multitude d'éléments dont l'inter-opérabilité est parfois hasardeuse. La constitution d'un ensemble cohérent nécessite alors une bonne connaissance des possibilités de chaque élément. Les étapes de fourniture de fichiers STL et G-code sont les principaux éléments à prendre en compte.

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Date de dernière mise à jour : 24/09/2014