8 conseils pour l’impression 3D avec Sketchup
Dans cet article, nous vous partageons notre avis sur les impressions et conceptions 3D Design.
Nous allons vous partager quelques conseils pour vous aider à créer de superbes modèles imprimés en 3D en les concevant dans Sketchup.
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L’Impression 3D
L’impression 3D est géniale – nous sommes tous d’accord là-dessus. A voir aussi : Vous souhaitez que vos employés positionnent votre site par eux-mêmes ?. Vous envoyez un modèle informatique 3D à une machine et il en ressort une pièce finie, prête à être utilisée comme produit final ou comme prototype avant la fabrication en série.
Avec l’essor des imprimantes 3D personnelles comme la Makerbot Replicator 2, et des services d’impression 3D comme Shapeways et Ponoko, presque tout le monde a accès à cette technologie.
Mais comment faire pour commencer à créer de superbes modèles pour l’impression 3D ?
C’est une chose de faire en sorte qu’un modèle soit beau à l’écran, mais c’en est une autre de faire en sorte qu’il soit beau et qu’il fonctionne dans la vie réelle.
Le processus de modélisation pour l’impression 3D est à peu près le même que pour toute autre activité de modélisation 3D, mais avec quelques exigences spécifiques.
Voici quelques problèmes courants que vous pouvez rencontrer et comment les résoudre.
1. Rendez votre modèle « solid » dans Sketchup pour qu’il puisse être imprimé en 3D.
Les modèles doivent être « solid » pour être imprimables en 3D. Ceci pourrez vous intéresser : Quel métier pour gagner 10.000 euros par mois ?. C’est de loin le problème le plus courant que rencontrent les débutants lorsqu’ils modélisent pour l’impression 3D.
Solid, parfois appelé « watertight » ou « manifold », signifie simplement que le modèle est une enceinte complète. Si vous le remplissez d’eau, aucune ne s’écoulera.
Le modèle ne doit pas comporter de lignes ou de faces supplémentaires. Si vous faites de votre objet un groupe ou un composant, Sketchup indique quand il est solide dans la boîte de dialogue Infos sur l’entité.
Une autre façon de définir le solide : chaque arête de votre modèle doit être bordée par exactement deux faces.
Si un bord a moins de deux faces qui le bordent, il y a un trou adjacent, et s’il y a plus de deux faces qui touchent un bord, il y a une face supplémentaire qui doit être supprimée.
Les erreurs les plus courantes (et les solutions correspondantes) sont :
- Les arêtes parasites (il suffit de les supprimer)
- Trous (tracez une arête pour les remplir)
- Faces internes (supprimez-les)
2. Donnez de l’épaisseur à vos murs
L’épaisseur des parois est un élément clé de l’impression 3D. A voir aussi : Quel métier pour gagner 2500 euros par mois ?. Les parois doivent être épaisses afin d’être suffisamment solides pour fonctionner dans la réalité, mais elles doivent également être minimisées pour réduire les coûts des matériaux.
Nous verrons plus loin comment déterminer l’épaisseur des murs à concevoir.
Dans Sketchup, les faces simples n’ont pas d’épaisseur. Nous devons donc simuler l’épaisseur des murs en plaçant simplement deux faces à une courte distance l’une de l’autre.
Voici un exemple dans lequel Matt montre comment modéliser un vase avec une épaisseur de paroi de 1/4″ à l’aide de l’outil de décalage. La valeur du décalage détermine l’épaisseur du mur, et l’épaisseur dont vous avez besoin varie en fonction du matériau dans lequel vous imprimez.
Par exemple, certains plastiques peuvent nécessiter une épaisseur de paroi inférieure à 1 mm, tandis que les céramiques imprimées en 3D nécessitent un minimum de 3 mm.
3. Augmentez l’échelle par 100 (ou 1000) pour réaliser de petites pièces
Si vous concevez des objets dont les caractéristiques sont inférieures à 1/16″, vous risquez de rencontrer des problèmes lorsque Sketchup ne crée pas les faces.
Souvent, vous n’obtiendrez pas de message d’erreur ou d’indication qu’il y a un problème, mais Sketchup ne génère tout simplement pas la géométrie.
L’histoire de ce problème est intéressante. Sketchup a été développé à l’origine pour les architectes. Comme les architectes n’ont généralement pas besoin d’une précision supérieure à 1/16″, les développeurs ont conçu Sketchup pour qu’il fonctionne mieux avec des géométries d’environ 1/16″ et plus.
Apparemment, il est maintenant presque impossible de résoudre le problème sans redessiner Sketchup depuis le début.
La solution à ce problème consiste à augmenter l’échelle de votre modèle pour effectuer le travail, puis à la réduire pour l’impression. J’utilise généralement un facteur d’échelle de 1000 pour simplifier les calculs.
4. Augmentez les segments de cercle/arc pour obtenir des courbes lisses
Sketchup est un programme de « modélisation de surfaces polygonales », ce qui signifie que les modèles sont créés à partir de faces de polygones plats, qu’il s’agisse de surfaces plates ou de courbes.
Les courbes sont approximées à l’aide de nombreuses faces plates – par exemple, le cercle par défaut dans Sketchup a 24 côtés.
Vous pouvez le voir clairement en activant la géométrie cachée (View > Hidden Geometry) lorsque vous regardez une surface courbe.
Sketchup utilise une technique de lissage visuel pour que les segments plats ressemblent à une courbe lisse sur l’écran de l’ordinateur, mais lorsque vous imprimez en 3D une surface courbe, les faces individuelles (ou facettes) peuvent être visibles.
La bonne nouvelle est que plus une courbe est composée de faces, plus elle est lisse. Lorsque vous utilisez les outils arc ou cercle, vous pouvez définir le nombre de segments selon vos besoins.
Vous devez augmenter le nombre de segments de manière à ce que chaque segment individuel ait une longueur d’environ 1 mm.
Le nombre de segments nécessaires varie en fonction de votre imprimante et du matériau que vous utilisez, mais pour les pièces lisses, c’est une bonne règle générale.
5. Modélisez les pièces en tant que composants séparés ; utilisez Outer Shell pour les combiner.
Il s’agit d’une de ces astuces qui peuvent vous faire gagner littéralement des heures de travail. Souvent, vous êtes en train de modéliser votre projet, peut-être presque terminé, lorsque vous réalisez qu’une caractéristique que vous avez modélisée auparavant doit être modifiée.
Par exemple, vous travaillez sur un modèle de maison à l’échelle et le client décide de changer le style du toit.
Si vous avez séparé les murs et le toit en composants, il est plus facile de mettre à jour le toit s’il n’est pas attaché aux murs que s’ils forment une seule masse connectée.
L’utilisation de composants vous permet également de masquer (ou de désactiver via les calques) différentes parties du modèle afin de faciliter la modélisation de modèles complexes.
Un autre avantage de la séparation du modèle est que les erreurs sont plus faciles à trouver et à corriger.
Assurez-vous que chaque composant est solide au fur et à mesure que vous avancez, et vous aurez moins de maux de tête à la fin.
Lorsque vous êtes satisfait du modèle, enregistrez une copie pour pouvoir apporter des modifications ultérieurement, puis utilisez la commande Outer Shell (Outils > Outer Shell) pour combiner tous les composants solides du modèle en un seul solide prêt à être exporté vers une imprimante 3D.
6. Utilisez des plugins pour travailler plus rapidement
Les plugins peuvent vous aider à travailler plus rapidement ou à faire des choses que Sketchup ne peut tout simplement pas faire. Utilisez Solid Inspector (vous devez créer un compte gratuit sur Sketchucation pour télécharger le plugin) pour vous aider à trouver les erreurs qui empêchent votre géométrie de former des solides.
Une fois que vous avez créé u
n groupe (ou un composant) qui n’est pas « solid », sélectionnez le groupe problématique et lancez Solid Inspector dans le menu Outils.
Toutes les erreurs du groupe sont encerclées en rouge ou en jaune. Vous pouvez utiliser la touche de tabulation et les touches fléchées pour faire défiler les erreurs, et la touche Entrée pour les agrandir.
L’outil ne corrige pas l’erreur, mais vous pouvez les éliminer rapidement par vous-même. Une chose à laquelle il faut faire attention : Solid Inspector ne renvoie pas d’erreur lorsque vous avez des groupes ou des composants imbriqués.
Les imprimantes 3D ne prennent pas directement les fichiers Sketchup, vous devrez donc les exporter vers un autre format, généralement STL.
Lors de l’exportation, choisissez les unités de mesure, puis choisissez STL et ajoutez l’extension de fichier .STL au nom de votre fichier d’exportation dans la boîte de dialogue d’enregistrement.
7. Connaître les spécifications et les limites des matériaux d’impression
Aussi étonnantes que soient les imprimantes 3D, elles obéissent aux lois de la physique. Vous obtiendrez une expérience optimale en comprenant le fonctionnement des imprimantes et en vous assurant que votre pièce répond aux spécifications.
Si vous êtes un artiste qui conçoit des objets autour du matériau d’impression, vous voudrez comprendre le processus en profondeur, tandis que si vous êtes un inventeur qui utilise la technologie pour fabriquer des prototypes, il vous suffit de déterminer quel matériau répond le mieux aux besoins de votre modèle particulier.
Des informations sur la conception sont souvent disponibles en ligne pour le système que vous utilisez.
Les services d’impression et les fabricants d’imprimantes 3D ont souvent un forum où les utilisateurs peuvent poser des questions.
Ces forums peuvent être une mine d’or d’informations et une ressource incontournable pour poser des questions spécifiques auxquelles on ne trouve pas de réponse ailleurs sur le site.
8. Plus il y a de matière dans votre modèle, plus il coûte cher
Le concept d’impression 3D – ou fabrication additive – est fondamentalement différent de la fabrication soustractive, qui consiste à partir d’un bloc de matériau et à couper ce dont vous n’avez pas besoin.
Avec cette méthode, si vous avez payé 20 dollars pour une feuille de contreplaqué et que vous n’en utilisez que la moitié, votre matériau coûte toujours 20 dollars.
En impression 3D, vous ne payez que le matériau que vous utilisez, il est donc préférable de minimiser le volume de votre modèle.
La réduction de l’épaisseur des parois est le moyen le plus simple de réduire le volume, mais il y a d’autres choses que vous pouvez faire. La création d’un motif de trous dans la pièce est un autre moyen de réduire considérablement le matériau et vous permet d’ajouter une touche artistique.
Selon la pièce, vous pouvez même concevoir un simple squelette de la pièce dont vous avez besoin, comme les emballages d’iPad de Jeff Bare.
En fait, certains des meilleurs exemples d’art imprimé en 3D sont des squelettes d’un objet.
Conclusion
Il y a beaucoup d’autres choses auxquelles il faut penser lors de la modélisation pour l’impression 3D, mais les idées de cet article vous permettront de bien démarrer sur la voie de la réalisation de votre premier modèle.
Si vous avez des questions spécifiques, posez-les dans les commentaires ci-dessous et je ferai de mon mieux pour y répondre !
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