Du modèle à l’objet

DU MODÈLE À L’OBJET

Vous l’aurez compris, les machines à commande numérique ont besoin d’un modèle 2D ou 3D. La création de ce modèle s’appuie sur des logiciels de CAO (= conception assistée par ordinateur) qui permettent de dessiner les pièces qui composeront notre objet final.

On distingue deux grandes familles de modèles :

  • Les modèles en 2D : des fichiers qui portent une extension en .svg, .ai ou .eps (des formats qui sont dits vectoriels) qui contiennent des formes simples ou complexes en deux dimensions. Ces modèles 2D peuvent être utilisés par les machines suivantes : découpeuse laser, découpeuse vinyle, découpeuse fil chaud et fraiseuse numérique.
  • Les modèles en 3D : des fichiers qui portent une extension en .stl ou .obj qui contiennent des volumes simples ou complexes en trois dimensions. Ces modèles 3D peuvent être utilisés par des imprimantes 3D et les fraiseuses numériques qui possèdent 3 axes et plus.

Nous citons ici quelques machines disponibles dans la plupart des Fablabs, vous en trouverez parfois moins, parfois beaucoup plus ! Chaque Fablab est différent et dispose d’un parc machine qui lui est propre.

Les étapes pour passer d’un modèle à un objet sont détaillées selon ces deux familles dans le tableau ci-dessous :

Du modèle 2D à un objet

Étapes Du modèle 2D à un objet
1. Conception du modèle La conception du modèle 2D se fait en utilisant un logiciel CAO de dessin vectoriel. Nous traçons des formes simples qui respectent les mesures que nous souhaitons pour notre objet :

Conception d’un modèle 2D – Télécharger cet

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2. Préparation du modèle Une fois le modèle 2D créé (ou téléchargé sur un des sites communautaires mentionnés par Quentin), la deuxième étape consiste à spécifier à la machine ce qu’elle devra faire du modèle 2D. Il faudra donc dire pour chacune des formes de notre modèle si le tracé doit être gravé, découpé selon le type de matériau que l’on souhaite utiliser :

Préparation du modèle 2D – Télécharger cet

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3. Préparation de la machine et choix des matériaux Avant de lancer la fabrication de notre objet, il est important de réfléchir au matériau qui sera utilisé. En effet, les fraiseuses numériques et découpeuses laser peuvent travailler un grand nombre de matières (sous forme de plaques) : du bois, du plastique, du papier, du carton, du textile et même du métal (si celui-ci est assez fin et que le type de laser le permet). Le choix d’un matériau devra se faire en répondant aux questions suivantes :

  • Quels sont les contraintes imposées par la machine que vous utilisez ? Le matériau est-il compatible avec la machine ? (par exemple la découpe laser ne peut pas découper de plastiques chlorés type PVC, car ceux-ci émettent des gaz toxiques lors de leur combustion). La puissance de l’outil vous permet elle de découper du bois, si oui, jusqu’à quelle épaisseur ? Quel est la taille maxi de l’espace de travail ? Quel est le coût d’utilisation de la machine ?
  • Une fois que vous aurez répondu à cette première série de questions. Une réflexion sur le matériau à proprement parler devra se poser : quels sont vos besoins en terme de résistance, d’esthétique, de durabilité et de coût ?

Matériaux

Heureusement, pour répondre à ces questions, vous pourrez vous appuyer sur la communauté du Fablab ainsi que sur l’expérience du FabManager.

4. Calibration et fabrication ! La dernière étape consiste à lancer la fabrication, mais attention, il n’est pas rare de devoir calibrer la machine pour s’assurer qu’elle travaillera correctement avec le matériau retenu. C’est également le moment de vérifier que les règles de sécurité sont respectées :

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Du modèle 3D à un objet

Étapes Du modèle 3D à un objet
1. Conception du modèle La conception du modèle 3D se fait en utilisant un logiciel de modélisation 3D (Tinkercad, freecad, blender…) pour créer des formes qui respectent les mesures que nous souhaitons pour notre objet :

Modélisation d’un fichier 3D – Télécharger cet

extrait vidéo

2. Préparation du modèle Une fois le modèle 3D créé (ou téléchargé sur un des sites communautaires mentionnés par Quentin), la deuxième étape consiste à spécifier à l’imprimante 3D le type de filament plastique utilisé, la qualité souhaitée…

Préparation du modèle 3D – Télécharger cet

extrait vidéo

3. Préparation de la machine et choix des matériaux Avant de lancer l’impression de notre objet, il est important de réfléchir au type de filament qui sera extrudé. En effet, depuis quelques années, de nombreux filaments plastiques sont apparus apportant de nouvelles propriétés, de nouvelles couleurs et une baisse des coûts.

Filaments 3D

4. Calibration et fabrication ! La dernière étape consiste à lancer la fabrication, mais attention, comme pour les machines mentionnées précédemment, la calibration est souvent une étape nécessaire avant de lancer une impression 3D :

  • Mise à niveau du plateau (l’élément qui bouge sur l’axe z : de bas en haut)
  • Nettoyage du plateau (le plastique qui y sera déposé devra adhérer parfaitement)
  • Nettoyage de l’extrudeur (optionnel, mais il arrive que des restes du filament plastique extrudés lors d’une précédente impression restent bloqués au niveau de l’extrudeur)
  • D’autres étapes optionnelles sont mentionnées dans le livre RepRap de Flossmanuals

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extrait vidéo

Références

Chapitre consacré à la calibration des imprimantes 3D du livre RepRap par l’équipe de Floss Manuals

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