Imprimer un bout de montagne en 3D

Vous avez toujours rêvé d’une carte en relief, comme l’IGN en propose dans certaines librairies ou magasins de sports de montagne. Ces cartes coutent assez cher, sont fragiles et détaillent assez peu les sommets mythiques.

Pourquoi ne pas imprimer en 3D sa propre carte en relief ?

Il existe de nombreux tutos sur internet pour imprimer un bout de montagne en 3D, comme celui-ci par exemple. Généralement, les données de base proviennent de l’USGS et ont un pas de 30 secondes d’arc (environ 900 m ramené à la surface de la Terre à l’équateur.) Ces données ont été acquises par interférométrie radar par la navette spatiale Endeavour lors de la mission SRTM en février 2000. Elles couvrent donc le monde entier, mais sont assez peu détaillées.

L’IGN propose en licence ouverte la BD Alti (R) au pas de  250 m et même 75 m. Il est possible d’avoir des données encore plus résolues  (25 m) mais elles sont payantes ou sous licence particulière. La page de téléchargement se trouve ici. Ces données ont été acquises différemment de la mission SRTM, il s’agit de modèles issus de restitutions photogrammétriques des missions aériennes de l’IGN.

Vous pouvez directement télécharger l’ensemble de la France métropolitaine entière au pas de 75 m ici. Les DOM/TOM sont également disponibles, pour ceux qui voudraient imprimer toute l’île de la Réunion en 3D par exemple !

Pour bien faire ressortir le relief, il est judicieux d’imprimer les altimétries à une échelle plus grande que la planimétrie. Sinon votre maquette sera assez plate.

Je vous propose donc un tutoriel pour faire votre propre modèle à imprimer en 3D pour un résultat plus qualitatif que le tutoriel cité ci-dessus par exemple. Mais il faudra faire quelques efforts en plus (pas beaucoup non plus !)

Prérequis

Il faudra installer au préalable le logiciel libre QGis (disponible pour Windows, Mac OS et distributions Linux) et une extension : DemTo3D.
Pour installer cette extension :

  • il suffit d’ouvrir QGis, et d’aller dans le menu Extension puis Installer/Gérer les extensions.
  • dans le champ de recherche, indiquez DemTo3D
  • sélectionnez-le et cliquez sur installer en bas de la fenêtre.
  • Si besoin, redémarrez QGis.

Vous devriez voir apparaitre DemTo3D dans le menu Raster. Sinon, retournez dans Installer/Gérer les extensions, allez dans la section Installées et cochez  DemTo3D.

Importer les données

Si vous ne l’avez pas fait, téléchargez le modèle numérique de terrain qui vous intéresse. Il peut s’agir d’un fichier .asc (grille ASCII), d’une image GeoTIFF, d’un fichier .xyz, etc. Pour rappel, toute la France, y compris les DOM/TOM est disponible librement sous licence ouverte sur cette page de l’IGN au pas de 75 m. La France y est découpées en dalles 75 km de côté, ce qui fait un grand nombre de dalles dans lequel il ne sera pas facile d’identifier la zone souhaitée. Les fichiers qui nous concernent se trouvent dans 1 Données Livraison puis BDALTIV2_MNT_75M_ASC_LAMB93_IGN69_FRANCE

Un fichier se présente de la forme suivante :

BDALTIV2_75M_FXX_0450_6225_MNT_LAMB93_IGN69.asc

  • BDALTIV2 : produit et da version
  • FXX : ?
  • 0450 correspond à la coordonnée X en Lambert 93 (RGF93) – en km
  • 6225 correspond à la coordonnée Y en Lambert 93 (RGF93) – en km
  • MNT : modèle numérique de terrain
  • LAMB93 : système de projection Lambert 93
  • IGN69 : système altimétrique
  • .asc : c’est l’extension du fichier, il s’agit du format Ascii Grid

Le problème, c’est que les coordonnées en Lambert 93, ça ne vous dit probablement rien. Des coordonnées WGS84 (système spécifique au GPS par exemple), c’est déjà plus commun : ce sont celles affichées sur Wikipédia ou dans Google Maps. Elles sont souvent affichées sous la forme de coordonnées sexagésimales (degrés, minutes et secondes) ou décimales (degrés décimaux).

Pour trouver les coordonnées de votre pic favori à imprimer, rendez-vous sur le Géoportail dans la version avancée. Localisez le point d’intéret avec l’outil de recherche. Par exemple, « Pic du Midi d’Ossau » Choisissez alors la proposition qui vous convient. Ensuite, dans le bandeau à droite de la carte, cliquer sur « Réglages »

  1. Cliquer sur le menu déroulant « géographique » et choisir « Lambert 93 »
  2. Sous la barre de zoom, cliquer sur « Coordonnées du curseur »
  3. Positionner la souris sur l’endroit où se situe l’élément inventorié ;
  4. Recopier exactement les nombres mentionnés après le X et le Y.

Dans QGis …

Dans QGis, démarrez d’un projet vide et importez la dalle qui vous intéresse. Parmi les dalles téléchargées, il ne vous reste plus qu’à identifier la dalle correspondante, sachant que les coordonnées du fichier correspondent à l’angle haut gauche (nord ouest) de la dalle.

Pour ce faire :

  • Allez dans le menu Couche
  • Ajouter une couche
  • Ajouter une couche raster
  • Choisissez le fichier
  • Renseignez la projection à utiliser. (Vous pouvez rester en Lambert 93, code 2154)
  • Validez.

QGIS2-png

capture qgis1-png

Dans le panneau de gauche, une couche doit apparaitre, ainsi que sur l’écran central. Sinon, faites un clic droit sur la couche et choisissez Zoomer sur la couche.

Vous aviez noté les coordonnées du sommet qui vous intéressait. Vérifiez les coordonnées à l’aide du curseur et des infos en bas de l’écran.

Utilisation de DemTo3D

DemTo3D se trouve dans le menu Raster de QGis. S’il n’est pas activé, rendez-vous dans les extensions de QGis. Cliquez ensuite sur impression 3D du MDE (mauvaise traduction de DEM digital elevation model pour modèle numérique d’élévation, ou MNE)

Renseignez les informations requises. Attention, sur Mac il y a un petit défaut d’affichage qui empêche de voir le facteur d’exagération de l’altitude. Le seul indicateur reste la hauteur du modèle au final.

demto3D-png

Vous pouvez alors exporter en STL.

Dans votre slicer

Vous pouvez charger le fichier STL et observer les couches à imprimer. Je recommande un remplissage de 20%, contrairement à la capture ci-dessous. De même, ce modèle est au 1/50000°, j’ai finalement appliqué une réduction pour passer à l’échelle 1/100000°.

cura-png

Vous êtes prêts pour l’impression !

 

Voici le résultat.

Pic du Midi d'Ossau imprimé en 3D

Qui se lance pour imprimer toutes les dalles et assembler la France en 3D ? ^^_

Allez, petit bonus, je vous donne le fichier stl du Pic du Midi d’Ossau prêt à être tranché dans Cura ou autre pour l’imprimer directement 🙂

Conclusion

Certes, il est difficile de recréer une carte topographique de qualité en relief et de la taille que propose l’IGN. Mais ce tuto permet de fabriquer de petits bouts de carte très détaillées, à la demande, pour un cout minime, à poser sur son bureau ou à mettre en déco.

Les amateurs de cartes auront remarqué que les couches imprimées correspondent aux courbes de niveau (aussi appelées isoplèthes d’altitude) Pour les plus équipés, ceux ayant une imprimante avec double extrudeuse, pourquoi ne pas tenter d’imprimer les courbes de niveau dites « maitresses » dans une autre couleur ?

N’hésitez pas à poser des questions en commentaires pour plus de détails.

Montage d’une Smartfriendz XL300

Dans un post précédent, je présentais l’impression 3D, les rep-raps, quel matériau imprimer … Maintenant, passons à l’assemblage d’un kit Smartfriendz XL300.

Montage de la XL300

Ouverture du colis

Tout excité, j’ai récupéré mon colis une semaine après son envoi via Mondial Relay. J’avais remarqué un petit accroc, mais je me suis dit que ce n’était rien de grave.

Colis, tel que reçu !
Colis, tel que reçu !

Tous les éléments sont emballés, tout est calé avec du papier.

Ouverture du colis
Ouverture du colis

On trouve donc :

  • un lot de profilés alu déjà percés
  • un plaque de fond en contreplaqué
  • le plateau chauffant
  • les outils (un torx et deux clés allen)
  • les 4 moteurs (deux Z, un droit et un gauche avec un end stop)
  • le bloc buse + ventilateur + moteur d’extrusion + capteur inductif + endstop latéral
  • la carte Arduino Mega + la carte ramps le tout monté dans un boitier ventilé
  • l’écran LCD avec deux nappes (un peu courtes)
  • les 4 courroies (2 longues pour X et Y, et deux courtes pour les Z)
  • des éléments imprimés pour assembler l’imprimante
  • des éléments imprimés avec des roulements, des poulies, etc.
  • les câbles USB et d’alimentation
  • une alimentation 12 V / 20 A
  • les câblages des moteurs (5 faisceaux)
  • les câbles des endstops (2 faisceaux)
  • un tube de guidage du fil à imprimer
  • un passe câbles
  • le logo smartfriendz + XL300

Pour moi il manquait les tiges en acier et quelques autres composants. Il y a également eu de la casse au transport, et hélas ce sont des pièces indispensables que ne peux pas encore imprimer ! Le contreplaqué était cassé sur un angle également, mais ce n’est pas bien grave. D’autres « friendz » qui ont passé commande de cette XL300 ont également eu la mauvaise surprise d’avoir des kits incomplets.

J’ai contacté Serge de Smartfriendz, j’ai eu une réponse dans la journée et la proposition d’un envoi des pièces manquantes ou  cassées par colis. Le support est donc très réactif, c’est un bon point. J’ai finalement décidé d’aller à sa rencontre.

Points négatifs : hormis le fait de recevoir un kit incomplet, pas d’échantillon de fil à imprimer ni de goodies. Dommage, un petit geste commercial aurait été appréciable après le retard de livraison. Juste avant de recevoir le colis, j’ai eu un mail de la part de Smartfriendz m’indiquant de ne pas brancher le plateau chauffant : son câblage en mode 12V demande trop de courant, il faudra faire quelques soudures pour le monter en mode 24V, reparamétrer le firmware, etc. Le problème, c’est que l’alimentation fournie est en 12 V …

Autre déconvenue, une carte MKS gen devait être fournie pour travailler en 24V et avoir de ce fait une vitesse de chauffe du plateau assez rapide. Finalement, tout fonctionne en 12V avec Arduino Mega + RAMPS.

Montage

On aurait pu se dire qu’avec un mois en plus pour la préparer, la documentation de montage disponible sur internet était aux petits oignons. Et bien non, il manque des indications (dimensions d’ajustement non indiquées par exemple) une partie de la documentation est un copier-coller de la Smartrap Core Alu, donc non adapté. Heureusement, trois jours après, une nouvelle version de la documentation a été diffusée avec quelques améliorations. Le câblage n’est pas toujours évident, et une petite visite sur le site de reprap s’impose pour avoir un peu d’aide.

Alors certes, l’assemblage reste facile, mais les gens peu bricoleurs comme moi se posent vite des questions. Pour avoir de de l’aide sur la partie mécanique, il est possible d’avoir le modèle 3D de l’imprimante sur Onshape, et ça c’est vraiment bien.

Je me rends compte que l' »esprit Smartfriendz », c’est avant tout d’être bricoleur et débrouillard et que c’est pas du plug-and-play. Dans tous les cas, vous ne serez pas seuls : le forum est assez réactif, et il reste possible d’appeler le support par téléphone ou par Skype.

Mais je savais que l’aventure ne serait pas si simple. Ça rendra la première impression 3D réussie encore plus magique !

Montage de la structure

Le montage de la structure en cube est simple et très bien pensé, le résultat est vraiment très rigide. C’est facilement démontable. Petite astuce : une fois que le cube est monté, ne pas hésiter à desserrer les vis puis les resserrer. Les profilés qui auraient été montés un peu de travers vont s’ajuster.

Cube assemblé
Le cube assemblé.
Assemblage des profilés par vis torx Bosh
Assemblage des profilés par vis torx Bosh

Montage du plateau chauffant

Le montage du plateau chauffant est facile. Le seul problème, c’est que dans la première version de la documentation, il n’est pas précisé s’il faut centrer le plateau sur les profilés ou bien s’il faut l’excentrer de quelques centimètres. On ne sait pas non plus comment  l’orienter. Tout ceci a été corrigé dans la version suivante.

En ce qui concerne le serrage des vis du plateau, il ne faut pas trop serrer les deux vis centrales car sinon, le plateau va légèrement fléchir et la première couche imprimée sera irrégulière. L’astuce, c’est de poser un profilé alu sur le plateau, de mettre de la lumière en contre jour et de regarder l’épaisseur du jour. Si ce jour est uniforme, le plateau ne fléchit pas. Sinon, il faut ajuster le réglage des vis.

Montage du plateau
Montage du plateau

Visite chez Smartfriendz

Pour poursuivre le montage, j’ai eu le choix entre attendre de voir arriver les pièces manquantes par La Poste, ou bien de faire un peu de route pour rencontrer Serge. J’ai opté pour la seconde solution.

Après presque 2 heures de voiture par un samedi après-midi pluvieux mais dans les beaux paysages du Cantal, j’arrive à Maurs. Je sonne au n°10 de la rue de la Martinelle. Une dame m’ouvre et m’indique d’aller voir par le garage. Au bout du couloir, j’entraperçois Serge, en pleine conversation au téléphone. J’attends qu’il termine son coup de fil en regardant la ferme de 5 ou 6 d’imprimantes fonctionner. Elles tournent en continu pour produire les pièces de futures imprimantes.  Il m’a gentiment accordé deux bonnes heures de son temps, mais il était difficile de poser des questions tant il parle de ses imprimantes, des astuces, des améliorations, de ses projets, plus ou moins secrets … Super rencontre avec un passionné qui fourmille d’idées mais qui est, et il l’avoue lui même, un peu tête en l’air ! Il promet de mettre en place un processus qualité pour livrer des kits complets, parce que les envois complémentaires ont un cout et nuisent à l’image de la marque.

Il me donne tout de suite les éléments manquants, me remplace les éléments cassés, me fait une mise à jour du firmware sur l’Arduino, deux soudures sur le plateau, etc.

Suite du montage

Après être rentré de cette excursion dans le Cantal, j’ai continué le montage. Mais dès l’étape suivante, il manquait encore 4 pièces, les 4 attaches du bas des axes Z. Impossible de bricoler quelque chose de temporaire pour sortir ces pièces lors d’une première impression. J’ai continué le montage autant que possible, et j’ai trouvé d’autres pièces manquantes. Assez frustrant.

Côté électronique, j’ai également voulu avancer le plus possible pour voir ce qui n’allait pas. Un connecteur d’alimentation manque également, merci à Thomas G. (qui a aussi commandé un XL300) d’avoir échangé avec moi pour m’en avertir.

J’ai donc fait un mail à Serge le dimanche soir et le lundi matin, le paquet avec les pièces était posté. Merci à lui pour sa rapidité.

Réglages

Une fois l’imprimante assemblée, tous les moteurs et capteurs câblés, les premiers tests peuvent avoir lieu. Cette étape est peut-être la plus importante car une erreur peut engendrer la destruction des composants.

Câblage de la carte RAMPS
Câblage de la carte RAMPS

Pour faire bouger les moteurs, on peut commencer avec PrintRun.

Assez surprenant au début, les mouvements sont saccadés, les moteurs font beaucoup de bruit … Après un peu de lecture, je comprends que ce n’est pas aussi simple que sur la notice : il faut régler les step sticks, ce sont les régulateurs qui alimentent les moteurs.

Carte RAMPS avant câblage

Les step-sticks doivent être réglés à l’aide du petit potentiomètre indiqué par les flèches. La meilleure méthode reste celle du contrôle de la tension délivrée à l’aide d’un multimètre. Mes step-sticks sont réglés sur 0,4 V environ. Il faut trouver le juste milieu pour ne pas avoir de moteurs trop bruyants ou qui chauffent trop. Si la tension est trop basse, ils vont brouter et sauter des pas si le couple résistant est trop fort. De même, si la tension est trop élevée, les step-sticks vont chauffer et se mettre en sécurité, ce qui va engendrer des micro-coupures  et un saut de pas, un donc un décalage des couche en impression.

Premiers tests

Les premiers tests ont eu pour objet le réglage de la géométrie de l’imprimante. J’ai choisi une pièce de calibration qui consiste en un cadre carré de 10 cm par 10 cm. A la première impression, la pièce ressemblait à un parallélogramme, mais pas vraiment à un carré.

Le réglage d’orthogonalité se fait en jouant sur tension des courroies. J’ai du en tendre une assez fort pour rétablir la perpendicularité des axes.

J’ai pu ensuite passer à l’impression d’un objet plus sympa qu’un cadre !

Première impression

Deux mois plus tard …

Deux mois plus tard, j’ai pu tester l’imprimante à fond, et connaître les première pannes ! La carte Arduino a lâché, plus précisément le module ATMega16U2. J’ai alors découvert qu’il ne s’agissait pas d’une carte originale, bien qu’il soit inscrit dessus « Made in Italy ». Il s’agit d’une copie chinoise … Serge de Smartfriendz me l’a remplacée gratuitement dans le cadre de la garantie, mais j’ai préféré la garder en secours et utiliser une Arduino Mega originale, deux fois plus chère mais plus sûre, d’autant que mon ordinateur est branché à l’autre bout …

Quelques jours plus tard, c’est l’alimentation qui a lâché, quelques minutes après le début d’une impression. Là aussi, j’ai tenté d’identifier la panne : le fusible était grillé. J’ai pu trouver un fusible équivalent dans un boutique d’électronique voisine et le ressouder. Je branche l’alimentation, à vide, et elle éclate immédiatement avec fusible grillé et odeur forte. Là aussi, j’ai demandé une prise en charge en garantie. En attendant le retour de garantie, j’ai commandé une alimentation équivalente (12V 30A) sur Amazon pour une trentaine d’euros. Ces alimentations sont de très mauvaise qualité mais elles sont peu chères. Soit on tombe sur la bonne et ça tient un certain temps, soit sur une qui lâchera après quelques heures. Autre inconvénient, ces alimentations ont un mauvais rendement , c’est pourquoi certains préfèrent utiliser un alimentation ATX de PC, bien plus chères, mais avec un meilleur rendement.

La qualité d’impression n’est pas (encore) tout à fait au rendez-vous. Les pièces en surplomb bavent pas mal (effondrement).

Défaut en surplomb, d'après RepRap printDoctor
Défaut en surplomb, d’après RepRap printDoctor

La solution serait de refroidir la pièce en cours d’impression avec un petit flux d’air. Le problème, c’est que l’imprimante n’a pas été conçue pour ça, il n’y a pas la place pour intégrer cette modification. Mais certains se creusent déjà la tête et il est certain qu’une mise à jour arrivera et que l’ensemble de la tête d’impression sera modifiée pour résoudre le problème. Il n’y aura qu’à télécharger la mise à jour et imprimer les nouvelles pièces.

Pour les pièces plus simples, ça reste très satisfaisant, notamment pour ce projet d’impression de montagnes.

Conclusion

Cette expérience aura été un peu contrariante : le colis incomplet, les pièces cassées, la documentation un peu approximative, les composants qui lâchent …

Je recommanderais les imprimantes de Smartfriendz pour les gens bricoleurs, patients et pas pressés d’imprimer leur première pièce. L’imprimante est vraiment très bien pensée, tout s’assemble bien. Le système de profilés en aluminium avec les éléments qui se fixent dessus avec des vis marteaux est de très grande qualité.

Pour ceux qui veulent du « plug-and-play », passez votre chemin. Smartfriendz n’a pas encore l’envergure de Dagoma pour prendre un exemple français, et ne souhaite pas forcément le devenir. La philosophie des deux constructeurs est vraiment différente. Là où Dagoma communique, fait du marketing, propose des kits standardisés (mais complets !), Smartfriendz reste dans l’artisanal, propose des kits en perpétuelle évolution, avec un prix plancher. Il sera très difficile de trouver une imprimante 30x30x30 en kit  à un tarif inférieur à 600€.

Du point de vue évolutions, il serait possible de monter une double buse à peu de frais sur une SmartrapCore, mais pas forcément sur une imprimante de la concurrence. Avec Smartfriendz, vous pouvez entrer directement en contact avec les concepteurs, ce qui n’est pas forcément vrai avec les grands fabricants.

Pour proposer un prix si bas (j’ai eu la mienne pour 450€) il faut forcément avoir recours à des composants peu chers, et donc parfois bas de gamme. Je n’avais pas bien conscience de ceci, mais je m’en suis vite rendu compte en retrouvant tous les composants sur des sites comme eBay ou Alibaba, en provenance directe de Chine. J’ai peu de doutes sur le fait que la concurrence choisisse également des composants du même type …

Pour finir, je dirai que je ne regrette pas mon achat dans le cadre d’une utilisation « amateur » et ponctuelle. J’ai encore des progrès à faire sur les réglages. Cependant, le monde de l’impression 3D avance vite, et une Prusa I3 MK2 originale (sortie en mai 2016) à 739€ TTC vient sérieusement concurrencer la XL300.

Les plus

  • le principe du système core XY
  • la simplicité de montage (outils fournis)
  • le volume d’impression important
  • l’équipe et le SAV réactifs
  • le forum d’entraide, déjà très documenté
  • le prix (surtout lors du lancement)
  • système open source (pièces sur Thingiverse et Onshape)
  • composants standards
  • possibilité de travailler avec Octoprint ou équivalent avec une  carte Raspberry PI

Les moins

  • des kits incomplets à la livraison (en cours d’amélioration)
  • le délai de livraison (un mois de retard sur les précommandes)
  • certains composants bas de gamme, voire dangereux (une alimentation défectueuse, c’est assez grave …)
  • la non conformité face aux caractéristiques annoncées (pas de 24V, pas de MKS gen, volume de 30x30x27 au lieu de 30x30x30)
  • mauvaise qualité de certaines pièces imprimées livrées dans la e kit (délaminage)
  • une documentation parfois incohérente avec les composants livrés (couleurs des fils pour le câblage)
  • nécessité de s’équiper d’un fer à souder pour les réparations et d’un multimètre pour un réglage sérieux et le diagnostic des pannes

Choisir son imprimante 3D

Intro

L’impression 3D a le vent en poupe, le thème revient fréquemment dans les médias. Il existe plusieurs technologies d’impression 3D, mais la plus mise en avant est la technologie FDM (fused deposition modeling, c’est dire par dépôt de matière fondue). Ce sont les imprimantes que l’on voit le plus souvent dans les fameux fab labs. La technologie n’est pas nouvelle, mais certains brevets sont tombés dans le domaine public, ce qui a provoqué sa relative démocratisation. Il y a encore quelques mois, les tarifs des imprimantes FDM était encore élevé et réservé aux pros ou aux amateurs passionnés. Les autres imprimantes 3D utilisant les technologies par frittage ou de stéréolithographie restent clairement inaccessibles. Cependant, des projets semblent émerger, comme OLO, une imprimante à $99 utilisant la lumière d’un écran de smartphone pour photopolymériser de la résine.

Des imprimantes 3D désormais abordables

Le prix des imprimantes 3D FDM a vraiment diminué, notamment grace aux passionnés qui créent des imprimantes open-source (les rep-raps) avec des composants courants (Arduino/Geniuno pour l’électronique de commande par exemple.)

Je me suis sérieusement intéressé à l’impression 3D après avoir vu cette émission télé :


Imprimantes 3D, la nouvelle révolution industrielle

Il me semblait impossible d’avoir une imprimante 3D de qualité pour moins de 500€. Tout enthousiasmé par ce reportage,  j’avais donc passé commande d’une Dagoma Discovery 200 en kit. Mais après quelques lectures de forums, j’ai découvert des kits à monter soi-même plus intéressants, plus évolutifs, plus stables, ouverts … : les rep-raps.

A mon sens, l’aspect montage, bricolage, et la perpétuelle quête du réglage ultime du système rend la chose aussi interessante que le fait de produire des objets.

J’ai donc annulé ma commande Dagoma pour une imprimante totalement open-source, qu’il sera possible d’améliorer, de mettre à jour, de réparer et même d’auto-dupliquer, et tout cela librement ! L’imprimante ne devient donc jamais obsolète : si un élément casse, il est simple, rapide et peu couteux de le remplacer.

La liste presque complète des rep-raps se trouve ici :

http://www.reprap.org/wiki/RepRap_Machines

J’ai choisi le modèle SmartrapCore XL 300 de Smartfriendz. Les avis sur les forums, les démonstrations videos, le principe de l’imprimante, son prix, sa conception en France … voilà les éléments qui m’ont orienté vers ce modèle et ce constructeur.

La smartrapcore xl300 de Smartfriendz
La smartrapcore xl300 de Smartfriendz

C’est une imprimante de type core xy. De par sa structure en cube, elle me semble beaucoup plus rigide et stable qu’un système à portique comme la Prusa I3.

La Prusa i3 Rework
La Prusa i3 Rework

Il serait tout à fait possible de commander par soi-même tous les composants de l’imprimante pour la monter à partir des plans libres, mais j’ai préférer commander le kit préassemblé chez Smartfriendz.

Smartfriendz, des imprimantes 3D made in Cantal

Smartfriendz est une petite entreprise basée en France, dans le Cantal, à Maurs. Smartfriendz est l’association de 4 passionnés de l’impression 3D : Serge Vieillescaze, Guillaume Leroux, Robin Searle et Eric Sissac. L’entreprise n’est pas (encore) très connue : en novembre 2015 seuls quelques 500 kits ont été vendus depuis la création (source).

La smartrapcore xl300 de Smartfriendz
La smartrapcore xl300 de Smartfriendz

Pour cette imprimante XL 300, le principe de leur Smartrap Core Alu a été repris, renforcé sur l’axe Z et agrandi pour offrir un volume d’impression de 30x30x30. Pour son lancement le 22 février 2016, une offre spéciale était proposée : prix de lancement à 449€, puis augmentation de 5€ tous les jours à 12h jusqu’à atteindre le prix normal de 599€. En contrepartie, il fallait attendre jusqu’au 31 mars pour recevoir le kit. J’ai donc sauté sur l’occasion et pris mon mal en patience. Avec un chouya de patience en plus, j’ai reçu le kit le 27 avril, presque un mois après la date. L’équipe de Smartfriendz a été transparente sur le contretemps à la livraison : c’est le fournisseur du plateau chauffant qui avait pris du retard …

Je publierai donc un article sur le montage de cette imprimante prochainement !

Choix du filament

Le plastique reste la matière la plus simple à imprimer, bien qu’il ne soit pas impossible d’imprimer du métal fondu en théorie.

Les deux principaux types de plastiques à imprimer sont l’ABS (acrylonitrile butadiène styrène) un plastique issu du pétrole et le PLA (acide polylactique) issu de l’amidon de maïs. Le PLA est biodégradable et émet moins de COV (les composés organiques volatils) que l’ABS lors de l’impression. Mais attention, les vapeurs émises par l’impression du PLA ne sont pas inoffensives non plus !

Les propriétés physiques des deux plastiques ne sont pas tout à fait identiques et la méthode à mettre en oeuvre pour le imprimer n’est pas la même. Pour imprimer de l’ABS, il est intéressant d’avoir un plateau chauffant.

Mais tous les distributeurs de PLA et d’ABS ne vendent pas le même produit. Pour ma part, j’ai testé l’ABS orange de SOVB3D, une entreprise nantaise. Pour le PLA, j’ai commandé une bobine de 750 g de filament ICE FILAMENTS, vendu sur Amazon.

Un autre type de filament plastique commence à apparaitre dans le monde de l’impression 3D amateur : le PET (polyéthylène téréphtalate) Il s’agit du plastique qui compose les bouteilles d’eau notamment. De jeunes hollandais ont eu l’idée de mettre en place un circuit de collecte des bouteilles à quelques  kilomètres à la ronde, de trier les bouteilles par couleur et de les recycler en filament. Il est commercialisé sous la marque Refil. Gros point positif également, la bobine est en carton et est recyclable. La boite est en carton également, avec des étiquettes « recycled » prédécoupées au verso à joindre à ses impressions. Smartfriendz est le seul distributeur en France actuellement. Serge m’a montré des pièces imprimées en PET, elles ont un look unique. Ce plastique est, d’après lui, très facile à imprimer. Il a les avantages du PLA et de l’ABS (résistant, certaine souplesse) sans en avoir les inconvénients (résistant à l’eau, peu de COV, recyclable, en principe). Compter 36€ pour 750g. Refil propose aussi de l’ABS recyclé à partir de tableaux de bord de voitures.

Filament Refil
Filament Refil

Et maintenant, quoi imprimer ?

Pour disposer d’un fichier STL à transformer en G-Code pour l’imprimante, plusieurs solutions s’offrent à nous :

  • dessiner soi-même un objet en 3D avec un logiciel de dessin comme SolidWorks ou un autre logiciel en ligne gratuit comme Onshape
  • scanner un objet pour le dupliquer
  • récupérer un objet sur internet (sur Thingiverse par exemple)

Je suis aussi ingénieur géomètre, et il m’arrive de relever des ouvrages ou des bâtiments avec des scanners lasers par exemple. Après traitement, il serait tout à fait possible d’imprimer en 3D ces objets à des échelles réduites. Le géomètre pourrait alors rendre, en plus des classiques et ennuyeux plans en papier de vues en plan et en coupe, une maquette en plastique.

Conclusion

L’impression 3D ne peut être bon marché que si l’on opte pour des kits avec des composants standards, voire des composants copiés de composants originaux (par exemple une copie chinoise d’Arduino Mega 3 fois moins chère qu’une originale.) L’achat, la maintenance, les pièces détachées et les améliorations seront moins onéreux qu’avec des imprimantes « propriétaires ». Il y a certes de kits faciles à assembler, bon marché et donnant des résultats intéressants, mais le résultat n’est pas forcément à la hauteur. (Test de la Discovery 200 de Dagoma, avec une rigidité de structure discutable.)