4. Outil Fab Lab sélectionné#

Le but de ce module est de choisir un outil du FabLab et d’apprendre à l’utiliser. Pour ma part, j’ai choisi la découpeuse laser et le “3D printing for repair”, qui utilise l’impression 3D pour réparer des objets cassés.

Préambule#

Pour utiliser la découpeuse laser, vous devez d’abord créer des fichiers 2D avec un logiciel de conception. Il est recommandé d’utiliser InkScape, car il est facile à prendre en main. Pour ma part, j’ai utilisé InkScape. Personnellement, j’ai utilisé le LaserSaure. Une fois l’échantillon créé sur Inkscape, nous l’envoyons à la découpeuse laser pour le découper.

Calibration#

Jeu#

Pour déterminer le diamètre du laser (et s’assurer d’obtenir le jeu exact, notamment si des objets doivent s’emboîter), nous avons créé un échantillon sur Inkscape. Cet échantillon est un rectangle découpé en 4 petits rectangles adjacents. Le laser coupe le long des lignes qui séparent ces rectangles, créant un espace entre eux. Le diamètre du laser correspond à l’espace entre deux rectangles adjacents. En mesurant l’espacement total entre l’extrémité du cadre et du dernier rectangle, puis en le divisant par le nombre de coupes, nous pouvons déterminer le diamètre du laser.

Paramètres pour la découpe#

Pour savoir quels paramètres conviennent à la découpe de notre matériau, j’ai réalisé des tests sur un échantillon de carton. L’échantillon consistait en un rectangle avec des formes géométriques à l’intérieur, chacun d’une couleur différente. L’idée était de varier la puissance et d’observer les résultats de la découpe pour chaque échantillon afin de trouver les paramètres qui donnent une découpe satisfaisante. Ce dessin a été réalisé sur Inkscape. Une fois que le dessin est prêt, il faut exporter ce dernier sous format svg, vérifiez bien le format du fichier avant de l’enregistrer. Avant de démarrer l’impression, vérifiez que le capot de la découpeuse est correctement fermé et que le matériau est bien placé dans la zone correspondant à celle prévue pour la découpe.

Emboîtement#

Pour le dernier exercice, il s’agit de découper des objets qui s’emboîtent entre eux. Pour commencer, j’ai consulté un site proposant des objets 3D sous licence gratuite et ouverte. Les modèles disponibles étaient sous la licence suivante : Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0). Parmi ces modèles, j’ai trouvé un sapin qui m’a particulièrement plu et j’ai décidé de l’utiliser pour cet exercice. Je l’ai réalisé avec le laser Epilog.

3D Repair#

Box#

L’objectif de ce module est d’apprendre à utiliser l’impression 3D pour réparer des objets. Pour cela, nous avons d’abord étudié des composants électroniques courants, comme les résistances, LED, piles, condensateurs, potentiomètres et diodes, ainsi que les outils pour détecter des pannes, notamment le multimètre. Nous avons ensuite analysé une boîte avec un circuit défectueux. Le but était de trouver la panne en testant chaque composant et de remplacer le défectueux par un fonctionnel, ce qui nous a aidés à mieux comprendre la réparation d’objets électroniques.

La boîte que j’ai reçue contenait une LED et un interrupteur à l’extérieur, reliés par des câbles à un composant interne. En ouvrant la boîte, j’ai découvert que les éléments externes étaient connectés à une pile. En utilisant le multimètre, j’ai constaté qu’aucun courant ne circulait entre deux bornes d’un câble. J’ai donc remplacé ce câble, ce qui a rétabli le courant dans le circuit. Après avoir testé l’interrupteur, la LED s’est allumée correctement.

Object cassé#

Dans un second temps, nous avons choisi un objet présentant une partie en plastique cassée. L’idée étant de réparer l’objet en reproduisant la partie cassée avec l’impression 3D, il faut que la pièce cassée soit en plastique, car l’imprimante 3D utilise du filament de plastique. Mon choix s’est porté sur la réparation d’une anse de briquet pour cuisine. Nous avons choisi de la concevoir sans inclure de courbures, en utilisant uniquement des parallélépipèdes rectangles pour en simplifier la réalisation.

Nous avons des mesures sur l’anse en question que vous pouvez voir sur cette image :

Elle est constituée de trois cubes et de deux petits cylindres, positionnés par translation et assemblés comme indiqué dans le code suivant.

epaisseur = 2.86;
hauteur = 23.83;
largeur_totale = 17.37;
longueur_interieure = largeur_totale - 2 * epaisseur;
diametre_cylindre = 2.45;
hauteur_cylindre_interieur = 3.48; 
$fn = 100; 

// Calcul de la hauteur du cylindre pour le placer le plus haut possible
hauteur_cylindre_placement = hauteur - diametre_cylindre / 2;

// Création du 'U' avec cylindre orientés vers l'intérieur
module u_shape() {
  // Pilier gauche
    translate([0, 0, 0])
        cube([epaisseur, epaisseur, hauteur]);

 // Pilier droit
    translate([largeur_totale - epaisseur, 0, 0])
        cube([epaisseur, epaisseur, hauteur]);

  // Barre horizontale en bas du 'U'
    translate([epaisseur, 0, 0])
        cube([longueur_interieure, epaisseur, epaisseur]);

  // Cylindre à l'extrémité gauche, vers l'intérieur
    translate([epaisseur / 2, epaisseur / 2, hauteur_cylindre_placement])
        rotate([0, 90, 0])
        cylinder(d = diametre_cylindre, h = hauteur_cylindre_interieur);

// Cylindre à l'extrémité droite, vers l'intérieur
    translate([largeur_totale - epaisseur / 2, epaisseur / 2, hauteur_cylindre_placement])
        rotate([0, -90, 0])
        cylinder(d = diametre_cylindre, h = hauteur_cylindre_interieur);
}

Et en utilisant l’imprimante 3D comme expliqué dans le module consacré nous obtenons :

Nous avons obtenu cette version finale à la deuxième impression étant donné que dans un premier temps le diamètre des cylindres (mesuré à 1mm) était un poil trop juste, nous avons donc opté pour un diamètre de 0.98 mm.