Mon projet consiste à produire, à l’aide d’un mécanisme électrique d’horloge, accompagné de trois aiguilles, différents types et tailles d’engrenages découpés au laser, sur des plaques. Les pièces sont ensuite assemblées et constituent un objet du quotidien, sous forme de sculpture. Je me suis d’abord inspirée de plusieurs modèles disponibles sur le web, pour les reprendre et les modeler en 2D sur AutoCAD.
Un des enjeux de la conception des engrenages est de reproduire aisément les crénelages autour de cercles de référence. Il est possible de les réaliser à l’aide d’une fonction « réseau » sur AutoCAD, permettant de reproduire une géométrie autour d’un point. Il s’agit de définir le point en question et le nombre de formes dupliquées souhaitées puis la fonction gère la multiplication avec des espaces réguliers (rotation selon un angle identique tout autour du cercle).
Ce principe est également possible sur le logiciel de Rhinocéros. En utilisant l’extension Grasshopper, je peux même faire varier les paramètres d’espacement entre les formes dupliquées. Pour procéder, je copie les cercles de référence et les formes initiales sur l’espace de travail de Rhinocéros (vue du dessus), que je centre sur l’origine. J’utilise ensuite l’outil ArcPolar de Grasshopper : Transform > Array > PolarArray.
Comme le montre la capture d’écran, la boîte ArcPolar intègre les paramètres suivants :
- G : géométrie reproduite
- P : plan dans lequel j’applique la multiplication (Plan xOy par défaut)
- N : Nombre de répétitions polaires (paramètre utilisé)
- A : angle entre deux crans (paramètre non utilisé)
La capture ci-dessus montre l’application de l’outil, définit sur les géométries attribuées avec Rhinocéros. Des sliders permettent de faire varier très facilement le nombre de répétitions. Ainsi, après plusieurs essais et lorsque le nombre de créneaux me convient, je peux geler (rendre définitives) les formes créées par Grasshopper, dans l’espace de travail de Rhinocéros. Pour ce faire, je clic droit sur la boîte ArcPolar puis je sélectionne « Bake ». Une fois cette manipulation faite, il n’y a plus de retour en arrière possible et je peux réimporter mon engrenage sur AutoCAD.
Enfin, pour procéder à la découpe laser, il suffit de disposer sur AutoCAD, les différents modèles dans des rectangles équivalents aux plaques de matériaux que je possède : plaque en médium de 3 mm d’épaisseur et plaques de carton blanc de 1 mm. La découpe se fait étape par étape, c’est-à-dire que pour un objet, on découpe d’abord les formes situées au centre pour finir par le contour extérieur. De cette manière la découpe se fait sur la plaque stabilisée et non sur un objet susceptible de bouger après un premier passage du laser. Le logiciel utilisé pour transférer le dessin des objets à la découpe laser est Inskape.
Une fois les pièces assemblées, l’horloge se compose d’engrenages de différentes tailles et un contraste est visible entre les deux matériaux utilisés. Il ne manque plus qu’un collage et l’intégration du mécanisme sur les pièces.