Modéliser pour l'impression 3D avec Inventor

En résumé

  • 1.1. Modélisation pour obtenir un mesh fermé, varié et correct.
  • 1.2. Évider votre modèle avec un motif
  • 1.3. Couleur et texture
  • 1.4. Mesurer votre modèle

Vous le savez probablement déjà mais si vous souhaitez obtenir un objet par la plateforme d’impression de 3D Sculpteo, vous devez avoir un fichier 3D contenant un mesh et l’exporter dans un l’un des formats accepté par notre site (le format le plus répandu étant le .STL).

Les fichiers 3D (mesh) ne sont pas toujours destinés à l’impression 3D, c’est pourquoi il est important d’utiliser des paramètres adaptés à ce que vous voulez faire de votre fichier 3D (rendu, animation ou impression 3D).

Les facteurs les plus importants d’un fichier pour l’impression 3D sont sa variété, son orientation et l’unicité du mesh. Modéliser avec Autodesk Inventor est la solution la plus adaptée pour remplir ces critères facilement. 

La variété d’un mesh signifie que celui-ci doit être complement clos ou «  étanche  » et que chacune de ses edges doit être partagée entre deux polygones. Un solide créé dans Inventor est forcément varié. Si ce n’est pas le cas, c’est que votre solide actuel n’est encore qu’un groupe de surfaces. Il est facile de reconnaître si votre modèle importé est fait d’un solide ou d’un ensemble de surfaces car celles-ci ne s’affiche pas de la même manière : leur apparence est légèrement transparente par défaut. 

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Ce problème apparaît lorsque le modèle est importé d’un autre logiciel puis converti en fichier .STL ou que seulement des surfaces sont créées dans Inventor. Si l’élément dans Inventor n’est pas un solide, le moteur d’affichage 3D ne vous permettra pas d’exporter votre modèle et vous affichera ce message :

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Si ce message apparaît, il suffit d’utiliser la commande Stitch  inventor dans Command > Select the surfaces > Press Apply > Done pour obtenir un solide varié exportable.

L’orientation de votre mesh (intérieur & extérieur) est automatiquement générée. Tout ce qui est effectivement mathématiquement à «  l’intérieur  » du solide est défini comme une zone interne et le logiciel déduit que vous n’avez pas à le définir manuellement.

Le dernier point primordial comme noté plus haut est d’avoir à la fin un modèle dans un seul et même bloc. Encore une fois, Inventor se charge de ce processus automatique. Dès qu’un élément est rajouté dans la zone de travail, l’une des options de fusion est proposée ( Fusionner  inventorCouper  inventor, ou intersecter  inventor).

Si aucune option n’est choisie, le nouveau solide créé sera reconnu comme un élément séparé du mesh. Pour fusionner deux solides en un seul (et ainsi obtenir un seul et même bloc pour votre mesh), vous devez utiliser la commande Combine inventor(Command > Select bodies to be join > choose Join, Cut, or Intersect > Press Apply)

Les objets imprimés en 3D sont très souvent creux et l’une des raisons principales est la quantité de matériau utilisée. En impression 3D, le coût de fabrication n’est pas soumis à la complexité de la forme comme dans la plupart des autres méthodes de production, il est soumis à la quantité de matériau utilisé. C’est pourquoi évider votre objet va considérablement réduire le coût de l’impression 3D de 60% à 70% du prix initial.

Un autre facteur important à l’évidement de votre modèle est la réduction de son poids.

Le fait d’évider votre modèle n’affecte en rien votre objet. En revanche, celui-ci doit posséder au moins deux trous pour enlever l’excédant de matériau à l’intérieur de votre objet. La raison est simple : le matériau non fusionné s’échappe par les orifices créés et allègent votre objet.

Sculpteo propose une fonctionnalité d’évidement très pratique qui vous permet de gérer cette aspect directement en ligne en choisissant simplement l’emplacement des trous sur votre modèle. Vous pouvez dès à présent télécharger votre fichier 3D et essayer cette fonctionnalité.

Dans de nombreux exemples de produits imprimés en 3D, les designers ont profité de cette limitation en créant ces cavités en forme de motifs esthétiques, tout en permettant l’évacuation du matériau et ainsi réduire son prix.

Voyons maintenant comme effectuer ceci dans Inventor.

Créez un simple cube (Primitive Box) et sélectionnez l’une de ces face dans l’interface 2D Sketch  inventor.

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Appuyez ensuite sur le bouton Insert AutoCAD File  inventor pour importer un dessin vectoriel à utiliser comme motif de découpe sur la surface (Vous pouvez aussi importer un autre type de fichier ou dessiner directement dans l’interface 2D sketch).

Ici, le logo Sculpteo à été mis à l’échelle inventor et déplacé  inventor au centre de la surface. 
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Utilisez ensuite la commande Project to 3D Sketch  inventoret sélectionnez la surface sur laquelle le dessin est appliqué. Appuyez sur OK et quittez l’interface de dessin  inventor.

De cette manière, nous pouvons avec la fonction Split  inventor , séparer la forme du logo du reste de la surface. Sélectionnez le dessin 3D que vous venez de créer avec l’outil Split et la surface à laquelle il appartient avec l’outil Faces. Cliquez sur Apply

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L’étape finale consiste à utiliser la fonction Shell pour évider votre modèle en supprimant le logo de la surface que vous venez de créer.

Cliquez sur Shell  inventoret sélectionnez la face à supprimer. Décochez automatic face chain si celle-ci appartient à une plus grande surface (comme dans notre exemple) et choisissez l’épaisseur du «  mur  » en fonction de votre matériau.

Par exemple, le plastique Sculpteo doit mesurer entre 0,8 mm et 2mm pour être imprimé. Vous trouverez toutes les informations sur les spécifications sur notre page matériaux.

Vous pouvez appuyer sur Apply pour évider votre modèle et  » graver  » le logo.

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Inventor vous permet de très simplement et intuitivement colorer une face de votre modèle ou d’appliquer un matériaux à celle-ci. Malheureusement, il ne permet pas d’exporter ces données dans un fichier pour une impression 3D couleur.

Pour contourner partiellement le problème, CADStudio a créé un plugin appelé VRMLTranslator for Inventor qui vous permet d’exporter ces informations au format VRML. Le VRML garde les informations de couleur et est accepté par notre plateforme en ligne. Vous pouvez télécharger CadStudio ici (Version d’évaluation gratuite. 99€ ensuite).

Cela ne règle que partiellement le problème car le format VRML ne supporte pas les textures, ce qui ne permet pas d’exploiter pleinement les possibilités de l’impression 3D couleur.

Après avoir installé le plugin (Voir instructions ci-dessus), vous pouvez facilement appliquer les couleur à votre modèle avec l’outil Adjust  inventor en sélectionnant une couleur dans la palette ou en entrant une valeur RGB. Il ne vous reste plus qu’à cliquer sur la face à colorer. Grâce à ce plugin, les information de couleurs seront sauvegardé dans un fichier VRML à l’exportation.

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La première manière pour vérifier que la modélisation est correcte et en adéquation avec votre design est de manuellement dessiner sur votre modèle.

Vérifions le filetage de cette vis. Cliquez sur Create 2D Sketch inventoret sélectionnez la face qui croise la vis longitudinalement. Affichez la vue de coupe en faisant un clic droit > Slice Graphic afin de vous permettre de voir le pas de vis de profil.

Affichez les edges sur le dessin avec la commande Project Cut Edges dans l’onglet Project Geometry. De cette façon, vous pourrez alignez votre tracé à la géométrie de votre modèle là où ils se croisent dans le plan choisi.

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Avec l’outil Line inventor, tracez deux ligne obliques le long des dents du filetage, puis connectez les au centre. Utilisez l’outil Dimension  inventorpour mesurer la distance de cette ligne. Si elle correspond bien à votre filetage, c’est que votre modélisation est correcte. Si vous souhaitez mesurer la distance ou l’angle entre des edges, des points ou des faces de votre modèle, ou encore vérifier l’aire d’une face, utilisez plutôt les outils Measure dans le panneau Inspect.

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Par exemple, il est particulièrement important de vérifier l’épaisseur des  » murs  » de votre objet à la fin de la modélisation. Tout ce qui est inférieur à 0.8 mm d’épaisseur ne sera pas imprimé en 3D.

Vous trouverez plus d’information à propos des matériaux et de leurs spécifications sur notre page Matériaux.

Vous pouvez mesurer cette épaisseur avec l’outil Distance  inventor en sélectionnant les deux faces opposée d’un mur. La distance (Wall Thickness) s’affichera dans une nouvelle fenêtre.

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