J'ai testé pour vous

Petit partage d'expériences de geek

Comment imprimer en 3D (sans imprimante 3D)

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Rappelez-vous, il n’y a pas si longtemps de cela, nous prenions nos photos avec des appareils dotés de pellicules, nous allions porter ses pellicules chez un spécialiste qui les développait et les imprimait sur papier photo pour vous. Aujourd’hui, il vous semble tout naturel d’imprimer de chez vous, sur votre imprimante à jet d’encre, laser ou à sublimation, tous les clichés photos dont vous avez envie.

Un énorme révolution industrielle est en marche en donnant dès aujourd’hui à chacune et chacun la possibilité de créer un objet réel, en trois dimensions, de chez soi. Nous pouvons très facilement faire l’analogie avec l’exemple des photos imprimées ci-dessus : les jambes du playmobil préféré de votre fil se sont cassées ? Ne jetons plus le Playmobil en question, mais imprimons-lui de nouvelles jambes ! Une pièce du tuyau de votre aspirateur s’est cassé (naturellement ou par obsolescence programmée…), n’en rachetons pas un nouveau, imprimons simplement cette pièce à la maison. Besoin d’un petit vase sympa pour les fleurs ? Créons le sur l’ordinateur, et imprimons-le ! Cette réflexion peut aller très loin : pour preuve, des recherches sont déjà en cours pour imprimer… du tissu humain, des prothèses voir même des organes !

Science fiction dites vous ? Que neni ! Pensez à votre imprimante à jet d’encre à la maison.. Comment fonctionne-t-elle ? En simplifiant, des petites buses se déplacement sur un axe gauche-droite projettent de micro-gouttelettes d’encre sur le papier au fur et à mesure que celui avance dans l’imprimante. L’impression 3D, c’est en gros le même principe : un ou des buses déposent du matériel (plastique, céramique, fibre de carbone, cellules, …) par couches successives. Ici, plus de papier qui avance, c’est la tête d’impression qui se déplace selon les 3 axes (avant/arrière, gauche/droite, haut/bas).

En ce qui concerne l’accès à cette technologie aux particuliers, il ne serait pas honnête de dire qu’aujourd’hui elle serait aussi accessible et simple à utiliser qu’une imprimante photo. Bon, vous me direz que même pour utiliser une imprimante photo vous devez régulièrement intervenir auprès des générations familiales qui vous précèdent et qui semblent s’obstiner à ne pas vouloir comprendre comment un truc si simple fonctionne. Mais ceci est un autre débat. Découpons l’approche en simplifiant : pour imprimer en 3D, il vous faut un modèle objet à imprimer sous forme de fichier informatique, puis il faut l’équipement et un peu de connaissance et d’expérience pour imprimer.

Les objets en 3D

Deux approches s’offrent à vous : créer cet objet virtuel ou… le trouver quelque part.

Les bibliothèques d’objets en 3D

Commençons par le plus simple : vous cherchez une nouvelle housse sympa pour votre smartphone, un joli pot de fleur, une tasse originale et cetera mais vous n’avez ni le don ni la patience d’en faire le design sur ordinateur vous-mêmes. C’est là qu’interviennent les bibliothèques d’objets en 3D. Tout comme les bibliothèques d’images et de photos libres de droit ou payantes sur internet, ces bibliothèques vous offriront des modèles d’objets à imprimer en 3D, gratuits ou payants selon la forme de licence que  son créateur aura choisi d’appliquer. L’impression 3D ne date pas de cette année et connait un essor assez extraordinaire, il n’est donc pas étonnant qu’il ait adhéré très rapidement au concept de partage sur internet qui est dans la nature même de ce réseau planétaire. Comme pour tout échange d’informations (entre humains ou machines), ces objets en 3D seront représenté par un fichier suivant un format prédéfini. Dans l’impression 3D, le format de fichier le plus répendu est le format “stl”, cette acronyme venant de “fichier de stéréolithographie“.

La bibliothèque d’objet en 3D la plus connue est très certainement “thingiverse“, soutenue par le fabriquant d’imprimantes 3D Makerbot. Dans l’exemple-ci dessous, j’ai fait une recherche sur “vacuum cleaner” en imaginant que je cherche une pièce pour aider à nettoyer les brosses de mon aspirateur robot de marque LG.

Un exemple de recherche rapide sur Thingiverse

Un exemple de recherche rapide sur Thingiverse

La deuxième pièce sur la rangée du haut est celle qui semble me convenir. Un clic sur l’image et j’aurai plus d’information sur cet objet.

Téléchargement de l'objet

Téléchargement de l’objet

En cliquant sur “thing files” (littéralement : “les fichiers de la chose”), je trouverai ce fameux fichier en format “stl” que je peux enfin télécharger. Notez également les termes de licence associé à l’objet : dans ce cas-ci, je ne suis pas autorisé à imprimer cet objet afin de le revendre. OK, maintenant j’en fais quoi de ce fichier ? Nous y reviendrons un peu plus tard dans l’article.

Si je mentionne Thingiverse ici, il etst à noter comme je l’ai dit plus haut qu’il existe de nombreuses bibliothèques d’objets sur le net. Je vous invite à consulter ce site à titre d’exemple. Et comme pour toute recherche, google/bing/etc sont vos meilleurs amis. Certaines bibliothèques d’objet ne vous permettent pas de télécharger ceux-ci, mais de directement en commander une version imprimée : nous y reviendrons plus bas dans cet article.

Créer vos propres objets

Il est bien sûr tout à fait possible de créer vos propres objets, parce que vous savez mieux que tout le monde ce dont vous avez besoin bien sûr. Rien n’empêche votre côté naturellement altruiste de partager vos créations sur les bibliothèques précédemment citées ! Il vous faudra un programme de modélisation 3D permettant de créer vos envies, et cela va du gratuit au très cher.

Dans le monde de l’impression 3D, le programme gratuit le plus communément utilisé est très certainement Google SketchupMake. Il existe un petit plugin gratuit qui permet de pouvoir importer et exporter des fichiers au format STL à partir de Sktechup. Comme tout programme de modélisation 3D, Sketchup vous permet de faire jaillir du néant numérique des objets composés à base de ce que l’on pourrait appeler des primitives ou blocs de base : des cubes, cones, sphères, des plans ou surfaces que l’on “extrude” pour leur donner un volume. On travaille par addition de ces blocs de base ou par suppression : par exemple soustraire d’un cube une petit sphère permettra de créer un trou sphérique de ce cube. Ce n’est pas un travail facile ! La complexité supplémentaire, vu qu’il s’agit de donner vie à cet objet numérique, est de devoir s’assurer qu’il n’y a aucune anomalie dans l’objet ce qui pourrait ruiner ou rendre impossible le travail d’impression. Par exemple, vous pourriez avoir fabriqué une tour par empilement successif de différents volumes et être sûr que toutes les pièces sont bien jointes, mais par inadvertance vous avez laissé un espace extrêmement mince, quasi imperceptible entre 2 pièces, ce qui rendra l’impression impossible. Comme toujours sur internet vous trouverez de très nombreuses formations ou “tutoriels” (sur youtube entre autres) pour vous apprendre les bases de Sketchup.

A côté de Google Sketchup, d’autres solutions logicielles existent bien entendu. Citons par exemple Autocad de la société Autodesk, ou encore le très honéreux 3DS Max de la même société.  Blender, dans le domaine du gratuit, est assez répandu également. Vous pourrez trouver une petite liste relativement exhaustive sur ce site.

Pour faire le lien avec un article précédemment publié sur ce blog à propos des multicoptères et des drones et pour ceux ou celles qui rêveraient d’imprimer une représentation 3D de leur maison, sachez qu’il existe un procédé appelé photogrammétrie permettant, à partir de photos prises en de multiples points de référence (càd sous différents angles, de différentes positions et à différentes altitudes), de recréer un objet 3D sur base de ces photos. Je vous invite à lire cet article sur le site français helimicro à titre d’introduction. Pour vous donner une idée, voici un exemple un peu “brut de forme” mais néanmoins très représentatif sorti de l’imprimante 3D d’un ami.

Une maison imprimée en 3D via photogrammétrie

Une maison imprimée en 3D via photogrammétrie

Signalons enfin qu’il existe des scanners 3D. Tels des scanners qui vous permettent de numériser vos documents textes ou photos, ces scanners 3D vont numériser un objet dans l’espace. Il est possible de partir de solutions assez simple, telles 123DCatch qui se base sur le même principe de photogrammétrie : à partir d’une série de photos d’un objet pris sous divers angles, 123DCatch va reconstituer un objet que vous pourrez ensuite manipuler (càd souvent nettoyer et compléter) dans un programme 3D tels ceux nommés plus haut. Des fabricants d’imprimante 3D tels que MakerBot proposent des solutions de scan tridimensionnel en complément de leurs imprimantes. Ce ne sont bien sûr pas les seuls.

Imprimer vos objets

Voilà, vous avez maintenant l’objet sur votre ordinateur que vous désirez imprimer, que vous l’ayez créé vous-même ou que vous l’ayez trouvé dans une bibliothèque online. Comment maintenant le rendre réel ?

Imprimer sans imprimante

Non, je ne consomme pas de drogues illicites. Il est tout à fait possible d’imprimer sans avoir d’imprimante. Retour à l’exemple introductif des photos numériques : de très nombreuses personnes n’ont pas d’imprimantes de qualité photo chez elles. Comment font-elles ? Elles se rendent dans leur grande surface ou chez leur photographe (qui a bien du s’adapter à cette révolution numérique), et utilisent des machines assez simples lisant leurs photos sur une petite clé USB ou sur un CD/DVD pour les ressortir sur le format papier photo choisi. Pour l’impression 3D, c’est pareil, voir même encore plus simple.

Prenant pour commencer le site Shapeways. Ce site a combiné à la fois la bibliothèque d’objets 3D et le service d’impression. Tout comme sur Thingiverse, vous faites vos recherches (une nouvelle coque pour votre iphone, un bijou, une petite figurine, …) et en commandez directement l’impression, qui sera livrée chez vous par la poste. A noter qu’il y a même des objets en métal !

Mais ce qui pour moi est une découverte extraordinaire, c’est le site 3Dhubs.com. Réfléchissez-y un instant… il y a sûrement, pas loin de chez vous, tapi dans sa chambre ou dans son garage, un geek passionné qui s’est déjà lancé dans l’impression 3D. Qui a déjà acheté une imprimante, qui a de l’expérience quant à son utilisation, et qui ne désire que partager ses connaissances et se mettre au service de la communauté. 3DHubs permet à tout propriétaire d’une imprimante 3D, quelle que soit sa marque et sa qualité, de s’enregistrer sur le site et de mettre son imprimante 3D au service des autres. Sur le site, vous faites une petite recherche sur les “hubs” qui se trouvent pas loin de chez vous, vous en sélectionnez un (selon les commentaires des clients précédents, la qualité d’impression offerte, le prix demandé à priori, …), vous lui envoyez le fichier STL de l’objet de vos désirs, et il vous dira ensuite combien il demande pour effectuer ce travail. N’hésitez pas à comparer ! Si vous vous êtes mis d’accord, il commencera l’impression et l’objet sera bientôt à vous. C’est juste totalement incroyable, et juste totalement aussi simple que cela. Personnellement j’ai déjà fait imprimer de nouveaux boîtiers de protection ma caméra GoPro, un nouveau train d’atterrissage pour un de mes drones, des petites figurines, … Je vous encourage à tester ce site.

Finalement, sans imprimante et comme dans l’exemple des impressions photos numériques chez le photographe, en cherchant un peu sur le net je suis sûr que vous trouverez également l’un ou l’autre magasin ou entreprise spécialisé(e) dans l’impression 3D et acceptant vos fichiers et modèles pour impression au travers d’un service commercial.

Imprimer de chez soi

J’ouvre ici un chapitre que je ne pourrai qu’écrire de manière succincte tant le sujet est vaste et mon expérience limitée. Il existe en effet de très nombreux modèles d’imprimantes 3D sur le marché, partant de la solution “low cost” en mode “open source” à construire soi-même de A à Z à quelques centaines d’euros tel le projet RepRap, jusqu’au modèles commerciaux prêt à l’emploi” à plusieurs milliers d’euro telles les très connues “Makerbot”, “Ultimaker”, 3D Systems Cubify Cube, etc, etc… La mise en garde cependant est que le fait d’avoir une imprimante ne veut pas dire que vous deviendrez pro de l’impression 3D automatiquement. Cela nécessite des essais/erreurs, et si possible du partage d’expérience avec une communauté. Pour illustrer le type de complexités à gérer : comment imprimer l’objet, c’est à dire en partant de quelle surface ou de quelle orientation, afin de ne pas utiliser trop de matériel d’impression ? Avec quelle densité imprimer un objet afin qu’il ne consomme pas trop de matériel mais soit suffisamment solide pour correspondre à son usage ? A titre d’exemple, la première photo ci-dessous montre une pièce que j’avais fait imprimer, telle qu’elle est sortie de l’imprimante, avec les structures de support. Ces structures vont par exemple permettre d’imprimer les parties de l’objet qui sont en porte-à-faux, car en effet une imprimante ne peut réaliser une structure qui serait “dans le vide”. La deuxième photo vous montre la pièce nettoyée.

Pièce telle que sortie de l'imprimante 3D

Pièce telle que sortie de l’imprimante 3D

Pièce nettoyée de ses supports

Pièce nettoyée de ses supports

Que ceci ne vous décourage pas à embrasser l’impression 3D !!! Même il faudra éviter les marchands de miracles… Le mieux sera certainement, si vous n’êtes pas encore convaincu par cette nouvelle technologie d’impression, de choisir quelques objets dans une bibliothèque online, de les imprimer sur 3Dhubs puis… d’économiser pour acheter une telle imprimante !!!

 

 

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