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L'Impression 3D pour nos Datsun (FDM)

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  • L'Impression 3D pour nos Datsun (FDM)

    J'ai quelques dossiers à venir sur les méthodes à nos dispositions pour restaurer nos autos.
    Le premier: l'impression 3D.


    J'ai découvert, il y a quelques temps, que cela ne coûtait pas la fortune que je pensais. J'ai donc sauté le pas et j'ai désormais ma petite imprimante à la maison qui tourne

    Je partage ici les infos sur ce "loisir" finalement amusant où une très vaste communauté existe.

    Je ne parlerai ici que de la méthode FDM (Fused Deposition Modeling) ou méthode par extrusion / dépose de fil fondu à l'opposé de la méthode SLA (stéréolithographie) qui fonctionne par polymérisation de résine.

    Pour illustrer, voici un timelapse d'une machine FDM

    Cliquez sur l'image pour la voir en taille réelle 

Nom : 		CorruptEssentialIrishwaterspaniel-size_restricted.gif 
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    Et voici un timelapse d'une machine SLA (que l'on trouve à des prix aussi raisonnables)

    Cliquez sur l'image pour la voir en taille réelle 

Nom : 		image_35725.gif 
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    On trouve des machines sympas pour moins de 200e aujourd'hui. Quant à la matière, les prix varient de 15 à 30e/kg pour les matières usuelles à 100e/kg pour ceux spéciaux.


    Le principe de la méthode FDM

    Il s'agit d'un plateau, souvent chauffé, sur lequel une buse, elle aussi chauffée (180 / 250°c) vient déposer par couches successives de la matière plastique afin de former un objet.

    Cette méthode implique forcément des stries sur les pièces. Différents réglages peuvent être réalisés afin d'en améliorer la finition (finesse de couches, précision de la machine, température d'extrusion, etc.)

    A savoir aussi que par cette méthode, les propriétés mécaniques du matériau utilisé ne sont pas isotropes - elles changent en fonction de leur direction. Il faut donc faire les choses intelligemment pour réaliser des pièces structurelles.


    Préparation des fichiers informatiques

    L'imprimante est juste idiote, il n'a aucune science dedans: on lui dit va en x+100, y+30/x+20, etc. et elle suit les instructions.
    Il faut donc partir d'un fichier 3D (en format STL) et le trancher (slicer en anglais) via un soft qui transformera le fichier en une suite d'instructions en format texte (format: gcode en réalité)

    Un logo importé sur sa plaque dans le logiciel de modélisation :

    Cliquez sur l'image pour la voir en taille réelle 

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    Le logiciel converti le fichier en un fil que la machine suivra :

    Cliquez sur l'image pour la voir en taille réelle 

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    Pour économiser de la matière et du temps, les modèles sont quasi systématiquement creux. Les contraintes sont toujours maximales en surface et il n'est souvent pas nécessaire de remplir pour les rendre solides. Beaucoup de paramètres existent pour remplir la pièce: forme des arêtes internes, leur épaisseur, leur densités, leur orientation, etc.

    Cliquez sur l'image pour la voir en taille réelle 

Nom : 		Slicer_View_cut.jpg 
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ID : 			268583

    La vraie "science" se trouve donc dans la façon avec laquelle le logiciel choisi du "slicer" la pièce. Il y a des centaines de paramètres réglables qui jouent en fonction de l'imprimante et cela peut générer un beau ou un vilain résultat.


    Parmi certains réglages:
    - épaisseur des couches de matières
    - réglages de la première couche: température spécifique, épaisseur, maillage, type de maillage, etc.
    - épaisseur des murs en nombre de passes
    - Type de maillage interne et l'intensité
    - Température d'extrusion, température du plateau
    - Vitesse et accélération de la buse lors des déplacements
    - Condition de refroidissement de la matière
    - stratégie de passe, etc. etc.



    Les machines:

    Je pensais encore récemment qu'une imprimante valait 2000/3000e. C'est en parti vrai mais cela représente les versions au top avec toutes les options valables (capteurs dans touts les sens, sensibilité thermique élevée, caisson intégré, meilleur moteur, cage très robuste, amortissement au top, silence, etc.)

    Mais on trouve aussi des machines vraiment moins chères qui donnent aussi de très bons résultats pour un dixième du prix.
    Peuvent-elles imprimées aussi bien? La réponse est oui mais cela demande plus de temps, de précaution et de réglages qu'il faut faire soit même au lieu de laisser faire la machine.

    Ma machine: Creality Ender 3, que l'on peut trouver à cette adresse ou sur le site Gearbest (où Il faut 1 mois de délai pour recevoir l'imprimante)

    Crédit Photo: Howchoo.com (avec un test sympa en anglais en raccourci)
    Cliquez sur l'image pour la voir en taille réelle 

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    Elle vaut 170e + quelques options comme un plateau en verre trempé. La beauté du principe est qu'avec l'imprimante on fabrique ensuite nous même les améliorations que l'on peut effectuer. Elle a une très large communauté d'utilisateurs, des tonnes d'améliorations possibles et qu'elle fournit de très bons résultats

    Je peux vous dire que nos amis chinois ont une longueur incroyable d'avance sur nous dans ce domaine. Les pièces sont d'une qualité remarquable: alu extrudé anodisé, rouleaux en téflon, pièce en alu dans la masse, etc. Il y a bien quelques ajustements à faire ici et là (une vis avait un pas de vis pourrie - vite remplacée par une neuve) mais pour 170e, c'est incroyable.

    Détail de l'extrudeur :
    Cliquez sur l'image pour la voir en taille réelleÂ*  Nom : 		IMG_20190612_212311.jpgÂ* Affichages :	2Â* Taille :		77,7 KoÂ* ID : 			268571

    ou du moteur en Z :
    Cliquez sur l'image pour la voir en taille réelleÂ*  Nom : 		IMG_20190612_212409.jpgÂ* Affichages :	2Â* Taille :		70,2 KoÂ* ID : 			268572


    Les autres machines
    un lien pour se donner une idée du marché sera plus simple ici:
    https://all3dp.com/fr/1/acheter-meil...-3d-test-avis/


    Les matières

    Du plastique, ok mais en réalité il en existe plein de variantes, chacune avec ses avantages et ses défauts.

    Cliquez sur l'image pour la voir en taille réelle 

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    Voici une liste des 3 principaux matériaux:

    - PLA: Le plus simple et le plus courant. Il s'agit d'un plastique fait à base d'amidon de maïs. Il est donc non toxique et biodégradable. Il est très stable et c'est la matériau de base de l'impression 3D.
    Il a cependant des défauts: il n'aime pas l'humidité et les fortes chaleurs (il se ramollit vers 70°c) donc faire une pièce pour un habitacle de voiture ou de moteur, on oublie.
    Il existe dans toutes les couleurs, brillant, mat, etc.
    Comme il se ramollit vite, le ponçage au papier de verre pour le finir est délicat.

    - ABS: Sans doute le plus adapté à nos besoins. Il propose des qualités mécaniques intéressantes, il résiste bien aux températures élevées. C'est le matériau utilisé pour les interrupteurs électriques de maison, les pare-chocs de voitures, les coques de rétroviseurs.
    Il est cependant plus compliqué à imprimer. Il est sensible aux variations de température pendant l'impression (il faut donc idéalement imprimer dans un caisson), il demande un plateau chauffant performant (+100°c)
    Il fond avec de l'acétone, on peut donc souder des pièces ensemble ou le faire fondre en surface pour donner un état de surface lisse.

    - PETG: Un autre matériau bien pour nos usages. il se rapproche de l'ABS par ses propriétés mais il est plus facile à imprimer. Il est inerte à l'acétone donc il faudra utiliser d'autres méthodes pour la finition. C'est un matériau à envisager aussi pour la réalisation de quelques pièces pour nos autos.

    - TPU: du Filament Souple avec des duretés variables en fonction des besoins. Il est compliqué à bien imprimer car sa nature rend le procédé sensible: l'extrudeur pousse la matière dans la buse. Si la matière est trop souple et se met facilement à flamber et à sortir de la machine. Cela offre des opportunités intéressantes: silent blocs, inserts mous, etc.

    Il existe ensuite des variantes hybrides très intéressantes: matière chargée en carbone, en fibres de verre ou de bois pour une finition naturelle.


    Mes Premiers Essais


    J'ai commencé à me servir de cette machine il y a peu de temps. Je n'ai encore fait que des pièces visant à optimiser la machine et à apprendre à m'en servir. ça devient un jeu

    Mon premier essai réel qui est en réalité un Benchmark - Les variations que l'on voit sur la photo sont des variations de couleurs dans le fil choisi. On voit simplement quelques défauts sur les pieds du chat.

    Cliquez sur l'image pour la voir en taille réelle 

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Taille :		21,1 Ko 
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    Voilà mon premier médaillon DATSUN ; pas encore terrible mais c'est un début.

    1e et 2e essais, le premier grossier et mal maîtrisé (je n'ai pas touché un seul paramètre du programme), le deuxième plus fin et mieux géré. On voit les stries dus au procédé de fabrication mais la qualité n'est pas si mal si on considère leur taille réelle: une pièce de 2€.

    Cliquez sur l'image pour la voir en taille réelle 

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    Voilà donc pour la présentation rapide. Cela ouvre des perspectives intéressantes pour l'avenir: sigle de centre de roue sur mesure, petite pièce en plastique à reproduire (comme les inserts chromés autour des poignées intérieures de porte), insert pour carburateurs, Brake ducts, etc.
    Cela permet aussi de faire plein de trucs en plastiques qui peuvent s'avérer très pratiques comme des coins de table sur mesure pour la tête de nos petits (je suis en plein dedans!)



    Le PLA fond aussi très bien pour faire des moulages en "plastique perdu". Une pièce modélisée en 3d, un moulage en plâtre autour, un tour au four pour faire fondre la pièce et une coulée d'alu. Cela permet de reproduire des pièces sérieuses comme des collecteurs d'admission ou des pipes à eau devenues introuvables!






    Pour aller plus loin, je vous conseille les vidéos du Labo d'Heliox sur Youtube, elle fait de belles vidéos sympas à suivre.


    N'hésitez pas à poser des questions! Je suis preneur d'idées ou de modèles 3d pour faire quelques essais
    Fichiers attachés
    Dernière modification par Lazeum, 22 juillet 2019, 23h36.
    Mathieu - 72' 240z qui va bien!

  • #2
    Ce n'est pas un benchmark...mais un chat.

    Je suivre ton sujet - je crois que pour moi, je suis limiter dans mon imagination a ce que tu peux produire et je n'ai pas trop compris comment tu peux ensuite produire les pièces en métal....

    Commentaire


    • Lazeum
      Lazeum a commenté
      Modifier le commentaire
      C'est que tu n'as pas cliqué sur le lien de la vidéo que j'ai inclus dans le sujet, tout à la fin

      Et pour mon benchmark, je lui fais des caresses tous les soirs!

  • #3
    Super Mathieu,tu es un vrai geek
    j'aurais besoin de centres de jantes pour mes Gotti, ceux que j'avais, je les avais tournés pour effacer le sigle Porsche, mais j'en ai perdu 3sur4 !
    sur ta machine ça doit être facile de mettre un sigle Datsun ou 260 Z ?

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    • #4
      Faire des centres de roue, c'est possible! Il y a des limitations mais ils suffit de les contourner!
      Mathieu - 72' 240z qui va bien!

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      • nissag250
        nissag250 a commenté
        Modifier le commentaire
        c'est quoi les limitations ? la taille ? le diamètre doit être aux environs de 80 mm et l'épaisseur 12 mm

    • #5
      Je vois un homme entraine de jouer avec un boite de baked beans, une jambe d'un chaise et un pack de glace-vanille. L'application du silicone est bien précise.

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      • #6
        Envoyé par Sean Voir le message
        Je vois un homme entraine de jouer avec un boite de baked beans, une jambe d'un chaise et un pack de glace-vanille. L'application du silicone est bien précise.
        Mais qu'est ce que tu racontes???

        Pour les limitations, c'est surtout pour la finition. Si on fait un truc avec des pentes douces par exemple et que l'on fait la pièce par application de couches successives, on aura forcément un effet de crénelage pas très joli.
        Mathieu - 72' 240z qui va bien!

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        • #7
          Cliquez sur l'image pour la voir en taille réelle   Nom : 		DSC_0899.JPG  Affichages :	0  Taille :		1,15 Mo  ID : 			268601Cliquez sur l'image pour la voir en taille réelle   Nom : 		DSC_0896.JPG  Affichages :	0  Taille :		1,32 Mo  ID : 			268602Cliquez sur l'image pour la voir en taille réelle   Nom : 		DSC_0897.JPG  Affichages :	0  Taille :		1,43 Mo  ID : 			268603Cliquez sur l'image pour la voir en taille réelle   Nom : 		DSC_0896.JPG  Affichages :	0  Taille :		1,32 Mo  ID : 			268604
          Envoyé par Lazeum Voir le message

          Pour les limitations, c'est surtout pour la finition. Si on fait un truc avec des pentes douces par exemple et que l'on fait la pièce par application de couches successives, on aura forcément un effet de crénelage pas très joli.
          Voilà les cotes :
          diamètre exter 80 mm
          diamètre d insertion 65.6 à 65.8 sur une profondeur de 4mm avec petit chanfrein si tu veux ( la jante doit faire 66)
          épaisseur exter de 6à 10 mm,ce n'est pas délicat, mais petit arrondi sur le diamètre final
          inscription à ta convenance soit Datsun soit 260 Z. Soit un gros Z,ce que tu proposes sera le bienvenu
          dis moi ton prix, pas de problème
          Pour les attaches à ressorts je me débrouille
          salut
          Dernière modification par nissag250, 23 juillet 2019, 12h43. Motif: edit : le diamètre de 80 mm n'est pas critique mais ne pas dépasser 80 mm car petite feuillure dans la jante

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          • #8
            j'ai numérisé les cache moyeux de 280zx turbo

            le soucis est le prix de revient en impression 3D (frittage polyamide);
            https://www.datsun-france.com/forum/...942#post227942


            il y a des bibliothèques en ligne de pièces Datsun par Bret S ...
            https://www.datsun-france.com/forum/...ssion-3d/page3
            ========================================
            D'un Z qui veut dire...

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            • #9
              Mon but n'est pas forcément de produire les pièces de tout le monde

              Pour Didier, on essayer mais je ne comprends pas tout... Epaisseur ext de 6 à 10mm qézako? Il faudrait me faire un croquis, ce serait plus simple!;
              Mathieu - 72' 240z qui va bien!

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              • nissag250
                nissag250 a commenté
                Modifier le commentaire
                La photo est pourtant simple: c'est un disque au bord rabattu en arrondi de 6 mm d épaisseur et de 80 mm de diamètre avec une partie de diamètre inférieur (65.8 mm) et de 4mm d'épaisseur qui rentre dans l alésage de la jante
                C'est tout, l'ensemble est tenu par trois pattes à ressort
                Élémentaire mon cher Watson

              • Lazeum
                Lazeum a commenté
                Modifier le commentaire
                Bah non. C'est du charabia ton premier message avec tes bords arrondis et tes tolérances à 4mm

            • #10
              Avant de me lancer sur l'impression 3D qui suivra, je me suis lancé dans la machine CNC pour du fraisage sur bois et alu.
              Ce choix est dirigé par mes réalisations de modélisme RC, avec la découpe des nervures et couples nécessaires à la réalisation des modèles.

              La machine comporte 3 axes comme une imprimante 3D, mais contrairement à l'imprimante, la CNC enlève de la matière au lieu d'en ajouter.
              La machine est complétée par divers logiciels, dont le dessin, la définition d'un chemin de travail, et la génération du GCode qui pilote les mouvements.
              Le plus difficile actuellement est d'assimiler le dessin (Solidworks) pour définir les dimensions et par conséquent la découpe exacte de la pièce souhaitée.
              Je n'ai jamais pratiqué le dessin de ce type. On peut tout faire, mais les instructions doivent être apprises et comprises pour un résultat parfait.
              De quoi solliciter les neurones, et s'entretenir tout simplement!

              Toutes ces techniques deviennent facilement accessibles en coût, mais il faut passer par les étapes indispensables à la précision du résultat.

              Je vais suivre ce sujet avec intérêt, beaucoup d'outils étant très similaires! Merci Mathieu!

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              • Lazeum
                Lazeum a commenté
                Modifier le commentaire
                ...et pour ceux qui veulent se lancer, Solidworks est disponible gratuitement en usage limité à un an avec une licence étudiante directement sur le site de l'éditeur Dassault Systèmes (faire une recherche sur le net pour les détails)
                Il existe aussi un logiciels plus grand public, aussi gratuit en licence étudiante qui s'appelle Fusion 360.

            • #11
              Bon OK je vais te faire un croquis avec les cotes qui vont bien. Patience

              Commentaire


              • #12
                Je t'ai fait un solidworks les cotes sont entourées en rouge. Tu as carte blanche pour le sigle, mais un Z dans la forme d'origine serait bien ou alors Datsun ? Cliquez sur l'image pour la voir en taille réelle 

Nom : 		DSC_0902.JPG 
Affichages :	384 
Taille :		1,10 Mo 
ID : 			268671

                Commentaire


                • #13
                  Ah ***** le solidworks à l'ancienne!!!!
                  Ahahahaha!!
                  Je suis mort de rire!!!!
                  Ce Didier je te jure!!!!
                  Moi:
                  Datsun 260Z 2+2 1976 rouge peugeot 405 MI16
                  Datsun 180B 1977 Grise

                  Commentaire


                  • #14
                    Vous pouvez mettre les liens ou vous le souhaiter si ces pièces sont conformes, je n'ai rien testé .
                    1971 240z map light box

                    https://www.thingiverse.com/thing:1072466
                    Datsun 240Z window guide

                    https://www.thingiverse.com/thing:3778204

                    Datsun 240z Wheel caps and Logo

                    https://www.thingiverse.com/thing:3798687

                    Il y en a plein d'autres enfin pas des centaines non plus lol mais malgrè tout il y a du choix, l'investissement de départ n'étant pas astronomique cela peu valoir le cout .

                    https://www.thingiverse.com/groups/d...s-group/things
                    Dernière modification par mick711, 12 janvier 2020, 18h28.

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                    • #15
                      Pour info, j'ai essayé de faire des caches de roue pour ma MX5. J'ai beau avoir les jantes sur place, j'ai du m'y reprendre à 5 ou 6 fois pour avoir un truc qui se monte et qui est assez robuste. ça se fait mais cela demande du temps pour bien développer ses pièces.

                      J'utilise régulièrement la machine, elle fonctionne de manière impeccable. Il faut aussi tester différents matériaux, certains sont plus flexibles que d'autres.
                      Mathieu - 72' 240z qui va bien!

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