Présentation

Coraline: Coraline fut le premier film d’animation a utiliser une imprimante 3D en noir et blanc pour fabriquer les personnages. Ils ont ensuite été peints à la main.

Bande annonce de Coraline

ParaNorman: ParaNorman fut le premier film d’animation à utiliser une imprimante 3D en couleurs pour fabriquer les personnages.

Bande annonce de ParaNorman

Les Pirates! Bande de nuls: Les Pirates! Bande de nuls est un autre exemple de film d’animation ayant utilisé une imprimante 3D. La modélisation 3D a aussi été utilisée pour rendre les décors plus réalistes.

Bande annonce de Les Pirates!

Black Panther – Wakanda Forever: La princesse Suri veut recréer la fleur permettant d’obtenir les pouvoirs de Black Panther. Elle la modélise dans un espace en trois dimensions qui simule le résultat de son expérience et lorsqu’elle obtient ce qu’elle veut, elle demande à l’ordinateur d’imprimer la fleur.

Iron Man: Tony Stark, pour créer son armure, la modélise dans l’espace 3D et demande à Jarvis (son « ordinateur ») d’imprimer les pièces.

Debbie Ocean 8: Dans le film Debbie Ocean 8, l'équipe de cambrioleuses numérise un collier à l’aide de lunettes afin d'imprimer une réplique en zirconium à l’aide d’une imprimante 3D MakerBot Replicator Z18. Les films sont « fictifs ».  À ce jour, il n’est pas possible d’imprimer à l’aide de zirconium et l’imprimante ne peut pas imprimer de diamants. Il n’est pas dit qu’un jour, il ne sera pas possible de le faire. Numériser un objet en vue d’une impression 3D en prenant des images uniquement d’une face de l’objet est farfelu. Il est nécessaire de numériser toutes les faces sous plusieurs angles si on veut faire une réplique exacte.

Extrait du film Debbie Ocean 8

THÉORIE

• Étapes de conception et de réalisation

• Modélisation 3D

• Impression 3D

• Paramètres d'impression

• Conséquences de l’impression 3D

• Utilisations de l’impression 3D

• Métiers et formations

• Circuits

PRATIQUE

• Onshape

• Porte-clés

• Lampe de poche

• Haut-parleur Bluetooth (facultatif)

• Autres projets

L'impression 3D est un exemple de fabrication additive, qui consiste à ajouter des couches de matériau les unes sur les autres pour créer un objet, contrairement à la fabrication soustractive, qui consiste à enlever du matériau. L’usinage utilisé pour fabriquer la majorité des objets dans le passé et encore aujourd’hui est de la fabrication soustractive. Par exemple, lorsqu’on fabrique un objet en bois, on découpe le bois, on le sculpte, on enlève du bois pour créer la pièce. Avec l'impression 3D, on ajoute de la matière couche par couche afin de fabriquer la pièce. Seul le travail de finition implique un retrait de matière.

Les étapes de conception et de réalisation sont principalement les suivantes:

• La modélisation: c'est l'étape dans laquelle on dessine la pièce désirée à l'aide d'un logiciel approprié.

• Le découpage (tranchage), incluant l'impression en 3D: c'est l'étape dans laquelle on détermine tous les paramètres nécessaires à l'impression et dans laquelle on lance l'impression.

• La finition: c'est l'étape dans laquelle on effectue les dernières manipulations sur l'objet imprimé.

Les sous-étapes effectuées lors de la modélisation sont:

• La création du fichier

• L'enregistrement du fichier

La création du fichier se fait à l’aide d’un logiciel de modélisation 3D. Chaque logiciel a ses particularités, ses avantages et ses inconvénients: il est alors nécessaire de bien évaluer les caractéristiques de chacun pour choisir celui qui est approprié en fonction de nos besoins et de nos objectifs. Voici quelques exemples de logiciels utilisés afin de faire de la modélisation: Onshape, SketchUp, Tinkercad, Slash, etc.

Il est important d’enregistrer le fichier afin de le conserver, d’enregistrer les modifications apportées, de le transférer au logiciel de découpage et de le partager, mais il est aussi nécessaire de l’enregistrer dans le format approprié pour le logiciel 3D et l’imprimante utilisés (ce point sera détaillé un peu plus dans le cours sur la modélisation).

Les sous-étapes effectuées lors du découpage (tranchage) sont:

• Le découpage de l'objet

• La transformation du fichier en G-Code

• La disposition de l'objet sur le plateau virtuel

• La définition des paramètres à utiliser

• La production des supports d'impression et des guides

Découpage de l’objet:  Les modèles 3D doivent être préparés pour l'impression en utilisant un logiciel de découpage qui convertit le modèle en couches et génère le G-Code (langage que l’imprimante comprend).

Disposition de l’objet sur le plateau virtuel: À cette étape, il est nécessaire de placer l’objet dans l’espace virtuel de l’imprimante représenté à l’écran. Il est possible de le déplacer à l’horizontal afin de pouvoir placer plus d’une pièce et aussi de le faire tourner afin d’orienter l’objet de manière à augmenter sa stabilité, d’éviter les supports d’impression ou d’avoir un rendu plus lisse sur certaines faces (ces aspects seront détaillés dans le cours sur les paramètres d’impression).

Définition des paramètres à utiliser: C’est lors de cette étape qu’on peut définir les différents paramètres à utiliser lors de l’impression: vitesse, température, taux et motif de remplissage, etc. (ces aspects seront détaillés dans le cours sur les paramètres).

Production des supports d’impression et des guides: Les supports d’impression sont des parties supplémentaires imprimées afin de supporter une pièce suspendue et qui devront être enlevées lors de la finition. Les guides sont aussi imprimés, mais sont disposés directement sur le plateau afin de maintenir l’objet en place. C’est lors du découpage que sont déterminés les supports et les guides nécessaires à l’impression de la pièce.

Retrait des supports: Les supports créés lors de l’impression doivent être enlevés.

Retrait des guides: Les guides créés lors de l’impression doivent être enlevés.

Lissage de la surface: Il est possible de lisser la surface pour enlever les marques visibles des différentes couches.

Peinture: Certains matériaux peuvent être peints afin d’obtenir la couleur désirée.

Application d’une résine: Les objets destinés à un usage alimentaire doivent être enduits d’une résine.

Placage métallique: Il est possible de recouvrir une partie ou la totalité de l’objet d’un placage métallique (or, argent, etc.).

Assemblage des pièces: Si l’objet est constitué de plusieurs pièces, c’est lors de cette étape que l’assemblage ce fait.