L’ave­nir ?

L’im­pres­sion 3D, au­jourd’hui, tout le monde connaît ou presque. Les mo­dé­listes ont d’ailleurs été par­mi les pre­miers à croire au po­ten­tiel de cette tech­no­lo­gie. Au dé­part pré­vu pour fa­bri­quer ou re­pro­duire de pe­tites pièces, il est main­te­nant pos­sible d’i

Modèle Magazine - - SOMMAIRE - Texte : Yann Bon­net Pho­tos : Laurent An­dré

Les mo­dèles ré­duits les plus dif­fu­sés sont prin­ci­pa­le­ment construits se­lon deux mé­thodes : en struc­ture bois en­toi­lée ou en EPP/ EPO, plus com­mu­né­ment ap­pe­lés « mousse ». Une troi­sième voie pointe tout dou­ce­ment son nez, à base de pièces en ma­tière plas­tique in­té­gra­le­ment fa­çon­nées en im­pres­sion 3D…

PRIN­CIPE DE L’IM­PRES­SION 3D

L’im­pres­sion 3D est une tech­nique de pro­duc­tion dite ad­di­tive. Le pro­cé­dé de fa­bri­ca­tion est ba­sé sur le dé­pôt suc­ces­sif de ma­tière, con­trai­re­ment aux tech­niques d’usi­nage fonc­tion­nant par re­trait de ma­tière. Pré­sen­té sous forme de fil li­vré en bo­bine, la ma­tière pre­mière se­ra prin­ci­pa­le­ment de l’ABS ou du PLA. La pre­mière est un po­ly­mère ther­mo­plas­tique, sou­vent uti­li­sé dans les ap­pa­reils de la vie cou­rante ou les Le­go par exemple. Le PLA est is­su de ma­té- riaux re­cy­clés, mais aus­si réa­li­sé à par­tir d’ami­don de maïs. Il est bio­dé­gra­dable et cou­ram­ment uti­li­sé dans les em­bal­lages ali­men­taires. Les im­pres­sions en PLA sont un peu plus fa­ciles à mettre en oeuvre, et per­mettent de se pas­ser de ven­ti­la­tion dans l’ate­lier. Pour ces rai­sons, il se­ra prin­ci­pa­le­ment re­te­nu pour notre loi­sir.

Dans les faits, le fil est pous­sé à tra­vers une buse pour y être chauf­fé à 190° où il va se ra­mol­lir. Cette buse est mon­tée sur la tête de l’im­pri­mante, qui se dé­place sur les coor­don­nées X, Y et Z (lon­gueur, lar­geur et hau­teur) se­lon les ordres don­nés par un fi­chier 3D. Ce­lui-ci est la re­pré­sen­ta­tion vir­tuelle de la pièce à fa­bri­quer. L’im­pri­mante dé­bu­te­ra par le dé­pôt d’une pre­mière couche de ma­tière sur l a sur­face du pla­teau, puis conti­nue­ra à construire la pièce couche par couche. Le pro­ces­sus peut du­rer plu­sieurs heures sui­vant la taille et le poids de la pièce.

Comme toute jeune tech­no­lo­gie, l’im­pres­sion 3D ne cesse de pro­gres­ser en per­for­mance, en

qua­li­té et en fa­ci­li­té. Les im­pri­mantes se per­fec­tionnent, mais c’est sur­tout du cô­té du ma­té­riau que les pro­grès sont at­ten­dus. Les fils évo­luent pour se tra­vailler plus ai­sé­ment tout en ob­te­nant un meilleur ren­du.

VERS LA BA­NA­LI­SA­TION

Les re­cherches portent sur la ré­sis­tance, mais aus­si sur une plus grande to­lé­rance pour di­mi­nuer les temps de ré­glage et de mise au point. Ces pro­grès sont es­sen­tiels pour l’ac­cès au plus grand nombre. En ef­fet, si l’im­pres­sion 3D peut re­pré­sen­ter un loi­sir à part en­tière pour quelques pas­sion­nés, tout le monde ne veut pas for­cé­ment y consa­crer au­tant de temps et d’énergie. De nom­breux es­sais né­ces­saires, des pièces lou­pées ou de mau­vaise qua­li­té re­bu­te­ront ceux qui ont avant tout adop­té l’im­pres­sion 3D comme un ou­til sup­plé­men­taire dans l’ate­lier.

Ques­tion ma­té­riel, l’ac­qui­si­tion d’une im­pri­mante 3D est ten­tante car de plus en plus ac­ces­sible, mais la ma­jo­ri­té des mo­dé­listes hé­si­te­ront sou­vent par crainte d’en avoir un usage trop li­mi­té au re­gard de l’in­ves­tis­se­ment. Une so­lu­tion pour convaincre à s’équi­per peut pas­ser par cer­taines im­pri­mantes dites hy­brides. Ces com­bi­nés mul­ti­fa­bri­ca­tions re­groupent en une unique ma­chine une im­pri­mante 3D, un gra­veur la­ser et une frai­seuse CNC par simple chan­ge­ment de la tête de fa­bri­ca­tion.

Si on en­vi­sage l’ac­qui­si­tion d’une im­pri­mante 3D seule, il faut ré­sis­ter à la ten­ta­tion des ma­chines les moins coû­teuses. Même s’il s’agit sim­ple­ment de tes­ter avant d’ache­ter mieux plus tard, dans les faits, ce n’est pas la bonne for­mule pour goû­ter à cette tech­no­lo­gie. Des ma­chines à bas coût (à par­tir de 150 eu­ros en kit !) peuvent tout de même fi­nir par fonc­tion­ner et ré­pondre à des be­soins simples et oc­ca­sion­nels. Mais ce se­ra sou­vent au prix de mo­di­fi­ca­tions et de longues mises au point, tout le contraire de ce que re­cherche le dé­bu­tant dans ce do­maine. Au fi­nal, il y a de grandes chances d’être dé­cou­ra­gé et il reste conseillé d’in­ves­tir da­van­tage dans un ma­té­riel ré­pu­té. De plus, une ma­chine de marque conser­ve­ra une cote et pour­ra être re­ven­due sur le mar­ché de l’oc­ca­sion. En­fin, l’as­pect for­ma­tion et prise en main est un point ma­jeur du dé­ve­lop­pe­ment. Là en­core, seuls les plus pas­sion­nés par l’ou­til sau­te­ront le pas et as­su­re­ront leur au­to­for­ma­tion via les tu­tos du Net et les fo­rums. Heu­reu­se­ment, il est pos­sible de se rap­pro­cher d’une as­so­cia­tion ou d’un FabLab pour bé­né­fi­cier du ma­té­riel à dis­po­si­tion et d’un ac­com­pa­gne­ment. En plus d’une ému­la­tion très mo­ti­vante, c’est éga­le­ment un bon moyen d’ex­pé­ri­men­ter cette fa­bri­ca­tion avant d’al­ler plus loin.

LE RE­TOUR DE LA CONSTRUC­TION

Au-de­là du chal­lenge et de la cu­rio­si­té que consti­tue le vol d’un mo­dèle en­tiè­re­ment im­pri­mé, ce type de construc­tion pour­rait bien de­ve­nir une al­ter­na­tive cré­dible aux construc­tions tra­di­tion­nelles. Si cette tech­no­lo­gie in­no­vante sé­duit de prime abord, elle sus­cite en même temps de nom­breuses d’in­ter­ro­ga­tion. Pro­po­ser un tel mo­dèle sur le mar­ché ne suf­fit donc pas, les mo­dé­listes res­tent à convaincre avant de sau­ter le pas.

Le kit en im­pres­sion 3D en­tend se pla­cer entre le mo­dèle en mousse où il n’y a plus au­cune construc­tion et le kit en struc­ture bois qui né­ces­site un cer­tain sa­voir-faire et beau­coup de pa­tience. Il per­met de re­trou­ver le plai­sir de la construc­tion, de l’as­sem­blage et de la mise en oeuvre de son avion. Cette source de sa­tis­fac­tion est sou­vent une sen­sa­tion ou­bliée ou ja­mais éprou­vée par beau­coup d’entre nous. Pa­ra­doxa­le­ment, cette tech­no­lo­gie der­nier cri peut nous ra­me­ner aux sources du mo­dé­lisme, avec tou­te­fois des com­pé­tences et un temps de construc­tion bien moindres. Le cô­té high-tech pour­rait aus­si at­ti­rer des adeptes plus jeunes ou plus « geek ».

L’as­sem­blage lui-même rompt avec les ha­bi­tudes et les in­con­vé­nients du tra­vail du bois. Il n’y a pas l’en­com­bre­ment d’un chan­tier, ni de pous­sières ré­pan­dues, un ate­lier dé­dié n’est dans ce cas plus in­dis­pen­sable. Ain­si, la table du sa­lon ou de la cui­sine peuvent être ponc­tuel­le­ment ré­qui­si­tion­née le temps du mon­tage, tout en pré­ser­vant l’har­mo­nie des mé­nages. L’ou­tillage né­ces­saire se ré­sume à un tube de cya­no avec son ac­ti­va­teur en bombe et un cut­ter pour éba­vu­rer. En­suite, tout se dé­roule sim­ple­ment par la dé­pose d’un cor­don de colle sur la tranche d’une pièce, avant de la pré­sen­ter bord à bord contre la se­conde. Une pul­vé­ri­sa­tion d’ac­ti-

va­teur fige ra­pi­de­ment le mon­tage et on re­com­mence avec la pièce sui­vante. En comp­tant à peine quelques mi­nutes par pièce en s’ap­pli­quant, l’as­sem­blage avance donc très vite. Quand il faut mé­na­ger des ou­ver­tures ou des per­çages, un ou­til chauf­fant comme un fer à sou­der est pré­co­ni­sé, ce pro­cé­dé évi­tant de dis­per­ser des co­peaux ou de la pous­sière. En somme, cette fa­çon de faire peut ré­pondre aux contraintes mo­dernes de nom­breux mo­dé­listes n’ayant que peu de temps à consa­crer, ou pas d’ate­lier dé­dié à leur loi­sir.

LES LI­MITES AC­TUELLES

Tous les types de construc­tion ont leurs qualités et leurs dé­fauts, les mo­dèles im­pri­més n’y échappent pas. Par exemple, il n’y a pas au­jourd’hui d’ailes vo­lantes au ca­ta­logue, la concep­tion de ce type de voi­lure étant ju­gée en­core trop dé­li­cate au ni­veau des ef­forts por­tant sur la struc­ture. Pas de voi­lure tour­nante type hé­li­co­ptère non plus, à cause de la dif­fi­cul­té d’éprou­ver des pièces mé­ca­niques à des­ti­na­tion du grand pu­blic. Seules quelques pièces des­ti­nées à un au­to­gyre ont pour le mo­ment été pro­duites à titre ex­pé­ri­men­tal. Autre point blo­quant, les mo­to­ri­sa­tions ther­miques sont pour le mo­ment ban­nies à cause des vi­bra­tions des­truc­trices.

Tou­te­fois, cer­taines ca­té­go­ries de fils per­mettent main­te­nant de fa­bri­quer des pièces avec des pro­prié­tés mé­ca­niques aug­men­tées. Des jambes de train d’at­ter­ris­sage sont ain­si réa­li­sables, avec les qualités de leurs dé­fauts dans le sens où le train lui-même se­ra la pièce fu­sible. Ce­la tombe bien, on pro­voque tou­jours une cer­taine fra­gi­li­té sur les trains tra­di­tion­nels, pour en pré­dire la casse en évi­tant de tout ar­ra­cher. Pour le mo­ment, les mo­dèles com­mer­cia­li­sés ont des en­ver­gures com­prises entre 1 m et 1,90 m : dé­jà de quoi ré­pondre aux be­soins les plus cou­rants. Nul doute qu’il se­ra ra­pi­de­ment pos­sible de pro­duire des mo­dèles en­core plus grands par­fai­te­ment viables. Il se passe fi­na­le­ment la même évo­lu­tion des ga­ba­rits qu’avec les « mousses », où des en­ver­gures su­pé­rieures à 2 m n’ont plus rien d’ex­cep­tion­nel.

Les di­men­sions des pièces pro­duites sont li­mi­tées par le for­mat maxi­mum des im­pri­mantes grand pu­blic, qui tient cou­ram­ment dans un cube de 20 x 20 x 20 cm. Vou­loir im­pri­mer au-de­là de­mande un ma­té­riel dont le coût est ex­po­nen­tiel au re­gard de l’aug­men­ta­tion du vo­lume. Il de­vient tech­nique-

ment plus dif­fi­cile de conser­ver le ni­veau de précision avec l’aug­men­ta­tion des dé­bat­te­ments de l’im­pri­mante.

Dans l’usage des mo­dèles im­pri­més, il y a en re­vanche quelques mises en garde spé­ci­fiques. Nous avons par­lé de l a fu­sion du fil à 190°, mais le ma­té­riau i mpri­mé com­mence à se ra­mol­lir à par­tir de 80° de fa­çon sen­sible sur les par­ties les plus fines, comme la peau des mo­dèles. Il est donc re­com­man­dé de pro­té­ger son ap­pa­reil des ex­po­si­tions aux fortes cha­leurs en le re­cou­vrant d’un drap ou d’une housse sur le ter­rain. Rien d’in­édit puis­qu’il s’agit d’une pré­cau­tion dé­jà adop­tée par de nom­breux mo­dé­listes pour évi­ter aux mo­dèles en­toi­lés de se dé­tendre. À l’in­verse, il faudra se pré­oc­cu­per des tem­pé­ra­tures froides, fra­gi­li­sant toutes l es ma­tières plas­tiques en les ren­dant no­tam­ment plus cas­santes aux chocs. En vol, dans des condi­tions hi­ver­nales, on se­ra plus rai­son­nable sur les res­sources in­fli­gées au mo­dèle et pru­dent l ors des at­ter­ris­sages, car les plus vio­lents se­ront moins to­lé­rés. Mais ce point est à re­la­ti­vi­ser car, en cas de dé­gâts, tout n’est pas per­du…

RÉ­PA­RABLE ?

L’ap­pa­rente fa­ci­li­té d’im­pres­sion des pièces peut nous faire consi­dé­rer les mo­dèles réa­li­sés comme du consom­mable, voire du je­table. C’est une ma­nière de voir les choses mais, en réa­li­té, un mo­dèle ac­ci­den­té est plus fa­ci­le­ment ré­pa­rable qu’il n’y pa­raît. Si la pièce abî­mée est dé­mon­table, il suf­fit de la remplacer, via im­pres­sion per­son­nelle ou com­mande spé­ci­fique au­près du four­nis­seur. S’il s’agit d’une por­tion col­lée ou in­té­grée à la struc­ture, il suf­fit de cou­per plus lar­ge­ment et pro­pre­ment la par­tie en­dom­ma­gée, avant de col­ler à la place une pièce de rem­pla­ce­ment ré­im­pri­mée. C’est aus­si pour lo­ca­li­ser les dé­gâts et fa­ci­li­ter les ré­pa­ra­tions que la concep­tion est pen­sée sans ajout de ren­forts, ni de clé d’aile.

Dans tous les cas, le mo­dèle est ca­pable de re­trou­ver l’as­pect et l’in­té­gri­té de l’ori­gine. Re­con­nais­sons que ce n’est pas tou­jours le cas d’une « mousse », pour­tant ré­pu­tée fa­ci­le­ment ré­pa­rable. Elle

Les mo­dé­listes sont sou­vent friands des in­no­va­tions tech­no­lo­giques qui peuvent faire évo­luer leur loi­sir. Il y a eu l’ère des bru­sh­less, les LiPo, le 2,4 GHz… L’im­pres­sion 3D pro­pose au­jourd’hui une nou­velle tech­nique de fa­bri­ca­tion de nos mo­dèles, à dé­cou­vrir !

L’im­pres­sion 3D per­met de réa­li­ser des pièces com­plexes, comme le train sur amor­tis­seur de ce PT-17. Bien évidemment, il y a un im­por­tant tra­vail de concep­tion avant d’en ar­ri­ver là.

À la li­vrai­son du kit, on est éton­né par le grand nombre de pièces en « tron­çons ». Après quelques heures d’un tra­vail fa­cile et sans ou­tils par­ti­cu­liers, votre mo­dèle se­ra prêt à vo­ler. Ici, le mo­to­pla­neur Ea­sy­max 001, un mo­dèle de 1,50 m ven­du pour seule­ment 55 €…. Et c’est fa­bri­qué en France !

L’im­pri­mante Pru­sa I3 MK2S est une va­leur sûre, ici en phase d’im­pres­sion de la pre­mière couche.

Avant d’im­pri­mer en 3D, il faut conce­voir les pièces pour pouvoir en­voyer les fi­chiers de don­nées à l’im­pri­mante (Ici une por­tion de fu­se­lage de Edge).

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Le mo­dèle le plus grand du mo­ment est ce Cor­sair de 1,90 m. C’est aus­si le plus so­phis­ti­qué avec le train ren­trant, les vo­lets en plu­sieurs par­ties et les ailes re­pliables comme sur le vrai !

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