Contenu masqué n°5
45. Avant d’imprimer des objets, il faut les modéliser
46.2. Introduction à la modélisation 3D - Annexe
Voici quelques compléments dont il faudra se souvenir lorsque nos modèles seront exportés vers des imprimantes 3D.
47.0.0.0.1. Types d’impression Il existe de nombreux procédés d’impression 3D mais les plus courants sont :
— le FDM (Fused Deposition Modeling) : où l’on vient faire fondre un filament de thermoplastique et le déposer couche par couche.
— le SLS (Selective Laser Sintering ) : où l’on vient solidifier de la poudre avec une impulsion laser. Cette technique plus coûteuse donne de meilleurs résultats (elle est souvent la technique utilisée par les boutiques en ligne).
Si on modèlise pour le SLS il faut penser à faire un trou d’au moins 3mm pour que la poudre à l’intérieur puisse s’échapper de notre modèle.
47.0.0.0.2. Parois Une face seule ne sera pas considérée comme un objet 3D et ne sera pas imprimée. Pour qu’une face soit comprise comme telle, il faut que cette face ait de l’épaisseur.
L’épaisseur dépend de votre outil et matériau cible. Pour le SLS (si vous passez par un imprimeur) il faut simplement suivre les instructions disponibles sur son site internet et qui conviennent à sa machine.
Pour le FDM, l’épaisseur du fil a son importance car chaque paroi est faite du dépôt d’une épaisseur de fil pour un côté et d’une autre pour l’autre côté. Il faudra donc que l’épaisseur de la paroi soit au moins de 2 épaisseurs de fils. Enfin, si on veut qu’il y ait un remplissage, il faut de la place pour celui ci sinon la solidité pourrait lourdement en pâtir.
Je resterai très superficiel sur ce qu’il faut faire tout simplement parce que chaque couple
“imprimante/fil” réagit différemment selon le modèle et il est préférable d’aller discuter avec celui qui maintient l’imprimante ou de faire quelques tests avant, pour savoir à quoi vous attendre (pour avoir un ordre de grandeur, 0,25mm entre les parois est un bon minimum).
47.0.0.0.3. Manifold Lors de la création du modèle il faut avoir en tête que toutes les faces soient bien reliées. Chaque espace doit être fermé et c’est ce qu’on peut découvrir avec la fonction non manifold dans Blender.
Ensuite, ce n’est pas parce que deux vertices ou edges sont au même endroit qu’ils sont reliés d’où la nécessité de supprimer les doublons (remove doubles) et de vérifier s’il n’y a pas de parois qui se chevauchent ou bien des faces internes qui ne servent à rien et qui ne pourront être interprétées par le logiciel de l’imprimante.
47.0.0.0.4. Normales Vérifiez aussi les normales de chaque face pour qu’elles soient toutes tournées vers l’extérieur.
47.0.0.0.5. Tailles/poids En fait nous sommes vite tentés d’avoir beaucoup de subdivisions pour avoir le plus de “douceur” possible mais le nombre de polygons augmentet de façon dramatique.
III. Les Transistors (enfin)
Il faut savoir utiliser les polygons à bon escient : ne pas dépasser les 500 000 vertices tout en optimisant la taille des modèles.
47.0.0.0.6. Angle des parois (Overhang) Un concept que l’on oublie souvent est la gravité.
En effet, si on dépose du plastique fondu dans le vide, il tombe ! Mais si on le pose à moitié dans le vide ça peut peut-être tenir. Cela signifie que l’on peut se permettre de monter nos couches de plastique avec un angle de 45°.
Sinon il faut faire des échafaudages, soit automatiquement soit en les construisant soi-même dans le modèle, ce qui permet d’optimiser la consommation de plastique.
47.0.0.0.7. Vérification automatique Il y a dans Blender un outil 3D appelé ”print toolbox”
qui, une fois paramétré avec les limites de votre machine cible, met en lumière les points problématiques du modèle.
Dans le même esprit, voici deux logiciels très utiles :
— Net fabb studio
— Meshmixer
Ces logiciels prennent le modèle et le répare quasi automatiquement s’il n’est pas conforme aux exigences de l’impression. Il sont tous deux gratuits et finalement apportent sécurité et sérénité au flux de production.
Merci à Laurent Mattlé pour ce cours !
47.1. Transistors (suite)
L’Arduino peut-être programmé pour calculer la température ambiante, en exploitant une tension variable fournie par un capteur. En précisant un seuil, l’Arduino peut allumer ou arrêter la chauffage. Mais comment brancher un chauffage de 2Kw à 240v sur l’Arduinomètre ?
Une possibilité comme ceci :
Figure 48.1. – Un transistor et un relais
Ici la charge c’est un relais de puissance. La bobine du relais est prévue pour 12V, et sa résistance est d’environ 250Ω6. Notez bien que il n’y a aucune connexion entre le circuit 230V et le circuit Arduino / transistor. C’est un des grands intérêts des relais : une séparation complète de deux environnements électriques incompatibles entre-eux. Néanmoins, un tel montage devra se trouver bien enfermé dans une boite en plastique, à cause des branchements secteur !
Q : Quel est l’intensité maximum quand le transistor est en conduction ? R : La résistance du relais est de 250Ω1. Donc IC = 250Ω12V = 0.048A (48mA)
Mais il y a une dernière valeur à vérifier, surtout car nous avons commencé à augmenter la tension commandée par le transistor : la dissipation (de chaleur) totale, Ptot.
Si le transistor chauffe trop, il se détruit ! Les données constructeur donnent une valeur dePtot
de 625mW. Vérifions que nous sommes dans les clous :
Ptot = PCE +PBE : C’est-à-dire qu’il ne faut pas oublier la (faible) intensité qui traverse les bornes B−E dans notre calcul !
Pour calculer la puissance dissipée dans le transistor par les 48mA qui passent à travers les bornes C−E, il faut connaître la chute de tension. C’est aussi dans les données fabricant : V CESAT = 700mV (0,7v)
On peut donc calculer :
PCE = 0.7V ×0,048A (l’intensité à travers le relais) = 33,6mW PBE = 5V ×0,005A (l’intensité de ’pilotage’)= 25mW
Et donc Ptot = 33.6 + 25 = 58.6mW. Pas de soucis avec Ptot pour cette application.
6. Non, ce n’est pas un chiffre sorti par magie : soit on lit les données fabricant ; soit on la mesure avec un ohm-mètre !