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Premiers pas avec une imprimante 3D https://www.pcastuces.com/pratique/materiel/imprimante_3D/page1.htm

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Premiers pas avec une imprimante 3D

Par Clément JOATHON Dernière mise à jour : 12/09/2017

Vous en avez certainement entendu parler dans les journaux, à la télé ou encore par un ami :

l'impression 3D est une révolution. L'impression 3D n'est pas nouvelle, mais elle devient

aujourd'hui accessible financièrement et techniquement au plus grand nombre.

L'impression 3D permet de réaliser en 3 dimensions tous les objets que vous souhaitez : cela peut

être une pièce cassée à remplacer, des figurines ou des jouets à créer pour vos enfants, un objet de

décoration à réaliser, …

Vous devez pour cela partir d'un modèle virtuel de votre objet en 3D. Il peut être dessiné à l'aide

d'un logiciel adapté, scanné ou téléchargé directement sur Internet. Une fois en possession de ce

fichier STL, vous pouvez l'ouvrir avec le logiciel fourni avec votre imprimante. Ce dernier va alors

transmettre les informations à l'imprimante.



L'imprimante 3D n'utilise pas de cartouches d'encre, mais une bobine de matériau plastique. Il existe

de nombreuses variétés de plastiques avec différentes caractéristiques pour chaque projet : ABS,

PLA, PET, … Le filament plastique va alors passer dans une tête d'impression appelée extrudeuse. Il y

est chauffé et déposé sur un plateau d'impression en une succession de couches horizontales de

plastique à la manière d'un mille-feuille. Une impression 3D est donc une succession de centaines de

fines couches de matériau les unes sur les autres. La durée de l'impression 3D dépendra de la taille et

des paramètres de votre modèle.

Le fonctionnement d'une imprimante 3D

La majorité des imprimantes 3D personnelles fonctionnent selon le principe d'impression par dépôt

de matière ou FDM pour Fused Deposition Modeling.

Cette technique consiste à déposer couche par couche un filament de matière thermoplastique

fondu à 200°C (en moyenne) qui en se superposant donne forme à l'objet. Une fois que la goutte

quitte la tête d'impression, elle durcît de manière quasi-immédiate tout en se fondant avec les

couches inférieures.



Vidéo : https://youtu.be/U-8-lu4mq8o

La tête d'impression appelée extrudeuse se déplace selon les coordonnées X, Y et Z (longueur,

largeur et hauteur) transmises par un fichier GCODE contenant les instructions correspondant au

modèle 3D de l'objet à imprimer.

Il existe de nombreuses variétés de plastiques avec différentes caractéristiques pour chaque projet.

On trouve les classiques PLA, ABS et PET, mais également de nouveaux filaments composites à base

de métal (cuivre, bronze…), de fibres de carbone et même de bois.

PLA ou ABS ?

Le PLA ou acide polylactique est le plastique le plus populaire et le plus facile à prendre en main. Il est obtenu à partir d'amidon de maïs ou de cannes à sucre. Ses températures d'impression se situent entre 180 et 230° et le plateau chauffant est facultatif. L'ABS ou acrylonitrile butadiène styrène est le deuxième filament 3D le plus populaire. Les produits en ABS ont une longue durabilité et peuvent supporter les chocs et de hautes températures. Les filaments doivent être imprimés à haute température (entre 210 et 250°) et dégagent des émanations nocives (ventilation obligatoire). Le plateau chauffant est obligatoire (entre 80 et 110°).



Choix de l'imprimante 3D

Pour nos premiers pas, nous avons opté pour l'imprimante 3D Anet A8, un clone de la Prusa i3 MK3.

Anet A8 Cette imprimante basique à assembler soit même n'est pas chère, imprime bien, et peut facilement

être améliorée avec des pièces à imprimer. Elle est extrêmement populaire dispose d'une importante

communauté. Vous trouverez facilement des guides et de l'aide pour le montage ainsi que vous vos

impressions 3D.

L'imprimante dispose d'un cadre en acrylique découpé au laser et son volume d'impression mesure

220 x 220 x 240 mm. Elle est de plus compatible avec de nombreux matériaux dont l'ABS, le PLA, le

PVA, le nylon, le polypropylène, le filament bois, etc. Le défaut de cette imprimante est au niveau de

sa partie électrique dont nous vous conseillons d'améliorer la sécurité en ajoutant un Mosfet

permettant de décharger la carte mère pour le chauffage du plateau.

On trouve l'Anet A8 autour de 130 € en import chinois sur Gearbest (possibilité de douane)1 et

autour de 190 € sur Amazon (expédiée depuis la France)2.

Creality Enders 3 Si le montage vous rebute ou ne vous intéresse pas (comptez une petite dizaine d'heure avec les

réglages), vous pouvez vous tourner vers la Creality Enders 3. Cette imprimante offre le même

volume d'impression que l'Anet A8, se monte en moins d'une heure et permet d'obtenir des

impressions de qualité. Elle possède en plus une partie électrique et électronique plus sécurisée de

base.

1 http://shrsl.com/153hl 2 https://amzn.to/2Pi0K1q

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On trouve Creality Enders 3 autour de 160 € en import chinois sur Gearbest (possibilité de

douane)3 et autour de 220 € sur Amazon (expédiée depuis la France)4.

Creality CR-10 Si vous souhaitez des grandes pièces et une utilisation intensive, vous pouvez vous tourner vers la

Creality CR-10. Elle offre un volume d'impression énorme de 300 x 300 x 400 mm et donne des

impressions de qualité. Comme pour la Enders 3, elle dispose d'un boîtier d'alimentation séparé du

châssis principal pour une sécurité accrue. C'est une machine fiable bénéficiant d'une grande

communauté d'utilisateurs.

On trouve la Creality CR-10 autour de 320 € en import chinois sur Gearbest (possibilité de

douane)5 et autour de 475 € sur Amazon (expédiée depuis la France)6.

3 http://shrsl.com/153gf 4 https://amzn.to/2PPU4bS 5 http://shrsl.com/153it 6 https://amzn.to/2PS4LuS

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Les filaments Vous aurez également besoin de bobine de filament pour vos impressions. Le PLA est le plastique le

plus facile à prendre en main. Il est obtenu à partir d'amidon de maïs ou de cannes à sucre. Un

échantillon est fourni avec l'imprimante 3D. Vous trouverez des bobines de toutes les couleurs sur

Amazon7. Ceux des marques Geeetech et ICE FILAMENTS ne nous ont pas posé de problème.

Montage de l'imprimante 3D Anet A8

L'imprimante 3D Anet A8 est livrée entièrement en kit. Comptez une dizaine d'heure pour monter

sérieusement l'imprimante et faire vos réglages. L'imprimante est livrée avec une documentation en

PDF sur une carte mémoire. Elle n'est pas toujours facile à suivre et nous conseillons de vous tourner

vers les vidéos de montage que l'on trouve sur YouTube.

Vidéo : https://youtu.be/jHrnTD0oTL0

Vidéo : https://youtu.be/EbNocv6-OOQ

7 https://amzn.to/2PQBwZi

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Après avoir monté l'imprimante, Veillez à avoir auparavant calibré correctement le plateau de

l'imprimante. Vous pouvez vous aider pour cela de cette vidéo :

Vidéo : https://youtu.be/Av6yKwaN0qk

Vous reste maintenant à trouver une pièce à imprimer, à générer le fichier GCODE correspondant

puis à lancer son impression 3D.

Améliorer l'Anet A8

Voici quelques pistes pour améliorer facilement l'Anet A8.

• Ajouter d'un ou deux Mosfet : pour réduire le risque de surchauffe de la carte mère, vous pouvez déléguer la charge de la chauffe du plateau chauffant et de l'extrudeur à un Mosfet. Comptez 5 € environ pour un Mosfet. Pour les branchements, vous pouvez suivre cette vidéo8. Vous pourrez même imprimer un support pour les Mosfet.

• Ajouter un interrupteur d'alimentation : de base l'Anet A8 n'a pas d'interrupteur. Vous devez brancher ou débrancher l'imprimante. L'ajout un interrupteur vous simplifiera la tâche. Vous pourrez même imprimer une extension de l'alimentation9 pour intégrer proprement l'interrupteur.

8 https://www.youtube.com/watch?v=Iu-WtREGAj8 9 https://www.thingiverse.com/thing:2320216

https://www.youtube.com/watch?v=Iu-WtREGAj8

https://www.youtube.com/watch?v=Iu-WtREGAj8

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• Capteur de nivellement : la calibration du plateau est fastidieuse et peut être fait de manière automatique avec un capteur de nivellement. Comptez une quinzaine d'euros pour un tel capteur10.

• Guide pour filament : facilitez le parcours du filament en utilisant un guide à imprimer11.

• Bouton pour extrudeur : facilitez l'ajout et le retrait de filament dans l'extrudeur avec ce bouton à imprimer12 et à mettre sur la tête de vis de l'extrudeur.

Parmi les autres améliorations que vous pouvez imprimer, citons des tendeurs de courroie, des renforts de châssis, etc. Vous trouverez votre bonheur dans cette collection d'amélioration sur Thingiverse13

10 https://amzn.to/2C0u2zR 11 https://www.thingiverse.com/thing:1764285 12 https://www.thingiverse.com/thing:1935151 13 https://www.thingiverse.com/Pat1300/collections/amelioration-anet-a8

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https://www.thingiverse.com/Pat1300/collections/amelioration-anet-a8

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Trouver ou créer des pièces à imprimer Internet regorge de sites où vous trouverez des fichiers d'objets 3D au format STL. Le plus connu est l'excellent Thingiverse. Une fois en possession du fichier STL qui vous intéresse, vous allez devoir le passer à la moulinette d'un slicer, comme le logiciel gratuit Cura, afin d'obtenir un fichier GCODE contenant les inscriptions d'impression pour votre imprimante 3D.

D'autres sources

D'autres sites proposent également des fichiers STL, comme MyMiniFactory14 et Cults15 (places de marché avec des modèles gratuits et d'autres payants)

1. Dans un premier temps, téléchargez et installez le logiciel gratuit Ultimaker Cura16. C'est lui qui vous permettra de transcrire les fichiers d'objet 3D au format STL en instructions pour Imprimante 3D (au format GCODE).

2. Rendez-vous à l'adresse https://www.thingiverse.com/

14 https://www.myminifactory.com/ 15 https://cults3d.com/fr 16 https://ultimaker.com/en/products/ultimaker-cura-software

https://www.myminifactory.com/

https://cults3d.com/fr

https://ultimaker.com/en/products/ultimaker-cura-software

https://www.thingiverse.com/



3. Parcourez les différentes rubriques et repérez un objet qui vous plait.

4. Téléchargez le fichier en cliquant sur Download all files.

5. Ouvrez l'archive téléchargée et décompressez-la avec l'assistant intégré à Windows.



6. Si plusieurs fichiers STL sont présents dans l'archive, n'hésitez pas à vous référer à la description de l'objet sur Thingiverse. Ici, nous avons un bateau dans plusieurs versions (sans ou avec 5 ou 6 tenons de type Lego). Double cliquez sur le fichier STL qui vous intéresse.

7. Il est ouvert dans Cura.

8. La première fois que vous lancerez Cura, vous devrez sélectionner le modèle de votre imprimante 3D. Pour une Anet A8, sélectionnez le modèle Prusa i3.

9. Dans la partie droite de la fenêtre, vous pouvez personnaliser l'épaisseur des couches (layer height). Plus la hauteur est finie et plus la pièce est détaillée mais en contrepartie la durée d'impression est plus longue. En général, 0,20 mm est suffisant pour commencer.



10. Réglez ensuite le remplissage de la pièce (Infill). Plus une pièce est remplie et plus est résistante et lourde mais la durée d'impression est également plus longue. 20% est bien pour commencer.

11. Les supports (Generate Support) sont utiles lorsque vous imprimez une pièce dont des parties reposent sur le vide, les ailes d'un dragon par exemple. En cochant la case, des structures, un peu comme des étais de chantier, seront également imprimées. Vous pourrez les retirer avec un cutter.

12. L'adhésion au plateau (Build Plate Adhesion) permet d'imprimer un support léger sous la pièce afin qu'elle colle bien au plateau. Cela peut être utile si vous avez des problèmes d'adhérence.

13. Cliquez alors sur le bouton Prepare. Cura estime le temps d'impression ainsi que la quantité de plastique qui sera nécessaire suivant vos réglages.



14. Cliquez sur Save to file.

15. Enregistrez le fichier gcode sur la carte mémoire ou la clé USB de votre imprimante 3D et validez.

Créer ses propres pièces

Pour dessiner et créer vos objets 3D, il existe de nombreux logiciels et services en ligne.

• TinkerCAD17 est un logiciel de modélisation gratuit créé par Autodesk qui peut être utilisé en ligne, sur tablette ou sur PC.

• 3D Splash18 permet, en partant d'un simple bloc, de tailler vos objets. • SketchUp19 offre des outils simples pour modéliser des objets en 3D.

17 https://www.tinkercad.com/#/ 18 https://www.3dslash.net/index.php 19 https://www.sketchup.com/

https://www.tinkercad.com/#/

https://www.3dslash.net/index.php

https://www.sketchup.com/



Première impression Nous avons mis le fichier gcode sur la carte mémoire. Nous allons pouvoir lancer l'impression de l'objet sur l'Anet A8. Veillez à avoir auparavant calibré correctement le plateau de l'imprimante. Vous pouvez vous aider pour cela de cette vidéo20.

1. Insérez la carte mémoire dans son emplacement sur la carte mère de l'imprimante.

2. Branchez l'imprimante.

3. Allez dans le menu Print file.

4. Sélectionnez le fichier GCODE de votre objet 3D et validez.

20 https://www.youtube.com/watch?v=Av6yKwaN0qk

https://www.youtube.com/watch?v=Av6yKwaN0qk



5. Les températures de l'extrudeur et du plateau chauffant vont commencer à monter. Lorsqu'ils atteindront les valeurs indiquées dans votre fichier GCODE, 200° pour l'extrudeur et 60° pour le plateau chauffant pour du PLA, l'impression commencera.

Accélérer le lancement de l'impression

Avant de sélectionner votre fichier, vous pouvez commencer à faire chauffer l'extrudeur et le plateau et sélectionnez l'option Quick Settings, Preheat PLA pour du PLA ou Preheat ABS pour de l'ABS.

6. L'avancée de l'impression est indiquée en pourcentage sur l'écran.

7. Une fois l'impression finie, laissez les ventilateurs tourner pour refroidir l'extrudeur. Vous pouvez détacher votre objet 3d à l'aide d'une petite spatule par exemple.



8. Votre objet est prêt à être utilisé.

Aller plus loin

Une fois votre impression terminée, vous constaterez probablement des défauts sur votre objet. Les plus petits sont normaux et peuvent être retirés avec un scalpel et un papier de verre au grain fin. N'hésitez pas à chercher sur Internet et à faire appel à la communauté autour de l'imprimante pour trouver l'origine du problème (un mauvais réglage ?) et le corriger. Vous trouverez de nombreux guides pour améliorer la qualité de vos impressions, lisser vos objets et les peindre, etc.



Pour aller plus loin

Des remarques, des questions ? Fiche mise à jour et commentaires

disponibles en ligne sur PC Astuces à l'adresse suivante :

https://www.pcastuces.com/pratique/materiel/imprimante_3D/page1.htm

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