Principes de conception et conseils pratiques pour l’impression 3D

 (blog.rahix.de)
2 points par GN⁺ 2025-05-05 | 3 commentaires | Partager sur WhatsApp
  • La conception pour l’impression 3D diffère fortement des méthodes de fabrication traditionnelles et exige une philosophie de conception entièrement différente
  • On trouve beaucoup d’informations de base en ligne, mais les ressources rassemblant des directives avancées et des conseils réellement pratiques sont rares
  • Ce guide réunit en un seul endroit des principes de conception et des exemples spécifiquement dédiés à l’impression 3D FDM/FFF
  • Cet article se concentre sur le procédé FDM/FFF et peut ne pas s’appliquer aux autres méthodes de fabrication additive
  • La conception de pièces fonctionnelles est au cœur du sujet, avec l’objectif d’obtenir des structures faciles à imprimer sans réglages fins
  • La réduction du post-traitement, la réduction du gaspillage de matériau et la facilité de production font partie des objectifs principaux
  • L’accent est mis sur la qualité mécanique plutôt que sur l’esthétique, et une pièce bien conçue possède naturellement sa propre beauté

Goals of Design Engineering

  • La conception mécanique consiste toujours à trouver la meilleure solution parmi de multiples objectifs et contraintes
  • Objectifs clés :
    • Concevoir en fonction des charges : créer une structure capable de supporter efficacement les efforts
    • Concevoir en fonction du procédé de fabrication (DFM) : ajuster la structure pour qu’elle soit facile à imprimer
    • Optimiser les coûts : réduire la quantité de matériau et le temps d’impression
  • Le design engineering optimise la structure des pièces pour le procédé de fabrication plutôt que d’améliorer les équipements de production
  • La pièce idéale vise une conception portable (Portable Design), imprimable sur une grande variété d’imprimantes 3D
  • Les imprimantes et les logiciels évoluant en permanence, certaines règles pourront perdre de leur importance avec le temps

Terminology

  • Layer : structure obtenue par empilement de sections horizontales de la pièce
  • Perimeter : ligne formant le contour extérieur de chaque couche
  • Shell : structure creuse ne conservant que les contours extérieurs à chaque couche
  • Infill : structure en treillis qui remplit l’intérieur de la coque
  • Infill Percentage : taux de densité du remplissage interne
  • Overhang : partie en surplomb sans support en dessous
  • Bridge : structure traversant un vide avec un support à ses deux extrémités
  • Seam : point de départ/fin de l’impression du contour, souvent visible

The Standard Printer Profile

  • Pour une conception portable, il faut définir un environnement d’impression de référence
  • Voici les critères de conception basés sur une imprimante FDM générique :
    • Diamètre de buse : 0.4mm
    • Hauteur de couche : 0.2mm
    • Alignement et calibration des axes XY corrects
    • Vitesse d’impression standard, tout en acceptant quelques artefacts mineurs
    • Impression des bridges et des overhangs sans difficulté particulière
    • Adhérence au plateau adéquate

1. Designing for Part Strength

  • Les pièces imprimées en 3D sont creuses et fabriquées par empilement de couches, ce qui leur donne une anisotropie (Anisotropy) : leurs propriétés mécaniques varient selon la direction
  • En plus des règles générales de conception pour la résistance, il faut tenir compte de considérations propres à l’impression 3D

  • Part Orientation

    • R1.1 — aligner les efforts de traction parallèlement au plan d’impression
    • Les charges de traction sont plus critiques lorsqu’elles tendent à séparer les couches ; il est donc important de choisir l’orientation d’impression en fonction de la direction des efforts
    • En particulier pour les structures de type clip, les pièces qui se plient présentent un risque élevé de rupture à l’usage répété selon leur orientation d’impression
    • Pour éviter que d’autres utilisateurs n’impriment le modèle dans le mauvais sens, il est préférable de sauvegarder le fichier du modèle dans la bonne orientation d’impression

  • When no orientation works

    • Pour les pièces complexes sans orientation d’impression idéale, il est souvent efficace de les diviser en plusieurs éléments à imprimer séparément puis à assembler
    • R1.2 — s’il n’existe pas de direction optimale, imprimer la pièce en plusieurs parties
    • Les joints en queue d’aronde s’impriment facilement dans la plupart des orientations et conviennent bien à l’assemblage

  • To infill or not to infill

    • Porter l’infill à 100 % ne se traduit pas nécessairement par une augmentation efficace de la résistance
    • Comme la résistance se concentre à la surface, il est plus efficace d’augmenter les shells (perimeters)
    • R1.3 — la résistance est déterminée davantage par la surface externe que par l’intérieur
    • L’infill peut entraîner un gaspillage de matériau et une augmentation du temps d’impression
    • Les charges structurelles sont maximales dans les zones extérieures éloignées de l’axe neutre ; il est donc plus efficace d’y concentrer la matière

  • The Flow of Forces

    • En tenant compte des trajets de circulation des forces (Force Lines) dans la pièce, on peut réduire les contraintes par des modifications de forme
    • R1.4 — orienter autant que possible le flux des forces selon des trajectoires rectilignes
    • Appliquer des congés (fillets) aux arêtes permet de réduire les concentrations de contraintes et de limiter le risque de rupture

  • Cross-sectional Considerations

    • En impression 3D, les structures étant le plus souvent creuses, réduire la surface extérieure est plus efficace pour économiser du matériau que réduire simplement la section
    • R1.5 — les formes épaisses sont plus avantageuses que les formes minces
    • Exemple : une poutre en I, traditionnellement très résistante, peut en impression 3D être moins avantageuse qu’une section carrée, à la fois en résistance et en efficacité d’impression

  • Simulation Struggles

    • Dans la fabrication traditionnelle, la simulation est un outil clé, mais la structure hétérogène de l’impression 3D rend les prévisions précises difficiles
    • À la place, imprimer et tester directement devient une alternative peu coûteuse
    • Toutefois, si les essais d’impression conviennent pour tester la résistance mécanique, ils ne sont pas recommandés pour valider la précision dimensionnelle
    • La topology optimization est peu adaptée au procédé FFF et ne fournit pas de formes idéales pour l’impression

2. Tolérances de fabrication et finition des pièces (Manufacturing Tolerance and Part Finish)

  • Chanfreins vs. congés

    • R2.1 — utiliser des chanfreins pour les arêtes parallèles au plan d’impression, et des congés pour les arêtes verticales, afin d’obtenir la meilleure qualité d’impression
    • Les congés horizontaux provoquent des surplombs (overhang) brusques, ce qui dégrade la qualité de surface et complique l’impression
    • Dans le sens vertical, les congés sont efficaces pour réduire l’accélération de la tête d’impression et donc limiter les défauts de surface
    • Les chanfreins conservent une pente constante, formant des lignes de couche uniformes à chaque couche et offrant un aspect propre

  • Trous horizontaux

    • Les trous circulaires horizontaux posent un important problème de surplomb ; il vaut donc mieux les remplacer par une forme en goutte d’eau à 90° (teardrop) ou une structure à toit plat
    • R2.2 — concevoir les trous horizontaux sous forme de goutte d’eau ou de structure à toit
    • Les zones en bridge peuvent légèrement s’affaisser, il faut donc prévoir un jeu supplémentaire

  • En apparence sans jointure

    • La jointure de périmètre (seam) est le point de début/fin d’impression, et sa position peut provoquer des erreurs dimensionnelles et une dégradation visuelle
    • Sur des cercles parfaits ou des coins ayant tous le même angle, il est difficile de déterminer l’emplacement de la jointure, ce qui augmente le risque d’erreur
    • R2.3 — pour les trous verticaux, utiliser une forme en goutte d’eau pour éviter la jointure
    • R2.4 — pour que la jointure n’affecte ni la fonction ni l’apparence, ajouter un coin concave marqué afin de guider la jointure

  • Tolérances prévisibles en FFF/FDM

    • La conception doit tenir compte des limites du procédé de fabrication, et une erreur de surface d’environ 0,1 mm est généralement considérée comme normale
    • Les pièces aux angles vifs et à la géométrie complexe subissent une augmentation des erreurs due aux accélérations
    • R2.5 — améliorer les tolérances en concevant des trajectoires faciles pour la tête d’impression
    • Le retrait et le warping se produisent moins sur les pièces volumineuses comportant beaucoup de surfaces courbes
    • R2.6 — pour éviter le warping, concevoir des surfaces arrondies et des volumes importants ; la forme idéale est la sphère

  • Une précision parfaite

    • Comme avec l’approche Goldilocks, trouver les dimensions optimales via des impressions de test offre une bonne répétabilité, mais nuit à la portabilité de la conception
    • R2.7 — si vous ne pouvez pas le rendre précis, rendez-le réglable
    • Exemples de mécanismes de réglage :
      • Trous oblongs : permettent d’ajuster la position, mais rendent le réglage fin difficile
      • Structure à vis opposées : adaptée au réglage précis en hauteur, mais nécessite un accès des deux côtés
      • Association ressort + vis : réglage simple, avec possibilité d’ajouter une vis de blocage
      • Cales (shimming) : ajustement en hauteur en superposant de fines tôles métalliques ou des feuilles imprimées en 3D

  • Ajustements mécaniques

    • Les systèmes de tolérances utilisés en fabrication traditionnelle (par ex. H6) sont peu réalistes en impression FDM
    • Si nécessaire, il est possible d’atteindre une tolérance précise par post-usinage à l’alésoir, mais sauf cas particulier, l’efficacité est faible
    • Pour les cas simples, on choisira plutôt entre ajustement avec jeu (clearance fit) et ajustement serré (interference fit)

  • Les cercles, un faux ami

    • Dans un ajustement serré, les trous circulaires laissent peu de marge de déformation au matériau, ce qui augmente le risque de casse
    • Les trous hexagonaux ou carrés peuvent absorber l’interférence par déformation et offrent donc plus de souplesse
    • R2.8 — pour un ajustement serré, utiliser des trous hexagonaux ou carrés plutôt que circulaires

  • Crush ribs

    • Les crush ribs sont une structure adaptée aux ajustements serrés assemblés une seule fois
    • Elles permettent d’absorber les tolérances d’impression par déformation des nervures, et d’obtenir ainsi une force d’interférence plus constante
    • Comme il s’agit de petits détails, les erreurs d’impression y sont plus importantes et l’impression tend généralement à être sous-dimensionnée
    • R2.9 — utiliser des crush ribs pour les ajustements serrés qui ne nécessitent pas de remontage

  • Grip fins

    • Les grip fins exploitent la déformation élastique pour fournir une structure d’interférence pouvant être démontée et remontée plusieurs fois
    • Contrairement aux crush ribs, elles permettent un assemblage/désassemblage continu et conviennent aux pièces destinées à un usage répété
    • R2.10 — utiliser des grip fins pour les ajustements serrés nécessitant des assemblages répétés

3. Optimisation du procédé (Process Optimization)

  • Matériau de support

    • R3.1 — en principe, éviter l’utilisation de matériau de support
    • Les supports entraînent plus de post-traitement, du gaspillage de matière, une baisse de la précision dimensionnelle et une dégradation de la qualité de surface
    • Dans la plupart des cas, de petites modifications de conception suffisent pour supprimer le besoin de supports
    • Un simple changement d’orientation d’impression peut aussi permettre de les éliminer

  • Orientation diagonale

    • En inclinant la pièce de 45° par rapport aux axes d’impression, on peut réduire les bridges et uniformiser la qualité sur toutes les faces
    • R3.2 — une disposition inclinée peut permettre d’éliminer les supports
    • En revanche, comme il existe un risque de basculement, il est conseillé d’ajouter un brim

  • Diviser pour mieux régner

    • S’il est impossible d’éviter les supports, on peut aussi envisager de diviser la pièce en plusieurs éléments puis de les assembler
    • R3.3 — si aucune orientation ne permet d’éviter les supports, imprimer la pièce en plusieurs parties

  • Couches sacrificielles

    • Les trous lamés (counterbore) traversants de haut en bas sont difficiles à imprimer sans support
    • L’ajout d’une couche sacrificielle (sacrificial layer) permet de maintenir la structure sans support
    • Après impression, retirer la fine couche bridge au couteau ou à la perceuse permet d’obtenir la forme souhaitée
    • R3.4 — pour les surplombs internes, remplacer les supports par des couches sacrificielles

  • Astuce pour les counterbores en surplomb

    • Variante plus avancée que la couche sacrificielle, elle consiste à placer les bridges dans une direction qui ne gêne pas le trou intérieur afin de construire progressivement la structure
    • Elle permet d’obtenir un résultat propre sans post-traitement, particulièrement efficace sur les petits trous
    • R3.5 — pour les counterbores en surplomb, utiliser l’astuce des couches bridge

  • Couches de bridges

    • En empilant plusieurs bridges de manière hiérarchique, on peut fabriquer des structures plus complexes sans support
    • Le bridging séquentiel (sequential bridging) est aussi utilisé dans le projet OpenFlexure
    • R3.6 — des bridges construits sur d’autres bridges permettent d’imprimer des formes complexes sans support

  • Les économies de matière mal pensées

    • Les formes en poutre en I ou les trous inutiles peuvent au contraire augmenter la consommation de matière et le temps d’impression
    • En impression 3D, c’est la surface extérieure qui influence davantage l’usage de matière que l’intérieur
    • R3.7 — pour économiser de la matière, mieux vaut conserver une forme volumique que percer des trous

  • Optimiser l’adhérence au plateau

    • Il faut ajuster correctement la surface de contact avec le plateau pour faciliter à la fois l’impression et le retrait en production en série
    • Si elle est trop faible, le risque de basculement augmente ; si elle est trop grande, le retrait devient difficile
    • R3.8 — en production en série, minimiser la surface de contact avec le plateau

  • Mouse Ears

    • Au lieu d’un brim, l’utilisation de Mouse Ears conçus directement dans la CAO permet d’améliorer l’adhérence et de simplifier le post-traitement
    • Ils peuvent être attachés directement à la pièce ou prendre la forme de petites excroissances séparées, faciles à enlever
    • R3.9 — ajouter des Mouse Ears aux pièces dont l’adhérence au plateau est difficile

4. Intégration fonctionnelle (Functional Integration)

  • Intégrer plusieurs fonctions dans une seule pièce permet de réduire l’assemblage et les coûts, mais présente aussi des inconvénients comme des contraintes sur l’orientation d’impression ou une itération plus difficile des prototypes
  • Selon les cas, il faut aussi envisager de séparer les fonctions afin de faciliter le prototypage et la réparation

  • Zip tie Channels

    • L’ajout de petits canaux semi-circulaires à la surface d’une pièce permet de fixer des fils avec des colliers de serrage
    • R4.1 — Utiliser des canaux pour Zip tie afin de fixer les câbles

  • Flexures

    • Une flexure est une structure qui autorise le mouvement en exploitant l’élasticité du matériau
    • Une conception fine et longue permet un déplacement plus important dans la plage élastique
    • En plaçant plusieurs flexures fines en parallèle, il est possible d’optimiser la rigidité et la course
    • R4.2 — Utiliser des flexures pour intégrer des fonctions mobiles
    • R4.3 — Concevoir les flexures pour qu’elles ne se déforment que dans leur plage élastique
    • R4.4 — Prévoir des butées sur les flexures pour empêcher un déplacement excessif

  • Clips

    • Les clips sont un cas d’usage représentatif des flexures et permettent une fixation sans vis d’assemblage
    • L’orientation d’impression est importante, et les clips qui traversent les couches sont très fragiles
    • En cas d’utilisation d’un verrouillage par la forme (form-locking), il faut prévoir un espace permettant de libérer le clip
    • R4.5 — Concevoir les clips avec une course minimale pour éviter la casse
    • R4.6 — Prévoir une structure déverrouillable pour les clips à verrouillage par la forme

  • Living Hinges

    • Une charnière souple (living hinge) est une charnière fonctionnant par flexion d’un plastique mince, avec une conception simple et économique
    • Une charnière mince doit impérativement être imprimée à plat sur le plateau
    • Les charnières réalisées en bridging offrent de moins bonnes performances

  • Printed Bearings

    • Lorsqu’un grand roulement est nécessaire, il est possible d’intégrer un roulement en concevant une piste dans la pièce puis en assemblant des billes en acier
    • On peut aussi ajouter une cage imprimée pour maintenir l’espacement

  • Print-in-place Mechanisms

    • Le print-in-place consiste à imprimer plusieurs pièces d’un seul coup sans assemblage
    • Il permet même d’imprimer des structures impossibles à assembler, comme des jeux d’engrenages, ce qui en fait une technique d’intégration très puissante
    • La difficulté de conception est élevée, notamment à cause de l’orientation imposée pour l’impression et de la difficulté à retirer les supports
    • Il faut prévoir un jeu d’au moins 0,3 mm entre les pièces en interface
    • R4.7 — Utiliser des structures breakaway amovibles pour supporter les formes flottantes
    • R4.8 — Prévoir un jeu suffisant pour éviter les contacts pendant l’impression

5. Au-delà du plastique (Beyond Plastic)

  • Nuts and Bolts

    • Screw Preload
      • La force de compression (preload) générée par le serrage d’une vis détermine la stabilité de l’assemblage, mais la faible rigidité des pièces imprimées en 3D rend les calculs traditionnels inopérants
      • Pour résister aux vibrations et aux charges dynamiques, il est recommandé d’utiliser du frein-filet (threadlocker) ou des écrous frein
      • R5.1 — Utiliser un dispositif de blocage en complément pour les vis soumises à des charges dynamiques
    • Screw Length
      • Les vis doivent être conçues aussi longues que possible afin de répartir la compression dans l’ensemble de la pièce et d’éviter un serrage excessif
      • R5.2 — Concevoir la longueur des vis aussi grande que possible
    • Threads in Printed Parts
      • Il est possible de tarauder directement des filetages dans des pièces plastiques ou de les générer en CAD, mais ils s’endommagent facilement en cas de serrage excessif
      • Les filetages taraudés peuvent convenir à des assemblages faiblement chargés sans serrages répétés
      • R5.3 — Utiliser des filetages taraudés pour les assemblages peu réutilisés
    • Rib Thread Forming
      • La création de filetages par déformation d’un crush rib permet un assemblage simple sans post-traitement
      • R5.4 — La création de filetages à l’aide de nervures est utile pour des assemblages simples et peu réutilisés
    • Threaded Inserts
      • Les inserts métalliques thermofixés fournissent des filetages robustes et stables, adaptés aux assemblages répétés
      • R5.5 — Recommander l’usage d’inserts pour une forte résistance et une bonne réutilisabilité
    • Embedded Nuts
      • Insérer des écrous standard dans la pièce est économique et idéal lorsqu’ils sont utilisés avec de longues vis
      • L’insertion des écrous est possible grâce à des découpes latérales ou arrière
      • R5.6 — Concevoir des découpes pour l’insertion d’écrous standard
    • Thread Strength
      • La plupart des méthodes de filetage offrent une résistance suffisante pour les charges courantes, et le choix de conception doit surtout se faire selon la répétabilité et la facilité d’assemblage

  • Dowel Pins

    • Les goupilles de positionnement (dowel pins) sont peu utilisées à cause des limites de tolérance de l’impression
    • Elles restent toutefois utiles pour les montages où la précision est importante, avec possibilité de post-usinage ou d’usage de trous hexagonaux / crush ribs

  • Embedded Hardware

    • L’insertion de quincaillerie pendant l’impression permet de simplifier la fixation ou l’assemblage
    • Le principe consiste à mettre l’impression en pause, insérer l’élément, puis reprendre afin de le bloquer à l’intérieur de la structure
    • Exemples : feuille transparente, aimants, grille métallique, etc.
    • R5.7 — Intégrer les fonctions via l’insertion de quincaillerie plutôt qu’avec des fixations complexes

  • Printing on Fabric

    • Il est possible de fabriquer des structures souples en recouvrant l’impression en cours avec un tissu fin (tulle, etc.)
    • Cette technique est surtout utilisée dans l’habillement et le cosplay, les pièces individuelles étant fixées sur le tissu
    • La souplesse peut être ajustée selon la géométrie

6. Conception de l’apparence (Appearance)

  • Complex Shapes

    • L’impression 3D permet de réaliser des surfaces complexes et des formes organiques sans surcoût
    • En s’éloignant des designs traditionnels basés sur des angles droits, il est possible d’exploiter activement des formes complexes pour améliorer l’apparence ou l’ergonomie
    • R6.1 — Exploiter activement des formes complexes pour améliorer l’apparence ou l’ergonomie

  • Shadow Lines

    • En ajoutant un petit jeu et des nervures (lignes en relief) aux jonctions de pièces assemblées, il est possible d’obtenir des raccords propres même sans grande précision
    • Si l’on veut aussi assurer une fonction d’étanchéité, on peut ajouter une double nervure à l’intérieur pour créer une structure labyrinthique
    • R6.2 — Ajouter des shadow lines aux jonctions de pièces pour améliorer l’apparence

  • Surface Texture

    • Il existe une limite : les lignes de couche sont difficiles à supprimer sur les surfaces verticales
    • L’utilisation d’une build plate texturée peut améliorer la qualité de la face inférieure, mais cela reste limité
    • La fonction Fuzzy Skin introduit une irrégularité artificielle pour masquer les lignes de couche et améliorer le toucher
    • R6.3 — Ajuster la texture de surface pour atténuer l’aspect “imprimé en 3D”

  • Printed Text

    • Il est possible de graver du texte sur une pièce sans marquage laser ni étiquette
    • En ajoutant des numéros de pièce ou de version, on facilite la gestion et le suivi des modifications
    • La gravure (engraving) donne un résultat plus propre que le relief (embossing)
    • R6.4 — Ajouter du texte de préférence sous forme gravée
    • R6.5 — Orienter le texte verticalement pour favoriser une impression précise
    • Une largeur de trait d’au moins 0,6 mm et une profondeur d’au moins 0,5 mm ne posent généralement pas de problème sur la plupart des imprimantes

  • Vase Mode Design

    • Le Vase Mode imprime une unique paroi externe en spirale, ce qui permet une impression rapide et simple
    • L’absence de joint de couche donne un aspect lisse, il n’y a pas de stringing, et la consommation de matériau est faible
    • Comme il n’y a pas de structure de support interne, la rigidité est faible, mais elle peut être compensée selon la géométrie
    • R7.1 — Utiliser des motifs de beading pour rigidifier les pièces en Vase Mode

  • Beading Patterns

    • Les beading patterns (Sickening Pattern) utilisés pour rigidifier les tôles métalliques peuvent aussi être appliqués à l’impression
    • L’ajout de nervures à une structure en coque mince permet d’augmenter la rigidité
    • CNC-Kitchen présente des exemples détaillés

  • Unconventional Vase Mode

    • Le Vase Mode ne sert pas seulement aux vases : des manipulations géométriques permettent aussi d’imprimer des pièces fonctionnelles
    • Le plateau hexagonal de FPacheco est un exemple exploitant les avantages du Vase Mode sans en être une application typique
    • En production de masse, il est possible d’obtenir à la fois du temps gagné et une bonne qualité

Check-list

  • 1. Garantir la résistance des pièces

    • R1.1 Aligner les efforts de traction parallèlement au plan d’impression
    • R1.2 Si l’optimisation de l’orientation est difficile, diviser en plusieurs pièces
    • R1.3 La résistance dépend davantage de l’épaisseur des parois que du remplissage interne
    • R1.4 Transmettre les charges aussi directement que possible
    • R1.5 Privilégier des sections épaisses plutôt que fines

  • 2. Tolérances de fabrication et finition de surface

    • R2.1 Appliquer des chanfreins sur les arêtes horizontales et des congés sur les arêtes verticales
    • R2.2 Pour les trous horizontaux, adopter une forme en goutte d’eau ou un sommet plat
    • R2.3 Corriger aussi la précision des trous verticaux avec une forme en goutte d’eau
    • R2.4 Guider l’emplacement de la couture vers un coin concave pour garantir la précision
    • R2.5 Concevoir la géométrie en tenant compte de la trajectoire de la tête d’impression
    • R2.6 Éviter les déformations avec des formes volumineuses et aux surfaces courbes douces
    • R2.7 Lorsqu’il est difficile d’assurer la précision, prévoir une possibilité d’ajustement
    • R2.8 Pour les ajustements serrés, utiliser des trous hexagonaux ou carrés plutôt que circulaires
    • R2.9 Pour un press-fit à usage unique, utiliser des Crush Rib
    • R2.10 Pour un assemblage démontable, utiliser des Grip Fin

  • 3. Optimisation du procédé

    • R3.1 Réduire au minimum le besoin de supports
    • R3.2 Éviter les supports en ajustant l’orientation de la pièce
    • R3.3 Si les supports sont inévitables, diviser la pièce
    • R3.4 Éviter les surplombs internes avec une couche sacrificielle
    • R3.5 Utiliser l’astuce de l’Overhanging Counterbore
    • R3.6 Réaliser des formes complexes avec une structure à ponts multiples
    • R3.7 Minimiser la surface tout en conservant une structure volumique
    • R3.8 En production de masse, minimiser la surface de contact avec le plateau
    • R3.9 En cas de problème d’adhérence, ajouter des Mouse Ear

  • 4. Intégration fonctionnelle

    • R4.1 Fixer les câbles avec des canaux pour Zip Tie
    • R4.2 Intégrer les mécanismes mobiles avec des flexures
    • R4.3 Concevoir de sorte que la déformation reste dans la plage élastique
    • R4.4 Inclure une structure de limitation physique pour ne pas dépasser les limites des flexures
    • R4.5 Concevoir les clips avec une course minimale afin d’éviter la casse
    • R4.6 Pour les clips démontables, prévoir un espace permettant l’accès d’un outil
    • R4.7 Pour une conception Print-in-Place, utiliser des surfaces de support détachables
    • R4.8 Prévoir un jeu suffisant entre les pièces pour éviter les interférences

  • 5. Au-delà du plastique – éléments mécaniques

    • R5.1 Pour les vis soumises à des charges dynamiques, utiliser un dispositif de blocage auxiliaire comme un contre-écrou ou un adhésif
    • R5.2 Concevoir des vis aussi longues que possible
    • R5.3 Pour les vis destinées à un assemblage peu fréquent, réaliser directement un taraudage
    • R5.4 L’insertion de vis basée sur des Crush Rib peut éliminer le post-traitement
    • R5.5 Utiliser des Heat-Set Insert pour obtenir des inserts filetés solides et réutilisables
    • R5.6 Prévoir des découpes permettant l’insertion d’écrous standard
    • R5.7 Au-delà des vis, insérer aussi du hardware en cours d’impression pour simplifier l’assemblage

  • 6. Apparence

    • R6.1 Même des formes complexes peuvent être appliquées sans surcoût pour améliorer l’apparence ou l’ergonomie
    • R6.2 Ajouter une shadow line à la jonction de deux pièces pour obtenir une apparence plus haut de gamme
    • R6.3 Ajuster la texture de surface pour atténuer l’aspect « impression 3D »
    • R6.4 Pour le texte, préférer la gravure à l’embossage
    • R6.5 Placer les textes gravés ou en relief perpendiculairement au plan d’impression

  • 7. Conception spécialisée pour le Vase Mode

    • R7.1 Utiliser un Beading Pattern pour rigidifier les pièces en Vase Mode

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3 commentaires

 
judy002626 2025-05-09

Parmi les documents que j’ai vus, celui-ci me semble vraiment faire partie des rares à contenir des informations avancées de grande qualité. Quel bonheur de pouvoir lire ce genre de contenu en français..

Pour les vis, malheureusement, comme je débute encore, j’utilise une méthode transmise de façon empirique autour de moi : au lieu de former le filetage, je crée un cylindre d’environ 0,4 mm plus étroit que le diamètre de la vis, puis j’ajoute à l’entrée un chanfrein court avec un angle prononcé. Qu’en pensez-vous ?

Par exemple, pour une M3, j’utilise un trou de 2,6 mm, avec à l’entrée un chanfrein de 80° sur 0,3 mm de longueur. En SLA, je prévois une épaisseur de paroi d’au moins 2 mm pour le cylindre, et pour le FDM, je ne connais pas bien les spécifications de la personne qui a imprimé la pièce, mais cela a aussi fonctionné en FDM.

Ce ne sont pas des pièces soumises à une forte résistance mécanique ou à des efforts importants, c’est plutôt proche d’un simple assemblage fixe, mais vu qu’elles sont restées intactes même après être tombées plusieurs fois, cela m’a semblé étonnamment correct.🤔
 
1206good 2025-05-09

Sauf s’il s’agit d’une pièce qui doit être démontée et remontée en permanence, j’ai l’impression qu’il suffit surtout de faire attention aux problèmes de séparation selon l’orientation des couches, et que visser dans un simple montant ne pose pas vraiment de problème en pratique.

En revanche, s’il faut démonter et remonter la pièce de façon répétée, il me semble préférable d’utiliser un insert plutôt que d’imprimer directement le filetage.

Dans l’onglet des avis,
« Pour créer directement un filetage dans une pièce imprimée, les vis à bois sont efficaces.

Les vis à bois peuvent créer leur propre filetage sans taraudage préalable.
PETG offre une résistance suffisante à l’impression, mais le PLA peut se fissurer dans des trous parallèles aux couches »
Je partage tout à fait cet avis sur ce point.
 
GN⁺ 2025-05-05
Avis Hacker News

  • Je suis devenu accro à l’impression 3D. J’ai commencé avec une A1 Mini, mais j’en suis venu à imprimer non seulement des projets créatifs, mais aussi des pièces fonctionnelles

    • J’ai imprimé un rack serveur 6 pouces pour un GLi.net Beryl et une Apple TV
    • L’impression 3D prend beaucoup de temps, mais avec l’A1 et Claude, c’est suffisamment accessible pour rester un hobby
    • Il faut des compétences en CAO, mais se lancer sans LLMs est assez intimidant

  • Cet article est d’un niveau supérieur à la pièce moyenne sur Thingiverse ou Printables

    • Il a été conçu dans le mode "plastics" de Fusion 360, mais on ne sait pas distinguer si l’objet est imprimé ou moulé
    • Je me demande s’il existe un moteur de CAO permettant une « conception orientée production » adaptée aux capacités de machines standardisées

  • Pour faire directement des filetages dans des pièces imprimées, les vis à bois sont efficaces

    • Les vis à bois peuvent créer leur propre filetage sans taraud
    • Avec du PETG imprimé, la résistance est suffisante, mais le PLA peut se fendre dans des trous parallèles aux couches

  • La limite de conception des inserts vissés, c’est qu’il n’est pas fiable d’insérer la vis par l’arrière

    • On peut résoudre le problème en insérant la vis par l’arrière avant la pose, puis en la vissant dans l’insert et en installant l’ensemble

  • J’utilise une imprimante 3D depuis 7 ans, et je l’ai assemblée chez moi pendant la pandémie

    • Certains sujets abordés dans l’article, je les connaissais déjà par expérience
    • Le niveau de recherche et d’explication sur l’ensemble est impressionnant

  • Une méthode utile pour minimiser la matière dans une impression consiste à ne pas imprimer certaines surfaces

    • Si une surface n’est pas importante pour la fonction, on peut la supprimer
    • Avec un infill plan, la pièce peut avoir un très bel aspect

  • Le livre "Structures" de J. E. Gordon aide à comprendre les concepts de conception mécanique

  • La Bambu Labs P1S est si simple à utiliser que j’imprime 100 fois plus qu’avec mon ancienne Ender

    • Cela m’a motivé à apprendre Fusion360

  • Problème d’interférence entre arêtes avec congé et arêtes vives

    • Dans le cas d’une boîte rectangulaire, on peut envisager d’arrondir 3 coins sur 4 et de laisser le dernier vif

  • Un design permettant de diviser une sphère en deux parties pouvant être vissées l’une à l’autre est utile

  • Il n’y a aucune raison de ne pas ajouter du texte sur une pièce imprimée

    • L’apparence du texte imprimé en 3D est décevante
    • La technique de transfert de toner semble prometteuse, et la méthode consistant à peindre à la bombe puis à graver le texte au laser paraît aussi intéressante