4 façons pour créer ses objets en impression 3D

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Lorsqu’on devient imprimeur 3D, que ce soit par passion et/ou par le désir d’entreprendre dans le milieu, un des premiers freins dans notre évolution en tant qu’imprimeur 3D se résume à : “bon, maintenant que j’ai fait le tour de ce qu’il y avait à imprimer en 3D, qu’est-ce que j’imprime ?“. Et effectivement après avoir écumé tous les sites de partages de modèles 3D et imprimé chaque objet phare du mois, l’impression 3D peut vite devenir une activité lassante qui perd petit à petit de son intérêt. À moins que l’on s’intéresse de près à la conception 3D.

Comment trouver de l'inspiration pour créer des objets en 3D ?
À cela, certains répondront par la mise au placard de l’imprimante 3D, tandis que d’autres prendront des chemins bien différents : créations artistiques en 3D, service d’impression 3D, conception et impression sur commande, participation aux besoins d’un collectif ou d’une association… Les débouchés avec l’impression 3D sont tout aussi nombreux que variés.

Mais l’axe de développement reste le même : commencer à créer ses propres objets en 3D.

Conception 3D depuis un croquis

Dans mon parcours de concepteur et d’imprimeur 3D, j’ai eu affaire à de nombreux clients qui me dessinaient des croquis et qui me demandaient simplement de transformer leurs idées, leurs croquis, en véritables objets. Dans ce cas, le travail d’un concepteur / imprimeur 3D s’apparenterait presque à de la magie. Lorsque je suis dans ce cas, je me vois comme un concrétiseur, en rendant réels et concrets les projets de mes clients. Autant ce genre de projet peut être abordé sous des angles artisistiques, en sculptant l’objet lors de la modélisation, tel un artiste. Mais ces projets peuvent également être abordés selon un angle technique où il faudra se renseigner auprès des clients pour se créer soi-même un cahier des charges qui tienne la route (voir plus bas dans cet article).

Croquis d'un porte montre Conception 3D sur Autodesk Fusion 360

Conception 3D d’un porte-montre depuis un croquis. Faites glisser la barre pour voir avant/après.

Parfois, je suis également amené à réaliser moi-même certains croquis, dans le but d’amplifier ma vision de l’objet à créer. Cela permet de vérifier rapidement que l’on va répondre à la majorité des besoins, avant de se lancer dans la phase de conception assistée par ordinateur.

Afin de répondre parfaitement aux besoins du projet, il y a une règle essentielle à respecter lorsqu’on conçoit en 3D depuis un croquis que l’on a validé : le respect des proportions. L’objet créé peut être de toutes les tailles, mais si les proportions ne sont pas respectées, la conception ne ressemblera en rien à l’objet souhaité. C’est pourquoi il est toujours favorable de posséder plusieurs croquis d’un seul et même projet sous des angles de vue différents afin de pouvoir transposer au mieux l’idée du papier à l’ordinateur, du crayon à papier aux vecteurs.

Répondre à un besoin technique

C’est pour répondre à un besoin technique que je me suis moi-même procuré ma première imprimante 3D, il y a de ça quelques années. C’était un besoin technique personnel. Étant ingénieur en électronique et en informatique industrielle, j’avais besoin d’intégrer mes créations électroniques personnelles (et plus tard, des créations pro) au sein de boîtiers en plastique conçu sur-mesure pour accueillir l’électronique. Très souvent, c’était des projets IOT (Internet of Things, Internet des Objets ou encore objets connectés) où les cartes électroniques (Arduino, Raspberry et consorts pour le prototypage) devaient remonter des informations cruciales sur leur environnement : température, taux d’humidité, concentration en monoxyde de carbone, etc..

Electronique
Toutes ces petites cartes électroniques à implanter dans un boîtier sur-mesure…
Et très souvent, lorsque vous avez des projets bardés de capteurs, il se pose le problème suivant : comment intégrer l’ensemble de l’électronique et des capteurs dans un boîtier ?

Dans un monde où la conception et l’impression 3D ne seraient pas accessibles à toutes et à tous, 2 principales solutions s’offrent à vous :

  • Acheter un boîtier “générique” permettant d’accueillir vos cartes électroniques et vos capteurs
  • Passer commande à une boîte de conception 3D pour la conception sur-mesure de votre super-boîtier. Passer ensuite commande dans une société de plasturgie. Cela demandera la création d’un moule sur-mesure pour pouvoir créer vos boîtiers. Cette solution peut être rentable dans le cas où vous développerez un produit dans le but de le vendre, mais elle est très onéreuse (comptez plusieurs milliers d’euros) pour un particulier.

Bien heureusement, aujourd’hui, la conception et l’impression 3D ont été largement démocratisées et ces 2 compétences sont accessibles à n’importe qui ! En effet, pour le même type de projet mentionné plus haut, la création d’un boîtier sur-mesure parfaitement adaptée à votre projet, demandera quelques heures de conception et d’impression 3D, et le tout pour moins de 10€ ! De plus, vous aurez le luxe de peaufiner votre boîtier dans les moindres détails et de le prototyper jusqu’à répondre parfaitement à votre besoin technique !

Une petite ToDo-list peut suffire
Et bien sûr, ce que vous pouvez créer pour vous, vous pouvez également le créer pour les autres. Un grand nombre d’associations (pour le handicap notamment) font appel à des makers passionnés pour répondre à des besoins techniques de la vie quotidienne.

Pour pouvoir répondre au mieux à un besoin technique grâce à l’impression 3D, il est nécessaire de dresser un cahier des charges, que j’abrègerai CDC ici. Ce CDC peut prendre la forme d’une liste, d’un texte, d’un PDF, d’un enregistrement vocal, d’une vidéo ou même d’une simple check-list sur un Post-it. Le but étant de définir le besoin et les contraintes de votre projet.

Prenons l’exemple d’un capteur d’environnement (pression, humidité, température) pour l’extérieur :

  • Besoins :
    • Intégrer la carte électronique IOT, les batteries, les cellules solaires ainsi que le capteur d’humidité de l’air
    • Protéger la carte électronique IOT et les batteries de la pluie, de l’humidité et de toute projection d’eau
    • Pouvoir remplacer la batterie facilement
    • Avoir accès à l’électronique IOT facilement pour pouvoir reprogrammer la carte
  • Contraintes :
    • Le boîtier devra résister aux fortes chaleurs
    • Le boîtier devra être étanche autour de la carte électronique IOT et des batteries
    • L’ensemble du projet doit pouvoir se monter et se démonter facilement
    • Les ondes wifi doivent pouvoir passer au travers du boîtier
Capteur d'environnement pour l'extérieur
Résultat répondant au cahier des charges. La partie basse se visse sur le boîtier électronique circulaire en nid d’abeille du dessus.
Vous voyez ? Ici, on est sur un simple projet de Maker, mais les besoins et les contraintes posées sur le papier nous permettent déjà d’entrevoir la conception du boîtier et le choix des matériaux lors de l’impression 3D.

Conception 3D créative depuis son imaginaire

Je ne sais pas si ce concept existe, mais de mon côté j’aime l’appeler le Speed Concept ! Que ce soit avec un logiciel de conception 3D orienté artistique (ZBrush ou Blender…) ou technique (Solidworks, Fusion 360, Inventor ou Blender…), il vous est peut-être déjà arrivé de commencer votre conception depuis une page blanche et de vous lancer le défi de créer un objet qui sortirait tout droit de votre imagination ! C’est une des méthodologies que je recommande lorsque vous voulez sortir des sentiers battus, des bonnes pratiques de conception 3D ou lorsque vous vous attaquez à de nouvelles fonctionnalités dans votre logiciel de conception. Cela permet aux débutants en conception 3D d’apprendre vite, très vite ! Et cela peut parfois donner lieu à de beaux projets.

Dague conçue au sein de la formation Créer ses propres objets en 3D de A à Z – La Plateforme Imprimeur3DPro.
Et si on se lancer dans la création d’une dague que l’on imprimerait ensuite en 3D ? Par quoi faudrait-il commencer ? Et si on découpait le projet en 3 parties : le pommeau (ou la poignée), la garde et la lame. Partant de là, tout le monde arrive à se représenter mentalement une dague ou une épée (sans s’en rendre compte, on vient de créer mentalement un cahier des charges à notre projet, ahah). Le tout est de traduire ça en conception 3D. Ce qui n’était qu’une ébauche, qu’un trait, qu’une idée de votre imaginaire est en train de se structurer. Votre simple idée devient projet. Il ne reste plus qu’à tester, à modifier les proportions, à utiliser des variables dynamiques et à laisser libre cours à votre imagination.

La reproduction d’objets ou de personnes en 3D

La reproduction d’objets en 3D demande à avoir l’objet original sous la main pour pouvoir le reproduire. Cet objet peut être entier et en bon état ou être cassé, en mauvais état. La reproduction d’objets en 3D est très en vogue chez les concepteurs 3D en ce moment, notamment dans le but de reproduire l’objet grâce à une imprimante 3D. Ce procédé permet de remplacer une pièce cassée, tout en se donnant la possibilité d’améliorer cette dernière, soit via de nouvelles propriétés mécaniques, soit via l’ajout de fonctionnalités.

engrenages
Les petits engrenages que l’on retrouve dans l’électroménager sont facilement réalisables en conception 3D et peuvent être imprimés en 3D.
Via la photoreprographie ou les technologies avancées de scan 3D, il est également possible aujourd’hui de numériser entièrement en 3D lieux, personnes et environnements.
Le Président Obama scanné en 3D avec le Artec Eva. Photo Artec.
Le Président Obama scanné en 3D avec le Artec Eva. Photo Artec.

Pour plus d’informations quant à ce sujet, je dédie un article complet sur la Reproduction d’objets en 3D ici.

Benoît Jellimann.

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Apprends à créer tes propres objets en 3D de A à Z

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