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Résumé du 3D Print Show Paris 2013

Ca faisait longtemps que je n’avais rien écrit n’est ce pas? Et en plus pour m’aider, firefox et wordpress viennent de me jouer un coup combiné en plantant, puis en me faisant perdre intégralement 2 heures d’article que je venais de rédiger. Ma motivation en a pris un sacré coup, désolé si cet article est un peu rapide 🙁

Donc oui… Rien écrit mais pas inactif, j’ai consacré mon temps à la création… Et il est précieux ce temps, je peux seulement utiliser le mardi (et parfois le jeudi) pour faire de la mécanique à l’Electrolab, et le week end pour faire tourner la fraiseuse (sinon les voisins vont me détester). Le reste des soirées, c’est modélisation, imagination, réflexion, et repos (aussi, un peu, parfois).

Le 3D Print Show Paris 2013

Et balade, parce qu’il y a quelques semaines, c’était le 3D Print Show Paris, et que je suis allé voir à quoi ça ressemblait, ce qui a été l’occasion de rencontrer quelques twitteurs, @hugokernel et @alf_arobase en particulier. Le salon a été rigolo, et certains points assez décevants: une fois qu’on a vu une imprimante, on en a vu 10, parce que 8 d’entre elles sont basées sur la makerbot et les deux autres sont sans intérêt: un industriel doté de millions de dollars est censé savoir faire suffisamment de R&D pour pondre une imprimante 3D… La preuve, plein de startups y arrivent… mais ce n’est pas seulement la machine qui fait l’impression 3D… L’esprit de son créateur, les services associés, tout cela contribue à rendre une aventure intéressante.

Toutes les imprimantes ne se valent pourtant pas en qualité, la pire qu’il m’a donné été de voir étant probablement celle de Pearl, un vendeur d’Electronique “cheap”, qui a donc produit une imprimante “cheap” au look de Playmobil, je veux même pas voir les logiciels… Oui, ça imprime, mais alors… On fera pas grand chose de plus que des jouets avec ça. De manière très amusante, il faut d’ailleurs remarquer que le prix de la machine n’a que très peu souvent de rapport avec la réelle qualité d’impression…

3D Print Show Paris: La tentative Pearl
3D Print Show Paris: La tentative Pearl. Photo by Sebastien F4GRX, CC-BY-NC-SA

Stand suivant en partant par le bas, makerbot, tiens allons voir le traître sous le nez, eh bien c’est pas joli joli, les roulements à billes linéaires ont dû sembler trop chers, alors on a choisi des paliers en laiton fritté, qui s’usent plus vite et prennent du jeu, c’est bien dommage pour tous ces acheteurs naifs qui leur ont fait confiance…

Makerbot crappy sintered "linear bearings"
Makerbot crappy sintered “linear bearings”. Photo by Sebastien F4GRX, CC-BY-NC-SA

 

Coté Ultimaker par contre, ce n’est pas la même chanson, cette entreprise semble se souvenir de ses origines open source et bon esprit, et avait installé un mur d’imprimantes qui fabriquait en boucle (gratuitement) des bracelets. Je crois que c’était les seuls qui ont fait ça… On reste donc avec une entreprise généreuse focalisée sur la qualité et le respect de ses utilisateurs, qui produit de bonnes machines, du bon logiciel (cura slicer) et ne se moque pas de ceux qui leur ont fait confiance. L’Ultimaker 2 était présentée, “belle machine qui ferait joli dans un fablab” dit on à coté de moi, marrant, perso je m’intéresse plus à la qualité d’impression qu’à la décoration… Et c’est sûr, elle imprime bien. Si je n’étais pas parti sur ma conception perso, celle ci aurait été dans ma short list.

Beaucoup de monde au mur d'imprimantes Ultimaker
Beaucoup de monde au mur d’imprimantes Ultimaker. Photo by Sebastien F4GRX, CC-BY-NC-SA

L'Ultimaker 2
L’Ultimaker 2. Photo by Sebastien F4GRX, CC-BY-NC-SA

Bon, il y avait plein d’autres sociétés, par exemple Dood Studios déja rencontrés à W2C13, qui font une imprimante bien sympa, open source, et accompagnée de services de formation, mais les autres… boaf, on attend des machines qui marchent, quoi…

Les gens sympas se reconnaissent à l'encombrement du stand. @doodstudios
Les gens sympas se reconnaissent à l’encombrement du stand. Bravo les gars. @doodstudios . Photo by Sebastien F4GRX, CC-BY-NC-SA

Il fallait aussi noter deux participations très intéressantes, Reprap et InMoov.

Le projet Reprap était incarné par Emmanuel Gilloz, le père génial de la Foldarap, et Alain Skiba, fondateur de 3D Print Skin, un service collaboratif d’impression 3D. Ils étaient prêts à boycotter le show en raison de la présence exclusive d’industriels, mais ont finalement décidé de faire entendre leur voix. Nous les en remercions beaucoup, et nous n’oublierons pas de faire la morale à tous les autres, qui ont parfois oublié que sans le projet RepRap et la communauté démarrée par Adrian Bowyer est à la base de leur présence au show. Pas de RepRap, pas de popularisation de l’impression 3D, pas de business global dans cette branche…

3D Print Show Paris : Emmanuel Gilloz @WatsDesign sur le stand RepRap
3D Print Show Paris : Emmanuel Gilloz @Watsdesign sur le stand RepRap. Photo by Sebastien F4GRX, CC-BY-NC-SA

Alain Skiba, @3dprintskin
Alain Skiba, @3dprintskin . Photo by Sebastien F4GRX, CC-BY-NC-SA

La foldarap, une des meilleures machines open source. Compacte et pliable!
La foldarap, une des meilleures machines open source. Compacte et pliable! Photo by Sebastien F4GRX, CC-BY-NC-SA

Notons finalement la présence du robot InMoov et de son créateur Gael Langevin. Cette machine est vraiment merveilleuse; son concepteur a fait un travail fantastique de modélisation de formes humaines. Le visage et les volumes corporels sont particulièrement bien réussis, le robot a une apparence très sympathique, et le logiciel de pilotage commence à faire des choses très intéressantes (Le pilotage à la voix est l’une d’entre elles). Gael était très gentil, j’ai beaucoup apprécié les discussion avec lui; je suis ce projet depuis un moment sur le blog du projet, et j’étais très content de pouvoir le féliciter. Encore bravo, superbe réalisation!

InMoov et son concepteur
InMoov et Gael Langevin, son concepteur. Photo by Sebastien F4GRX, CC-BY-NC-SA

Le robot est piloté par des servomoteurs, utilisés d’une manière particulièrement créative, c’est à dire en déportant le potentiomètre de recopie sur l’axe piloté, ce qui, en mot simples, permet une démultiplication de la force des servomoteurs, et des mouvements amples et fluides. Le tout est commandé par une bonne quantité d’arduinos et de hubs usb. Les yeux sont faits de caméras, qui servent à détecter et suivre des objets.

InMoov: une partie de l'électronique
InMoov: une partie de l’électronique. Photo By Sebastien F4GRX, CC-BY-NC-SA

Pour finir, ils présentaient également un bras dont chaque doigt était indépendant, le tout piloté par un contrôleur Leap Motion:

Bras InMoov piloté par LeapMotion
Bras InMoov piloté par LeapMotion. Photo by Sebastien F4GRX, CC-BY-NC-SA

Bon, il y avait aussi une salle “artistique” avec des choses imprimées en frittage de poudre par quelque gros industriel. C’est joli, oui. Avant, on savait faire pareil en scultptant une branche d’olivier avec quelques limes et ciseaux à bois… Mais bon, les amateurs apprécieront!

Un oiseau artistique
Un oiseau artistique. Photo by Sebastien F4GRX, CC-BY-NC-SA

Le reste des images est hébergé sur mon dropbox OVH. si la publication expire, demandez moi de la remettre en ligne. Toutes les photos que j’ai fait au 3D Print Show sont exclusivement disponibles sous licence Creative Commons – Attribution – Non Commercial – Share Alike (CC-BY-NC-SA), sauf autorisation écrite de l’auteur, Sébastien F4GRX.

 

 Conclusion

J’ai passé 2 jours bien sympas, même si tous les exposants n’avaient pas tous des trucs merveilleux à offrir. Il faut dire que je fais partie d’une espèce un peu spéciale, celle des ingénieurs, et que j’ai donc des attentes assez exigeantes sur ce qu’est un bon objet technique. Il m’est facile de détecter les défauts quand je sais ce que je cherche, et je suis allergique au blabla. Donc tout ce qui mettait en avant le blabla pour cacher des défauts m’a donné des boutons qui grattent, et j’ai tendance à parler de ça…

Malgré tout j’ai pu faire de bons contacts avec des gens intéressants, et toutes ces machines qui tournent m’ont bien inspiré et donné des idées que j’appliquerai sur mon modèle… Ou que j’éviterai d’appliquer!

A demain pour la description de l’avancement de ma propre machine.

Impression 3D de précision

Après m’être amusé avec des micro turbines, je m’étais amusé à modéliser une turbine sur openscad. J’y ai passé pas mal de temps, et le rendu 3D était devenu très correct. Vous pouvez retrouver le fichier scad de ce projet ici: turbine.scad

Maintenant que je suis assez proche de la réalisation de mon imprimante 3D, je me suis intéressé à la possibilité d’imprimer réellement cette turbine en 3D.

Jennyfer de l’Electrolab est une spécialiste de l’impression 3D, dont vous entendrez plus parler dans les mois à venir. Elle maîtrise vraiment sa machine et les processus d’impression, de la conception à la réalisation. Son imprimante personnelle n’est plus un jouet, mais une machine fiable et fonctionnelle qui a tourné en continu pendant un mois sans nécessiter aucun re-réglage, et fait maintenant concurrence à Stratasys (pour un prix largement moins élevé).

Après quelques discussions, elle m’a proposé d’imprimer ma mini turbine, ce qui est à la fois une grande chance pour moi, car je peux réaliser un proto sur une machine excellente, et pour elle c’est un défi, car ma pièce est vraiment petite et elle peut tester sa machine dans des conditions pas faciles.

J’ai appris au passage quelques informations sur la modélisation en vue de l’impression.

Contrairement à ce que beaucoup de gens pensent,il ne s’agit pas simplement de concevoir un objet arbitraire et de l’imprimer comme un document word. En poursuivant cette idée, il y aura beaucoup de déceptions. En effet, le processus d’impression 3D doit être envisagé dès le début de la conception. En particulier, pour cette pièce, il y a une particularité : elle est composée uniquement de murs fins, sans aucun volume rempli. Nous sommes donc en mode “remplissage 100%” ,et là, le slicer (logiciel qui découpe l’objet en tranches) ne sait pas remplir de zone plus étroite que la taille du filament.
Nous avons donc revu ensemble les épaisseurs des pales et des murs fins, pour qu’ils correspondent à un nombre entier de filaments, ici deux. Dans le cas contraire, le slicer n’aurait pas pu remplir entièrement le volume des murs, déja très fins, les filaments auraient été trop espacés (c’est à dire séparés par des espaces trop fins pour être remplis).

Voici le résultat de l’impression de l’objet tel que je l’ai modélisé. Les paramètres utilisés sur son imprimante étaient: filament ABS, couches de 0,2 mm, buse de 0,25 mm (pour un filament extrudé de 0,34 mm). Les murs et les pales de cet objet ne font que deux filaments de largeur, soit 0,68 mm, et le diamètre total de la roue atteint 26 mm:

Les objets conçus sous OpenSCAD
Les objets conçus sous OpenSCAD

Cette impression est peu satisfaisante. Je n’étais pas devant la machine pendant l’impression, mais Jennyfer m’a dit que la première couche avait été imprimée par sa chaine logicielle de façon un peu bizarre, en plusieurs fois, sans passages réguliers. Après avoir supposé que le STL généré par OpenSCAD avait quelques problèmes, j’ai trouvé la vraie raison. En modélisant mon objet sous openscad, j’ai voulu m’assurer que l’objet final avait bien l’épaisseur voulue et pas plus, donc les faces de la roue sont “rectifiées” et les dépassements des pales (disposées à 45 degrés) sont rabotés au passage. Si on observe avec précision le résultat, on voit que la surface des pales en contact avec la base d’impression est formée de petits triangles, alors que la zone des pales proche du moyeu a une épaisseur “nulle”:

La première couche est liée à ce biseautage
La première couche est liée à ce biseautage

En conséquence, le slicer a décidé que la couche zéro était uniquement composée du moyeu, du carter, et de ces petites zones triangulaires. Le corps des pales commence réellement à la couche suivante. De plus, il se trouve que le fichier STL généré par OpenSCAD a des problèmes de fermeture, on dit vulguairement qu’ “il n’est pas manifold”, c’est à dire que la surface du solide comporte des trous. Heureusement, les logiciels de conception semblent capables de s’en sortir malgré ce problème en faisant des “réparations”.

Voici le chemin de l’extrudeur pour la couche zéro, modélisé par OpenSCAM:

G-code de la première couche
G-code de la première couche

Effectivement, la couche zéro est composée de petits triangles. A cause de cela, l’objet imprimé est de très mauvaise qualité, car la couche zéro est imparfaite, l’objet n’est pas stable.

Jennyfer a alors repris la conception de la roue dans son modeleur, mais a implémenté ce rabotage différemment, ce qui fait que ses essais d’impression sont bien mieux réussis. Remarquez que la couche zéro de ces pièces est bien plane:

La meme pièce, après reprise (couche zéro à gauche)
La meme pièce, après reprise (couche zéro à gauche)

Après montage des roulements (de ventilateur de PC) et insertion de l’axe (d’un chariot de lecteur DVD), je dois dire que le respect des côtes est quasi parfait, le roulement et l’axe se sont insérés en force mais sans problème, le frottement est suffisant pour maintenir fermement les éléments en place sans glissements. J’ai pu ensuite ajouter de petites rondelles en laiton (coupées au coupe-tube et finies à la lime), et couper un carter dans une canette de coca pour obtenir une turbine qui tourne vraiment bien dans le tube d’un aspirateur:

Les pièces prêtes à assembler
Les pièces prêtes à assembler
La turbine assemblée
La turbine assemblée

Il y a donc plusieurs leçons importantes à retenir:

  • On peut obtenir des pièces mécaniques de très bonne qualité (celles ci sont encore à améliorer)
  • Il faut concevoir la pièce en ayant en tête le processus d’impression, et la machine utilisée. C’est évident, mais la surexcitation actuelle des médias aurait tendance à nous faire oublier l’importance du travail de modélisation. A ce propos, on remarque les problèmes que peuvent poser un site comme thingiverse: un objet donné sera sans doute bien imprimé sur la machine de l’auteur, mais des petites variations de procédé vont certainement aboutir à des problèmes d’impression partout ailleurs. Surtout pour les pièces fines.
  • La couche zéro est très importante. C’est elle qui conditionne la qualité de toute la pièce qu’elle supporte.
  • Les dimensions de la pièce sont importantes, surtout quand on veut des pièces de faible épaisseur. Le comportement du slicer doit être bien compris pour lui “donner à manger” des pièces qui se comporteront bien.

J’ai donc appris beaucoup de choses en fabriquant ce petit objet, et je suis certain que tout ceci me fera gagner beaucoup de temps plus tard. Je réinsiste donc une fois de plus: sans modélisation adéquate, on ne peut pas utiliser une imprimante 3D et attendre des résultats de qualité. Toute la chaine d’outils doit être maitrisée, et il faut absolument modéliser sa pièce en pensant à son mode de réalisation.

Je vais donc remodéliser ma pièce pour corriger ces problèmes.

A+!

[eshapeoko] Moteurs commandés

(Pour commencer, voir ici l’annonce du projet)

J’ai commandé ce matin les 4 moteurs pas à pas nécessaires à ma CNC. Et des micro-switches fin de course.

Ce sont des modèles au format NEMA23, plus gros que les moteurs de reprap au format NEMA17. Cette image montre la différence:

Moteurs Nema17 / Nema23
Moteurs Nema17 / Nema23

L’intérêt supplémentaire, c’est que les moteurs de Makerslide sont des modèles 400 pas par tour, ce qui est une très bonne chose pour la résolution de la machine. En général, on ne trouve que des 200 pas par tour.

J’ai aussi choisi les drivers que j’utiliserai pour les piloter. Ce sera les modules Pololu DRV8825, capables de fournir 2 ampères (la datasheet parle même de 2.5A, pas mal!). Ils peuvent aussi fonctionner en micro-step 1/32, ce qui fait 12800 pseudo-pas par tour! Je ne pense pas que le système mécanique qui y sera attaché soit aussi précis!

Je commence aussi à réfléchir au design électronique. Je me doute que ces bestiaux vont chauffer (c’est d’ailleurs incroyable qu’on arrive à faire passer autant de courant dans un aussi petit composant !), donc j’ai déja prévu de les plaquer coté composants sur une plaque de cuivre ou un bon radiateur en alu (avec de la graisse thermique), qui servira de fond de boitier pour la carte électronique. En ajoutant des parois sur le bord du radiateur, j’aurai ainsi une boite fermée.

J’ai dépensé, tout compris, et après conversion, un total de 150,68 euros. Je suivrai le budget de près!

Voir l’annonce du projet

 

 

[Projet] Ma future CNC / imprimante 3D

Bon, les circuits pour le module NFC sont partis chez SeeedStudio, merci à eux pour leur efficacité et leur bon service: ils se rappellent encore qu’ils ont oublié de me livrer un truc il y a un an, et vont me l’ajouter gratos à ma commande!

En attendant, j’ai un peu de temps libre. Dans les transports, au lieu de jouer à Kicad, je vous pouvoir avancer la rédaction de mon guide pour débuter en électronique, et je vais aussi démarrer mon grand projet de fond, celui qui donnera le sens à la vie, à l’univers, et au reste.

Je vais me monter une imprimante 3D.

Non, une CNC.

Non, en fait, j’arrive pas à choisir.

Donc ce sera les deux.

Je vais prendre une eShapeoko. C’est une plate forme peu chère, très robuste, et assez universelle. Vu sa construction, je n’aurai pas de difficulté à la reconvertir à l’envie, en CNC ou en imprimante 3D, je n’aurai qu’à remplacer la “broche” par un extrudeur, et ajouter un hot plate.

Je me fais pas d’illusions, j’ai vu plein de gens à l’Electrolab passer leur soirées sur les réglages, je sais qu’il y aura beaucoup de travail.

Mais bon, je me dis qu’avec mes ambitions de bricolage, avoir un moyen de production rapide à la maison n’est pas un luxe. Je vais choisir toutes les options de la eShapeoko qui garantissent le maximum de robustesse, avec l’objectif d’usiner du bois (medium) et peut être de l’aluminium (même si c’est lent).

Je compte aussi la mettre à disposition de mes amis makers qui auraient des besoin d’impression 3D. On verra quand ce sera en “production”, mais ça me plairait de filer un coup de main aux potes.

Voici ce que je vais prendre dès que j’aurai reçu mon sponsoring d’anniversaire (:D) :

  • kit eshapeoko avec options: double axe x, double drive y, longueur étendue, perçages nema23
  • 4 moteurs nema23
  • driver moteurs, 1 arduino pour grbl
  • Peut être que j’utiliserai un raspberry pi pour le pilotage.
  • pour la broche, je sais pas encore. J’ai une petite perçeuse qui doit aller pour le bois avec une alim suffisante.
  • une table de travail de 50×60 en bois épais, avec 4 pieds en cornières acier, et des étagères intermédiaires pour ranger les accessoires
  • un capot en plexi pour éviter de mettre de la poussière partout. Et un adaptateur pour l’aspirateur…

Ca me permettra de découper et percer des plaques de MDF, c’est l’objectif numéro 1.

Ensuite on passera à l’objectif numéro 2, l’impression 3D, ça me demandera d’investir dans différents accessoires:

  • hotplate
  • extrudeur adaptable à l’emplacement de la broche. Là, je sais que je pourrai compter sur les copains de l’Electrolab.

Bref, tout un programme!
J’ai déja des tonnes d’idées supplémentaires: broche plus puissante pour travailler l’alu, bloc de démultiplication pour améliorer la résolution des déplacements. Il m’en viendra d’autres!

Bien entendu, je décrirai ici l’avancement de mon projet. Au boulot!

Revue de Presse – 31 Décembre 2012

Raspberry Pi

Pilotage d’une borne d’arcade avec un Rpi. Le montage est un peu compliqué, car il faut convertir la sortie vidéo HDMI en VGA, puis en RGB, car c’est ce que “mangent” les bornes d’arcade. Problème, la fréquence des lignes vidéo doit être ramenée à 15 kHz avec un circuit de traitement vidéo! Une fois que c’est fait, l’émulateur MAME peut émuler n’importe quelle console.

Arcade avec raspberry pi
La borne sous MAME

Arduino

Un unicycle en forme de raptor, commandé par un arduino. Dans ces appareils, le moteur doit être piloté très finement pour que la machine reste en équilibre quel que soit son mouvement.

Vélo raptor
Le Raptor Bike

ARM Embarqué

Une Stellaris Launchpad a été utilisée pour piloter une imprimante 3D RepRap.

Radio

Deux belles images d’un système d’émission vers un satellite. C’est plus complexe que pour la réception, on aperçoit des éléments en guide d’ondes, qui évitent l’atténuation introduite par les câbles.

antenne emission satellite
Groupe d’émission satellite (uplink) en bande X (11 GHz)

Technologies

Une machine pick-and-place manuelle. A quoi ça sert? A positionner précisément vos composants CMS sur de la pâte à braser. Si comme moi vous arrivez à souder vos CMS directement à l’étain, vous n’en aurez pas besoin. Mais si vous utilisez la technique de la refusion, cette belle machine pourra vous faire gagner du temps.

Pick and place manuel
Placement manuel de composants CMS

 

Réparer un jack grâce à l’impression 3D

L’impression 3D, ça sert à tout!

“Carsonlau” s’est fait arracher la prise jack de son casque par un voisin indélicat dans un avion.

Il a recréé un modèle 3D de son jack, ainsi qu’un moule en deux parties. Avec du caoutchouc silicone modelable “Sugru” il a pu très facilement reconstruire un jack au bout de son câble.

L’effet est bluffant, cela n’a rien à voir avec un jack de remplacement acheté en magasin de bricolage! La partie anti-arrachement est particulièrement réussie, c’est ce qui manque habituellement sur les jacks du commerce.

Voici ce que ça donne, ainsi que le lien original, et l’article sur MAKE.

Moule pour jack
La CAO du moule imprimé en 3D
Jack made with sugru
Le résultat après démoulage. Bluffant!