Lancez vous dans l'impression 3D (article 1)

Imprimer vos accessoires avec une imprimante 3D, ce n'est pas sorcier. Nous allons voir dans une série de quelques articles comment vous équiper, comment améliorer votre imprimante et comment bien l'utiliser et parvenir à vous créer des accessoires utiles pour vos drones.

Généralités

L'impression 3D consiste à déposer des couches successives sur un plateau en augmentant progressivement la hauteur d'impression. Les produits utilisés les plus courants sont le PLA (acide polylactique), il s'agit d'un bio-plastique, issu généralement d'amidon de maïs et complètement biodégradable en conditions industrielles, ou de l'ABS (Acrylonitrile butadiène styrène) plus solide mais dérivé du pétrole, non biodégradable et émettant des vapeurs nocives. Ce plastique est à la base des petits briques de l’entreprise LEGO, pour vous donner une idée de sa résistance. Il existe bien sur beaucoup d'autre produits, mais nous allons nous en tenir à ceux-là dans ces articles.

Les produits sont généralement présentés sous forme de filament en bobine. L'imprimante va chauffer le filament qui sera ensuite déposé en couches fines qui en refroidissant se rigidifiera et vous permettra ainsi d'obtenir un objet en 3D.

L'imprimante 3D
Depuis quelques années, ce type d'imprimante s'est très rapidement démocratisé et leurs prix l'a rendu accessible à monsieur Toutlemonde. Nous n'allons pas faire la comparaison entre toutes les machines disponibles, je vais surtout vous parler de celle que je possède, mais les explications sont, cependant, valables pour n'importe quelle marque de machine. 

Les prix sont très variables, les plus chères étant censées vous offrir un meilleur fini des pièces et surtout un volume d'impression plus important. L'expérience montre en fait que la différence de qualité d'impression est minime, et qu'avec une machine pas trop chère, vous pourrez obtenir des pièces tout à fait honorables à condition que votre imprimante soit bien construite et paramétrée.

Je me suis orienté vers la Anycubic I3 Mega qui est une société chinoise basée à Shenzhen, et qui pour moins de 250€ vous permettra de vous équiper efficacement. En cas d'achat, je vous conseille de choisir comme pays d'expédition, la France, ce qui vous évitera ainsi des frais de douanes éventuels.

Pourquoi celle là ?
Oui, pourquoi. Plusieurs raisons à cela :
- Tout d'abord le cadre métallique, assurant la rigidité de l'ensemble et maintenant les différents moteurs (il en faut au moins 3, un pour chaque axe, plus un autre pour conduire le filament) est en acier rigide. Ceci est important car le temps d'une impression 3D se calcule en heures et non pas en secondes comme pour une imprimante papier. Et une impression de plusieurs heures nécessite une configuration rigide de façon à ce que vos couches imprimées soient bien positionnées les unes sur les autres.
- Le plateau d'impression est spécifique à cette marque, il s'agit d'un plateau Ultrabase. Il est constitué d'un quadrillage de petits picots très fins sur toute sa surface.

La particularité de ce plateau, c'est qu'il est chauffant, et en montant en température, les picots s’aplanissent, permettant ainsi une bonne adhésion de votre filament pour les premières couches. A la fin de l'impression, il est impératif d'attendre que le plateau refroidisse, les picots vont alors reprendre leur forme originale et le 'décollage' de la pièce imprimée se fait en la soulevant délicatement et sans aucun effort. J'ai testé d'autres systèmes, où il fallait retirer la pièce avec un grattoir ou en forçant à la main, au risque de la casser, je peux vous dire que la différence est vraiment étonnante. Par ailleurs, il n'est pas nécessaire de mettre des produits ou un scotch sur le plateau pour assurer une meilleure adhésion, on l'utilise tel quel.
- La facilité de construction. La plupart des imprimantes 3D sont livrées en kit qu'il faut assembler. Ici, seulement 2 pièces à imbriquer, la base et l'arceau supérieur, que l'on solidarise avec 8 vis seulement. Il reste juste à enficher 3 cosses munies de détrompeurs et facilement identifiables par leurs couleurs, pour la partie électrique.
- La qualité d'impression. Vous serez étonnés du rendu de vos pièces que vous obtiendrez avec ce type d'imprimante. Il suffit de bien s'assurer de l'orthogonalité lors de la construction et de faire un bon réglage de votre plateau pour faire des pièces imprimées très convenables. (Vous pouvez agrandir l'image suivante en cliquant dessus)

Exemple de support de bobine avec une Anycubic

- La diversité des matériaux utilisables. Certains matériaux nécessitent une mise ne température de la tête d'impression ou du plateau chauffant assez élevée, chose que permet cette machine. Vous pourrez ainsi utiliser du PLA, de l'ABS (qui nécessite des températures élevées), du PETG, du Nylon, du PVA, HIPS, etc...
- Facilité d'utilisation. Un écran tactile couleur, situé en façade vous permet de commander directement l'imprimante et de régler ses paramètres. Il suffit de mettre le fichier à imprimer sur une carte SD fournie, de l'insérer dans la machine et de lancer l'impression.
- Les petits plus. Cette machine est équipée de série d'un détecteur de fin de filament, qui permettra de la mettre en pause lorsque la bobine est épuisée. En cas de coupure de courant, l'impression s'arrête et reprend ensuite à l'endroit de l'arrêt, automatiquement, à condition que l'impression ait été lancée depuis la carte SD placée dans la machine. Une tête d’impression de rechange est livrée également avec l'imprimante. Ceci fait partie des pièces qui s'usent sur une imprimante 3D. La buse de la tête de l'imprimante, les blocages de tube PTFE guidant le filament, les supports cylindriques coulissants du plateau et le plateau en lui même font aussi partie du 'consommable' pour une machine de ce type. Toutes ces pièces sont disponibles et à des prix corrects.

Précautions à prendre
Une imprimante 3D est une imprimante possédant une tête qui chauffe, et pouvant atteindre des températures importantes.

Tête V5 Anycubic

Il est de fait nécessaire de pouvoir surveiller de temps en temps l'impression, d'une part pour s'assurer qu'elle se fait correctement (la pièce peut en effet parfois se décoller du plateau et vous obtenez alors un joyeux bordel qu'il faudra arrêter) mais aussi en raison du risque toujours possible d'incendie. Ceci dit, mon imprimante est bien réglée, les connexions étant fiables et vérifiées souvent, j'ai déjà fait des impressions de plus de 30 heures sans problème.

Les outils
Ils sont généralement livrés avec la machine, en tout cas ceci est vrai avec l'Anycubic, il vous faudra des clefs à 6 pans, des tournevis, rien d'extraordinaire en somme. En effet, l'imprimante vibre, et il est de bon ton, périodiquement de vérifier que les vis sont toujours bien en place. Je ne saurais que trop vous conseiller de mettre du frein filet sur le pas de vis des différentes vis de façon à sécuriser la structure globale.

Parmi les outils livrés avec la machine, la petite pine fine et la pince coupante vous seront utiles au quotidien. La première pour retirer facilement l’excédent de filament extrudé avant une impression, la seconde vous permettra de couper en biais celui-ci et faciliter son introduction dans l'extrudeur en début de print.

Les softwares
Les fichiers 3D sont des fichiers STL. Vous en trouverez des tonnes sur Internet, la référence étant Thingiverse qui vous offre un éventail extrêmement hétéroclite et diversifié. Vous pouvez aussi contribuer à la bibliothèque en publiant vos créations (faites une recherche sur Thingiverse et tapez Baroudeur, vous aurez un petit aperçu de mes 'créations').
Mais il ne suffit pas de mettre un fichier STL sur la carte SD de votre machine pour qu'il s'imprime. Il va falloir le couper en tranches fines sur sa hauteur. Chaque tranche représentera une couche que va imprimer votre machine. Et c'est ce fichier 'slicé' que va comprendre votre machine et que vous mettrez sur la carte. 
Avec l'Anycubic est livré Cura pré paramétré pour la Mega I3. Quand vous serez un peu plus familiarisé avec ce programme, il sera bon de télécharger la dernière version que vous trouverez sur le site de Ultimaker et de le rendre compatible avec votre imprimante. Vous bénéficierez ainsi de nouvelles possibilités et des corrections d'erreurs. Ce logiciel freeware a été développé par Ultimaker qui est un fabricant d'imprimantes 3D de haut niveau mais avec un prix en fonction...
Personnellement je me sert de Simplify3D qui est payant, mais qui permet beaucoup de fonctions inédites comme en particulier le ralentissement automatique de l'impression en certains endroits d'une pièce quand elle est complexe, ou la prévisualisation de l'impression avant de la lancer effectivement.Ce logiciel permet également de modifier la qualité d'impression de chaque pièce de façon sélective en cas d'impression simultanée de plusieurs pièces.

Le caisson
Beaucoup de ces machines sont illustrées sur Internet dans un caisson. Hormis le fait que ceci permet de regrouper dans un minimum de place tous les accessoires et l'imprimante ainsi que ses rouleaux de filament, il sera indispensable si vous souhaitez imprimer de l'ABS qui ne supporte aucun écart de température ou de courant d'air.

Vous trouverez sur le forum lesimprimantes3d.fr un article où est détaillée de façon précise, la construction DIY d'un caisson.


Conclusion
Je vais conclure cet article là, car on m'a dit que les articles étaient un peu trop longs pour certains. Nous verrons dans un prochain article comment améliorer encore cette imprimante sans trop mettre les mains dans le camboui.
Nous verrons ensuite quel matériel utiliser et quels réglages utiliser, pour concevoir des accessoires utiles aux drones. 

Nous aborderons aussi ensemble le dessin personnel d'accessoires en utilisant des logiciels qui ont fait leurs preuves en ce domaine.
Enfin, je sais que certains sont intéressés, je me suis aussi lancé dans la découpe laser et nous aborderons quelques utilisations intéressantes.
A la proxima vez !