L’ impression 3D joue un rôle très important dans plusieurs domaines comme l’aéronautique, l’aérospatial, l’automobile et surtout le génie civil.

Présentation de l’imprimante

Description des différents composants de l’imprimante :
  1. Un châssis qui est le cadre de la machine.
  2. Un lit d’impression sur lequel vous pouvez imprimer vos objets
  3. Un extrudeur de filament qui verse des granulés de plastique avec le diamètre souhaité lors de la fabrication de l’objet .
  4. Une tête d’extrusion
  5. Des moteurs qui permettent le déplacement de la tête d’extrusion
  6. Une carte contrôleur qui permet de piloter les moteurs et les éléments chauffants.
Composants de l’imprimante 3D
Matériaux utilisés pour impression :

Pour réaliser des maquettes, on utilise des matériaux plastiques : ce sont des polymères ou des thermoplastiques , qui fondent généralement entre 160°et 220°. Ils deviennent mous et malléables une fois chauffés. Après le refroidissement le matériau se solidifie.

Bobine de filament PLA.

Dans notre cas d’impression 3D , cette matière polymère est sous forme de filaments d’un diamètre très petit. Ces polymères utilisés sont caractérisés par une forte résistance et le fait de supporter les écarts de température .

Comment obtenir un fichier lisible par l’imprimante ?

La modélisation de la structure et la conception de l’objet sont réalisés grâce à des logiciels comme : Catia, SolidWorks, ou Revit. Revit en particulier est un logiciel d’architecture et de conception bâtiments très utilisé dans le génie civil.

Le fichier de votre modèle 3D doit obligatoirement être au format STL afin qu’un logiciel appelé CURA puisse lire le fichier et le convertir en un autre fichier .g (pour G-code).

Une fois que votre objet est dessiné sur Revit, il faut l’exporter en un fichier avec une extension .stl. La méthode la plus simple, est d’utiliser un convertisseur directement sur l’un des logiciels de conception 3D. Dans le cas ou vous utiliser Revit, nous vous conseillons d’utiliser l’extension STL Exporter disponible ici.

Une fois que vous avez obtenu votre fichier .stl, vous devez utiliser le logiciel Cura pour obtenir une fichier en G-Code. Ce fichier serra enregistré sur une carte SD, et il ne manque plus qu’à insérer cette carte dans l’imprimante puis lancer l’impression.

Méthode à suivre pour obtenir un fichier lisible par l’imprimante.

Prise en main du logiciel Cura 

La conversion du fichier STL en G-code s’effectue grâce au logiciel Cura. Le fichier G-code contient l’ensemble des instructions délivré à l’imprimante pour réaliser votre maquette. Il contient l’ensemble des trajectoire que doit parcourir la tête d’impression pour créer la maquette couche par couche.

Voici à quoi ressemble l’interface du logiciel dans son ensemble :

Capture d’écran du logiciel Cura

Quelques icônes nous intéressent pour préparer une impression simple :

mode d’affichage

En cliquant sur l’icône en haut à droite de l’écran vous pouvez choisir le mode de visualisation. Passer en mode couches permet de voir le travail réel de l’imprimante, le remplissage et les trajectoires. Passer en mode normal permet de voir l’objet dans son ensemble.

En bas à gauche, trois icônes s’affichent seulement lorsqu’un objet est sélectionné :

icônes de réglages de l’objet.
  • Le premier, permet de faire tourner votre objet dans l’espace en utilisant les trois axes de rotations. veillez à toujours sélectionner « mettre à plat » avant de lancer l’impression.
  • Le deuxième permet de changer l’échelle de votre objet.
  • Le bouton de gauche sert à symétriser votre objet.

Des informations sur l’impression apparaissent en bas à droite de l’écran. Elles permettent de connaître le temps d’impression, le poids que va faire votre objet et le coût de l’impression par rapport à la quantité de fil utilisé.

informations sur l’impression

Préparation à l’impression

Une fois que vous disposez d’un fichier .g et que votre imprimante est branchée, vous pouvez commencer à préparer votre imprimante à l’impression.

Après avoir déplacé l’imprimante, il est important d’effectuer l’initialisation du z0. Pour cela, vous devez sélectionner sur le moniteur “regl. z offset” et  vous munir une carte en papier cartonnée. Vous devez maintenant faire descendre le chariot l’aide de la molette, jusqu’à ce que la buse pince la carte en papier. Une fois que vous avez réussi à pincer la carte, validez votre réglage en appuyant sur la molette. Ensuite, vous devez insérer un filament PLA qui servira de matière première à votre maquette. Et voilà, votre imprimante est prête !

Lancez l’impression en insérant la carte SD sur l’imprimante, et sélectionnez avec la molette votre fichier.

Déroulement de l’impression

Construction du cadre de la pièce :

La machine fait une impression 3D en commençant par tracer le cadre qui est le contour de l’objet. Par exemple, dans le cas d’une impression d’un bâtiment, en premier lieu la machine vous imprime le cadre du rez qui est généralement un carré ou un rectangle .

Début de l’impression.
Remplissage :

Cette étape est caractérisée par la superposition des tranches fines de matières plastique. Ensuite , la machine continue son impression en remplissant la surface vide avec des filament parallèles et très fins ce qui prend une longue durée .

Dans le cas de l’impression d’un panneau ,la machine imprime un cadre puis effectue le remplissage.
Problème de la buse bouchée !

Le phénomène de la buse bouchée est un problème très récurrent. Pour déboucher l’imprimante, prenez un échantillon de filament PLA et insérez le dans la tête d’impression. Pour pousser plus fortement le filament, vous pouvez enlever la gaine plastique. Une fois que le filament est inséré dans la tête d’impression, réglez la température sur 220°C et attendez 2 min pour que la température monte. Ensuite, utilisez les commandes manuelles de votre imprimante pour extruder sur quelques millimètres votre filament, tout en poussant sur celui-ci. Si cette technique ne marche pas du premier coup, retirez votre filament, faites baisser la température et recommencez. Ne perdez pas patience, cette technique peut être parfois très longue, mais n’abîme pas votre (précieuse) imprimante. Quand vous remarquez que votre filament est extrudé quand vous exécutez la commande : Victoire ! la buse est maintenant débouchée. Vous pouvez reprendre votre impression.

Décollage de la pièce et finitions

Une fois que l’impression est terminée, vous pouvez décoller votre maquette du support. Pour cela, veuillez utiliser la spatule mise à votre disposition pour ne pas abimer le support.

Décollage de la pièce.

Après avoir décollé votre maquette, l’impression n’est pas encore complètement terminée. En effet, dans la plupart des cas votre pièce présentera de nombreux défaut. Vous devez donc enlever le contour de la pièce. Pour cela découpez le contour avec un cutter. N’essayez pas de retirer la matière en la pliant car cela créer une marque blanche sur le plastique.

Découpage de la pièce.

Pour certains projets, il est possible de réaliser un traitement de surface de votre pièce pour lui donner l’aspect de produit fini.


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