Conception d’un banc paramétrique.
N’ayant pas réussis à aboutir sur la modélisation du pavillon à nervure et encoche, j’ai décidé de me retourner sur la modélisation d’un banc paramétrique.
Ce type de conception est très actuelle. Malgré le côté “production industriel” que peut inspirer l’impression au laser ou en 3D, ces objets restent souvent des produits uniques et conçus à la demande du client.
Création de la forme en coupe (2D) du banc :
La première étape est de concevoir l’objet. Le polygone à six faces (hexagone) sera la base formelle de l’assise. Il faut définir le “r”, radius c’est à dire l’apothème du polygone (distance entre le centre de l’objet est n’importe lesquels de ses côtés). On le place sur le plan xz.
Ensuite, on décompose (explode) l’objet pour effectuer la commande de translation (move) sur le vecteur AB (Vec2pt), du milieu de l’arête au sommet de l’hexagone, jusqu’à son centre.
Pour rendre la coupe du banc moins rigide, les angles vont être arrondis. Pour cela il suffit d’utiliser la commande “fillet”, congé en Français qui permet de remplacer les sommets en arc, avec un rayon déterminé. L’outil “sclale NU”, qui se situe dans le menu “transform/affine” permet de changer l’échelle en x de l’objet, ainsi il a l’air plus aplati. Comme précédemment, on décompose l’objet afin de récupérer les arcs, arêtes et points de construction.
La prochaine étape consiste à creuser l’hexagone pour former l’assise et le dossier. On récupère le centre de la géométrie via “m2 area” (surface/analysis), sortie “c”. L’outil “cull index”, nous permet de selectionner les 4 arêtes, qui forment l’assise et le dossier. Les points sont ensuite reliées par des lignes (Ln = line), afin de dessiner le périmètre de la forme définitive. Les outils “merge” et “joindre”,fusionner et joindre en français, permet de lier les données et la forme précédente, avec les deux droites obtenus.
Passage à la 3D :
En premier, l’objet se dédouble et se déplace sur l’axe y. Ensuite, la commande “TweenCrv” (curve/Spline), permet de créer des formes entre ses deux formes. La première situé au ⅘ de la distance entre les deux (factor 0.75) et l’autre au ⅖ (factor 0.25).
Pour continuer à façonner le banc, deux des sections se déplacent et se mettent en position miroir (transform/Euclidean/mirror).
Ensuite, pour créer le volume global du banc, on fusionner les données des quatre formes, comme précédemment avec l’outil “merge”. La commande “loft” (surface/freeform), permet de créer le volume en lissant les courbes entre les différentes sections. L’outil “boundary” (surface/freeform), récupère toutes les limites de la forme et la transforme en surface. L’outil “join”, assemble le tout pour former un seul et même objet.
Vers l’impression laser …
Dans l’optique de construire le banc en maquette via l’impression laser, il va être divisé en plusieurs sections. L’assemblage de toutes les sections 2D, permettra de la construction du banc en 3D. Pour cela, la commande “boundinbox” (surface/primitive), vient créer une boite englobe l’objet et créer une boite. La boite est déconstruite avec l’outil “deconstruct berp” (surface/analysis). On isole une arête (sets/list/list item) afin de récupérer un axe parallèle au banc. Différents points sont placés à égal distance sur cet axe. Il définissent de nouveaux axes perpendiculaires, qui vont définir les sections de coupe. L’outil “cull index”, permet de récupérer ces points. Via la commande “brep/plane sec”, le banc est décomposé en différentes sections.
La dernière étape est de transformer, les sections en surfaces avec l’outil “boundary surfaces”(surface/freeform).
Afin de maintenir et d’aligner tous les morceaux, il faut intégrer des tiges de soutien. Pour cela, il faut ajouter des points avec rhino sur une des extrémités du banc. L’outil “move” permet de dupliquer ces mêmes points du l’autre côté du banc. L’outil “line”, créer trois lignes entre les points. Enfin, l’outil “pipe” (surface/freeform), conçoit un tuyau autour du rail (les trois lignes), avec un rayon définit.
Afin de soustraire la matière des tuyaux au banc, il faut utiliser “solid différence” (intersect/shape).
La dernière étape est d’effectuer une rotation, pour placer chaques sections sur le plan XoY. “Deconstruct Brep” (surface/analysis) permet de diviser l’objet en différents composants et de récupérer toutes les coordonnées. “List item” (sets/list), permet de sélectionner tous les éléments. Et pour finir “rotation 3D” (transform/euclidean), fait pivoter les sections sur le plan XoY.
Pour répartir les éléments sur la planche, il faut faire un clic droit sur “rotation 3D” et sélectionner “bake”.
Il suffit ensuite de les mettre les uns à côté des autres afin de créer la planche d’impression.
Lien vers les fichiers Rhino et Grasshopper.
Le reste du traitement sera fait sur Autocad afin de nettoyer le fichier, changer les couleurs des traits (rouge : découpe périphérique, vert : découpe intérieure et bleu : gravure) pour l’impression laser et la mise en échelle de l’objet. Les éléments doivent être compris sur une plaque de 800 * 440 mm. Les 99 pièces constituants le banc seront découpées dans un carton bois de 2mm d’épaisseur et assemblées à l’aide de baguettes de balsa de 3mm de diamètre.
Résultat :
L’assemblage de la maquette physique est relativement simple. Il faut faire attention à ne pas mélanger les pièces ! Le résultat est plutôt satisfaisant, pas de défauts notables. Il serait intéressant de tester la fabrication de l’objet avec d’autres matières et d’autres épaisseurs et bien-sûr à l’échelle 1.
