Optimiser sa modélisation pour imprimer en 3D

Bien que tout modèle 3D bien conçu soit imprimable, il est important de connaitre certaines règles pour les rendre plus facile à imprimer. Parce que ce sont les détails qui font la différence,  ces quelques bonnes pratiques de modélisation vous feront gagner un précieux temps lorsque vous passerez à la phase impression.

Comment optimiser sa modélisation?

Pour faire la différence entre un modèle 3D imprimable et un bon modèle 3D imprimable, il n’y a pas de mystère: il faut penser comme votre machine.

Deux robots rentre en scène pour imprimer votre modèle: le Slicer et votre imprimante. Le fait de tenir compte de leurs contraintes technique quand vous créez votre modèle 3D permettra de faciliter leur travail.

Optimiser sa modélisation en fonction de l’imprimante 3D

Deux paramètres (là encore) rentre en jeu: le diamètre de votre buse et la résolution dans laquelle vous souhaitez imprimer votre fichier 3D.

Le diamètre de votre buse va vous aider à trouver les bonnes côtes pour les épaisseurs de vos coques, murs, parois …

(exemple): si votre buse fait 0.4 mm (400µ), le fait de modéliser les vos épaisseurs de coques avec une côte multiple de cette valeur (0.8, 1.2 …) permettront une impression plus rapide et plus solide aussi. Regardons comment cela ce passe:

Shell 0.8 mm

 

Avec une coque en 0.8 mm, votre buse effectuera deux passages

Shell 1.2 mm

 

 

Avec une coque en 1.2 mm elle en fera 3 (pensez à reporter cette valeur dans votre slicer)

Shell 1.5 mm avec infill

 

En revanche, avec une coque en 1.5 mm, il n’est pas possible de reporter cette valeur dans les réglages du slicer, il faudra trouver un compromis entre épaisseur de coque (shell) et taux de remplissage (infill). Lors du remplissage votre extrudeur effectue des zigzags, ce qui alourdi les lignes de commandes (G-code) et augmente le temps d’impression.

 

Il va de soit que si vous modélisez des parois dont la valeur est inférieure au diamètre de votre buse, leur impression risque de poser problème.

Avec une modélisation optimisée pour l’impression 3D, voila ce que ça donne après le passage au Slicer:

Remplissage de modèle 3D Cura

Epaisseur de coque Cura

Dans la première version (à gauche) on à un modèle avec un taux de remplissage à 50% qui prendra 45 minutes à être imprimé, à droite avec la même résolution, même vitesse d’impression, on obtiens au modèle 100% rempli qui sortira en moins de 25 minutes.

Bien prendre en compte ces données lors de la modélisation vous permettra de sortir des modèle de meilleure qualité tout en réduisant le temps d’impression.

Il en va de même pour la résolution: en fonction de la résolution dans laquelle vous souhaitez imprimer votre modèle 3D, le fait d’éviter les faces situées entre 2 couches permet d’augmenter la vitesse d’impression.

Optimiser sa modélisation en fonction du slicer

On viens de le voir, les réglages du slicer influent grandement le résultat final. Plus les commandes à envoyer à votre imprimante sont importantes, plus le temps d’impression en pâtira, pour cela il faut éviter (dans la mesure du possible) de créer un modèle qui nécessitera des supports. C’est l’occasion pour nous d’aborder la notion de débords.

Les débords sont les porte à faux de votre modèle 3D, c’est à dire toutes les parties déportées qui, pour pouvoir être imprimées correctement nécessitent de générer des supports soit en les modélisant soit via le slicer. On considère qu’au delà de 45° de porte à faux, il faudra générer des supports.

Il faut garder à l’esprit comment va être imprimé votre objet : couches après couches de la base au sommet.

Pour avoir une vision simplifié du problème, prenons exemple sur les lettres ci dessous:

 

Lettre T en 3D

La lettre « T » est l’exemple parfait des formes qu’il faut éviter au maximum pour optimiser sa modélisation: la barre du « T » fait un angle de 90° avec le corps du modèle, ce qui signifie qu’arrivé à ce stade de l’impression, votre filament sera déposé dans le vide (gravité oblige, votre construction sans supports est impossible).

 

Lettre Y en 3D

 

On préférera donc dans la mesure du possible s’orienter vers une forme en « Y » dont les barre supérieures forment un angle inférieur à 45°.

 

Lettre M en 3D

 

De même pour la lettre « M »: la pointe en bas entre les deux jambes ne repose sur rien. Il faut visualiser le déplacement de votre extrudeur; il est impossible d’imprimer ce type de porte à faux sans supports.

 

Lettre H en 3D

Dans ce cas on préférera (encore une fois dans la mesure du possible un modèle en forme de « H ». Si l’espacement entre les deux jambes n’est pas trop important, il est possible d’imprimer un pont (Bridge) reliant les deux colonnes. Cela nécessite tout de même de bons réglages de votre imprimantes ( vitesse de déplacement, température … ).

 

Lettre O en 3DEnfin on termine avec la lettre « O », qui représente une forme imprimable en 3D bien qu’ayant des zones de débords supérieures à 45°. Cela s’explique par le fait que le débord s’inscrit de manière progressive. Il faudra tout de même penser à doubler ou tripler l’épaisseur de coque dans les réglages de votre slicer pour avoir un résultat propre.

 

Bien que tous les modèles 3D soient imprimables, moyennant quelques retouches, si vous avez la possibilité de les concevoir en gardant à l’esprits ces quelques règles, cela vous permettra de sortir des objets mieux finis.

Maintenant que vous savez comment optimiser votre modélisation, n’hésitez pas à partager vos créations sur notre plateforme.

References3D
Fondateur at REFERENCES3D
Issu du secteur de la bureautique (2D), j'ai découvert l'impression 3D en 2012: "un nouvel univers avec des possibilités infinies."
Face aux difficultés de trouver des supports de qualités dans la langue de Molière, j'ai décidé de créer References3D en janvier 2014 pour partager mon expérience mais surtout fédérer tous les volontaires autour de notre jeune passion.
Aujourd'hui, j'aide les entreprises à intégrer cette technologie (lorsque cela est possible) et à trouver les partenaires les plus adaptés à leurs besoins.

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