Générer un superbe design est l'une des étapes les plus passionnantes du développement d'un produit, surmonté uniquement par le fait de le voir enfin en impression 3D. Certaines tâches peuvent sembler être un casse-tête, incitant à la procrastination ou inspirant le besoin de discours d'encouragement stéréotypés pour plonger et faire le travail. C'est rarement le cas pour les concepteurs et ingénieurs 3D qui ont tendance à rester extrêmement engagés dans la création de formes imprimables en 3D – et c'est compréhensible. En fin de compte, la plus grande préoccupation est d'assurer l'imprimabilité.
1. Choisissez un logiciel simple
Il existe de nombreuses versions différentes de logiciels de modélisation 3D gratuits. Selon les exigences du projet et le niveau d'expérience, les concepteurs examinent souvent et finissent par utiliser une variété de programmes de modélisation 3D différents ; par exemple, les logiciels de CAO comme Tinkercad ou SketchUp sont parfaits pour les utilisateurs à tous les niveaux et faciles à utiliser pour la plupart des projets de conception, tandis que Blender est un outil puissant et un modélisateur de maillage, offrant une variété d'outils complémentaires pour une personnalisation intensive.
D'autres logiciels impliquent plus une courbe d'apprentissage mais en valent la peine en raison de la possibilité de créer des modèles 3D beaucoup plus complexes. Quel que soit le type de logiciel de modélisation 3D utilisé, il est essentiel de connaître les directives spécifiques ; par exemple, certains programmes peuvent offrir des fonctionnalités automatiques, tandis que d'autres sont définis manuellement.
2. Configurez votre modèle 3D pour réussir dès le début
Alors que le processus de modélisation peut souvent être amusant et passionnant, l'efficacité est essentielle pour optimiser tout produit pour une impression 3D réussie – que l'intention soit de fabriquer des pièces hautes performances pour des drones élégants, un modèle architectural pour une réunion client importante ou un prototype qui pourrait servir de l'une des cent itérations au cours du développement du produit.
Une fois qu'un client télécharge un modèle 3D sur Shapeways, il est automatiquement vérifié pour les problèmes courants ; cependant, le processus de modélisation doit être utilisé pour perfectionner une conception autant que possible avant l'analyse, en évitant les problèmes d'épaisseur ou de résistance et en compensant à l'avance toute zone de vulnérabilité possible. Rendre un modèle qui dépasse les exigences de base en matière d'imprimabilité, plutôt que de prendre le relais après analyse.
3. Configurez la disposition de base pour une bonne adhérence et un bon support
Créer un design réussi pour une forme imprimable en 3D signifie planifier le processus d'impression en termes d'adhérence réussie. Bien que l'adhérence des couches puisse devenir délicate en raison de problèmes de température, de refroidissement ou de hauteur de couche, des erreurs de modélisation peuvent également en être la cause. Évitez les problèmes à l'avance en concevant un modèle 3D qui collera facilement au lit d'impression, créant une surface plane sur laquelle construire couche par couche.
Prévoyez également des surplombs – et essayez d'éviter les pentes raides – ainsi que l'ajout de structures de support si nécessaire. Bien que cela ne soit pas nécessaire pour les technologies à base de poudre comme le frittage laser sélectif ou la fusion multi-jets, d'autres méthodes d'impression 3D comme la stéréolithographie (SLA) reposent sur des supports pour maintenir l'intégrité de la pièce pendant la fabrication.
4. Concevoir des formes imprimables en 3D pouvant supporter leur propre poids
Plutôt que d'être déçu après coup, des considérations préliminaires sur la taille et le poids du modèle 3D sont impératives pour réussir. Si elles ne sont pas correctement mises à l'échelle, les impressions 3D peuvent être étonnamment petites, mais pire encore, si elles sont trop lourdes, il peut être impossible de les positionner verticalement comme prévu ou elles peuvent échouer complètement pendant la production.
Reportez-vous aux informations sur la zone de délimitation pour éviter ces problèmes ; par exemple, dans l'impression 3D avec du Nylon 12 [Versatile Plastic], l'un des matériaux les plus populaires chez Shapeways, ces détails sont facilement disponibles. Les modèles doivent être mis à l'échelle dans les dimensions indiquées de la boîte englobante, un contour imaginaire 3D d'une boîte renfermant la plus petite zone occupée par un modèle 3D.
Remarque : l'orientation de l'impression sera restreinte si la taille du modèle 3D est proche des dimensions maximales.
Voici un exemple des dimensions de la boîte englobante pour le nylon 12 [plastique polyvalent] :
Boîte englobante Max650 × 350 × 550 mm (Blanc naturel)180 × 230 × 320 mm (Noir naturel)200 × 150 × 150 mm (Processed
5. Choisissez les matériaux et la technologie appropriés pour votre modèle 3D
En plus de se préparer aux problèmes de mise à l'échelle et de taille, la recherche de matériaux et de technologies à l'avance permettra également d'économiser beaucoup de temps et de maux de tête, en particulier lorsque les concepteurs travaillent avec des géométries plus complexes. Encore une fois, les directives de conception doivent être prises en compte, mais repousser les limites d'un matériau ou d'une technologie d'impression 3D particulière peut présenter des problèmes évidents ; par exemple, une pièce moulée en métal avec une gravure complexe peut être rejetée pour une utilisation avec un matériau comme l'acier, en raison d'une géométrie faible ou d'autres détails spécifiques.
Recherchez des matériaux pour faire correspondre les modèles aux exigences du projet, que vous utilisiez du métal pour la haute joaillerie ou peut-être un matériau plus flexible imprimé en 3D avec du nylon 12 [plastique polyvalent] à l'aide de la technologie d'impression 3D SLS pour les pièces imbriquées.
6. Faites attention à toutes les directives
Au début d'une conception ou d'un projet impliquant le développement complet d'un produit, toutes les directives doivent être prises en compte, quel que soit le niveau d'expertise atteint par le concepteur. Les directives commencent par le logiciel et doivent être conformes aux exigences du projet. C'est pourquoi tant de concepteurs maîtrisent de nombreux types de logiciels de modélisation 3D et peuvent trouver l'un attrayant par rapport à l'autre en fonction de ce sur quoi ils travaillent à ce moment-là.
Il est essentiel de tenir compte des directives de conception lors de la création d'un modèle, ainsi que d'aller de l'avant pour choisir les matériaux et la technologie appropriés pour l'impression 3D. C'est pourquoi Shapeways propose des directives de conception pour chaque description de matériau, que vous vous posiez des questions sur la conception de matériaux qui reposent sur la technologie Multi Jet Fusion ou la fusion laser sélective. Bien que de nombreux concepteurs aient besoin de différentes caractéristiques telles que la flexibilité ou la dureté, d'autres facteurs entrent en jeu, tels que la possibilité d'offrir les textures souhaitées qui peuvent également fonctionner pour les matériaux avec des finitions de surface plus rugueuses.
7. Conception pour une épaisseur de mur et de fil appropriée
Considérez les murs comme des surfaces planes dans un modèle et les fils comme des torons. Les problèmes d'épaisseur de paroi sont extrêmement courants et généralement causés par des zones du modèle 3D trop fines, susceptibles de se casser lors de l'impression 3D. Cela peut être compensé par des programmes de découpage automatisés, mais dans de nombreux cas, les concepteurs peuvent choisir d'utiliser des paramètres personnalisés. Un exemple courant serait une structure avec des murs qui deviennent soudainement trop minces dans les zones courbes, laissant le modèle 3D ouvert à la vulnérabilité. Si les murs sont trop épais, cependant, les concepteurs et les ingénieurs peuvent trouver qu'ils utilisent trop de matériau et ouvrent le potentiel de fissuration. Lors de l'analyse d'imprimabilité chez Shapeways, un modèle 3D doit avoir des murs et des fils suffisants pour survivre à l'impression 3D, au post-traitement, à l'emballage et à la livraison.
8. Créer un fichier compatible
De nombreux modèles émergent de dessins 2D qui sont ensuite extrudés en 3D, ou ils peuvent être construits à partir de structures 3D de base à des structures 3D plus complexes à l'aide d'une variété de logiciels différents. Les fichiers compatibles incluent les suivants :
Types de fichiers : DAE, OBJ, STL, X3D, X3DB, X3DV, WRL, 3MF, STP, STEPImpression en couleur : OBJ, MTL, DAE, WRL, X3D, X3DB, X3DVTaille de fichier maximale pour tous les types : 64 Mo et/ou 1 million de polygones
9. Préparez-vous pour le prototypage, les tests, l'itération
De nombreux concepteurs et ingénieurs comptent sur Shapeways pour les aider à perfectionner des prototypes et des pièces au cours du processus de développement de produits. Cela signifie expérimenter de nombreux matériaux et technologies, ainsi que les modifier en cours de route pour la forme et l'ajustement ; en fait, certains clients de Shapeways peuvent imprimer en 3D bien plus d'une centaine d'itérations avant de mettre un produit sur le marché. Avec le prototypage rapide, le processus est rapide et aboutit à un produit testé et performant qui améliore finalement l'expérience du consommateur.
Les clients de Shapeways peuvent également travailler avec l'équipe de l'application utilisateur pour tester les pièces pour les matériaux appropriés, en demandant parfois la méthode PITA (Print It Anyway). Bien que parfois risqué et travaillant souvent en dehors des directives matérielles, PITA permet aux concepteurs de voir ce qui pourrait arriver, mais sans aucune garantie !
10. Préparez-vous pour l'analyse des coûts, de l'imprimabilité et des commentaires personnalisés
Une fois qu'un modèle 3D est prêt pour l'impression 3D, le client Shapeways télécharge sa conception et reçoit un devis instantané. Le modèle subit une analyse de fichier pour assurer son imprimabilité. Parfois, les choses ne se passent pas exactement comme prévu pendant le processus de modélisation, malgré tous les efforts, et une conception peut nécessiter des commentaires personnalisés ou une correction de fichier plus complexe via l'équipe de l'application utilisateur de Shapeways. Bien qu'ils fassent tout leur possible pour régénérer les fichiers qui peuvent être problématiques, pour les problèmes plus difficiles, l'équipe UA peut avoir besoin de travailler directement avec le client concernant les modifications nécessaires.
À propos de Shapeways
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