L’impression 3D
Avec la démocratisation des imprimantes 3d et les avancées technique dans le domaine de l’impression en trois dimensions, créer des objets numériques est de plus en plus simple. Aujourd’hui, il y a différents procédés et matériaux, qui permettent d’imprimer en 3d, mais le plus répandu et le plus abordable (financièrement et techniquement), reste la technique de stéréolithographie avec du plastique (PLA ou ABS).
Le plastique est chauffé jusqu’à son point de fusion, environ 200c°, puis déposé par une buse sur un plateau (chauffant ou non). La buse se déplace selon deux axes horizontaux, X et Y, et le déplacement sur l’axe Z est effectué soit par la buse, soit par le plateau. Les couches ainsi générés peuvent atteindre une précision allant jusqu’à 50 microns, mais il faut alors garder à l’esprit, que le temps d’impression est proportionnel à la qualité, plus les couches sont mince, plus le temps d’impression est élevé. Il faut donc trouver un juste milieux entre qualité et rapidité.
Avant d’imprimer un objet, il faut le créer numériquement. Soit par modélisation manuelle, soit par scan d’un objet réel. Une fois l’objet créer, il faut convertir le modèle numérique, en instructions compréhensible par l’imprimante. Les dimensions de ce que l’on peut imprimer sont déterminées par la taille d’impression de l’imprimante 3d. Mais l’objet final, peut être un assemblage de plusieurs petits objets et donc avoir une taille potentiellement illimité.
Pour économisé la matière première, les objets imprimés, sont rarement plein. les volumes fermés, sont remplie d’une structure en quadrillage, différents types de quadrillage existent, plus ou moins dense. lorsque l’on doit imprimer une partie en porte à faux, il faut aussi imprimer des supports qui seront retirés une fois l’objet imprimé.
Je vais présenter ici, une structure imprimé en 3d avec du plastique.
Le VULCAN
- Présentation
Le VULCAN est une structure créée par le Laboratory for Creative Design de Pékin. Elle à demandée un travail de conception de cinq ans et à obtenu le record du monde de la plus grosse structure imprimée en 3D.
- Conception
Le modèle 3d à été conçu avec Grasshopper.
Après la conception de la forme, les 1023 hexagones qui composent cette structure, ont été modifiés grave à un algorithme, afin d’être des surfaces planes.
Les hexagones, ont été ensuite complexifiés, pour leurs donner leur aspect final. Les quadrillages des parties pleines ont été générés afin d’être plus dense, au niveau des zones les plus sollicitées.
- Impression
Les 1023 parties de la structure ont été imprimées grâce à neuf imprimante 3d, utilisant le principe de la stéréolithographie et du plastique comme matériaux.
- Assemblage
Toutes les parties étant différentes, elles ont été numérotées, comme sur le modèle 3d pour rendre l’assemblage plus simple. Un système de tenon et mortaise ainsi que de la colle chaude sont utilisés pour assembler les pièces entre elles. Le tenon est une cheville en bois.
La structure peut se séparer en trois parties pour être plus facilement manipulable et transportable.
- Critique
Cette structure, illustre une avancée majeure dans la conception d’objets architecturaux et de design à l’échelle 1. L’impression 3d est ici utilisée pour avoir une structure solide, aérienne et simple à mettre en œuvre. L’impression 3d, permet de créer des pièces non plane, malgré tout, l’utilisation, ici, d’hexagones plans, peut se comprendre par une volonté d’éviter d’imprimer des support et donc de gâcher de la matière. Cependant, je ne comprend pas pourquoi l’impression 3d à été mise de côtés dans le système d’assemblage des pièces. Les tenons auraient pu être soit directement intégrés aux objets, soient imprimé séparément.