Impression 3D, Drones et modèles radiocommandés

Vous pensez qu'il pourrait vous être utile d'utiliser des pièces prototypés (crées à partir d'imprimantes 3D) dans vos modèles réduits (et en particulier dans vos drones), voici quelques questions qu'il faut vous poser.

Et bien sur, je vais vous donner des éléments de réponse pour y voir plus clair !

Support de led.

Support de Rx et protecteur d'antennes

Pied de drone fixés par colliers

Principe de l'impression 3D par dépôt de fil.

Je ne parle ici que du cas particulier de l'impression 3D par dépôt de fil, il existe beaucoup d'autres techniques de prototypage mais peu pour le grand public.

Pour obtenir sa pièce imprimée il faut passer par plusieurs étapes

Création de la géométrie sur un modeleur 3d, cette géométrie est modifiable à tout moment. Bien contrôler que le logiciel travaille en mm.

Sauver sa pièce dans le format natif du logiciel mais aussi en STL. Le STL (STereo-Lithographie) est un format utilisé en prototypage, il décrit la géométrie de la pièces par sa surface externe uniquement en utilisant des triangles. Il est difficile de modifier un fichier STL et aussi d'importer un STL dans un modeleur, c'est avant tout un fichier d'échange.

Ouverture du fichier STL dans un logiciel dédié à l'impression 3D, il existe 2 variantes :
1. Un seul logiciel pour les machine "professionnelles" et à sources fermées. Le logiciel est une "boite"
2. Deux logiciel dans le monde "Open source" : le premier permet de transformer son fichier STL en un fichier "machine", le GCode. Le GCode contient bien sur les information du STL mais aussi les commandes d'initialisation machine, le commandes vers l'extrudeur et la chauffe de buse. L'autre logiciel permet de contrôler la machine et envoyer le GCode vers la machine.
Lancer l'impression. Ci-contre un résultat d'impression avec support, puis support retiré.

Les questions à se poser :

Une imprimante 3D en modélisme pourquoi faire ?
- Quel type de pièce ? Difficile de répondre de façon exhaustive car il existe plusieurs disciplines dans le modélisme, pour ce qui concerne spécifiquement le drone, je peux citer quelques usages : réalisation de pieds, de supports d’antennes vidéo et/ou radio, des pièces d'habillage
- En quels matériaux ? Il existe beaucoup de matériaux possibles, les plus courants sont
  - Le PLA : le plus simple à imprimer, il se dégrade très, très lentement à l'humidité.
  - L'ABS : plus compliqué à imprimé que le PLA, en général il faut une imprimante avec une enceinte fermé avec un FILTRE à particules, il est un peu plus résistant que le PLA mais il ne faut pas respirer les vapeurs.
  - les différents matériaux souples : son usage tend à se développer dans le modélisme, il faut une imprimante adaptée (extrudeur adapté et proche de la buse) et imprimer lentement, la matière est un peu plus chère.
  - le PETG (plastique à bouteille) : est une bonne alternative au PLA, il doit être imprimé plus haut en température (buse et plateau), il ne se dégrade pas à l'humidité.

MON CONSEIL : Il est important de bien cerner les matériaux que l'on veut utiliser, surtout évaluer les besoin sur les matériaux souples.

Comment faire pour imprimer des pièces ?

la partie logicielle ? : Cette question se pose uniquement si vous comptez créer vos propres pièces, certaines personnes se contente d'imprimer des pièce sur Internet. Quel modeleur utiliser pour créer des pièces que l'on pourra imprimer ensuite ? On peut les classer en 2 catégories :
- les modeleur pour débutants parmi lesquels il y a 3D Sketchup, Freecad, openScad (liste plus complète ici par exemple), il ont un abord plus ou moins simple !
- les modeleurs professionnels comme SolidWorks, CATIA, CADS, Inventor (liste plus complète ici). Ils ont un abord qui semble plus compliqué mais il ne faut pas oublier qu'ils sont orienté productivité, donc ils permettent de travailler vite et bien.

MON CONSEIL : Quelque soit votre choix de logiciel, il est prudent de savoir si l'on est en capacité de créer une pièce avant d'investir dans une imprimante ! Il faudra savoir adapter vos pièces à la technique de création additive (orientation, formes, ajout de support pour l'impression, ...) pour cela de nombreux tests sont nécessaires et donc de nombreuses modifications. Si vous n'avez pas la possibilité d'utiliser des logiciels professionnels, FreeCAD me semble une bonne option au vue du grand nombre de tutoriels existant en français.

la partie matérielle ? : Il faut bien évaluer le coût de son achat par rapport aux pièces à réaliser, inutile d'investir dans une machine qui va tourner très peut, il peut être plus judicieux de sous traiter la production à une entreprise. Si vous décidez cependant de sauter le pas, il faut savoir qu'il existe plusieurs types de machines et plusieurs approches :

MON CONSEIL : ne perdez pas de vue les matériaux que l'on veux imprimer. passez du temps à vous renseigner sur les forums dédiés.

Quels sont les problèmes qui se posent ?

usage des logiciels : avant de se lancer dans la création d'une pièce bien faire l'inventaire de l'environnement, posez vous la question des fixations (ou des liaisons) sur le drone, on peut se fixer par vis, sur les entretoises des frames, à l'aide de colliers ....
usage des pièces réalisées ou trouvées sur Internet : vous aurez surement à imprimer puis réimprimer plusieurs fois avant d'avoir une pièce satisfaisantes, montable et utilisables, cela ne pose pas problème si vous créez vous même vos pièces par contre si les pièces viennent d'Internet il est difficile voir impossible de les modifier. Aucune machine n'imprime tout à fait de la même façon et avec les même écarts sur les cotes.

MON CONSEIL : l'achat d'une imprimante 3D juste pour imprimer des pièces faite par d'autres ne me semble pas justifié.

rupture de pièces :
- les chocs : les pièces prototypés n'aiment pas les chocs (surtout si elles sont mal conçus), à moins d'utiliser des matériaux fibrés et chers il est difficile de ne pas en tenir compte.

MON CONSEIL : Attention à ne pas faire des pièce trop lourdes

mauvaise conception : un concepteur professionnel va évaluer les charges encaissées, vérifier avec un logiciel de calcul la résistance de la pièce et en déduire la faisabilité ou revoir sa copie ! Pour les autres pas d'autres solution que d'observez attentivement les pièces cassées avant de les modifier.

MON CONSEIL : Prévoyez des pièces d'avance.

rôle de fusible : les pièce prototypés sont fragiles, autant se servir de cette caractéristiqus pour faire des pièces qui servent de fusibles.

Les alternatives ?

Il est difficile mais possible pour un bon bricoleur d'usiner des plaques carbones, ont peut sans doute utiliser le carbone seul ou en association avec de l'impression 3D.

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