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
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