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Description


L'impression 3D à la portée de tous
Si l'on parle beaucoup de l'impression 3D dans les médias, qu'en est-il des imprimantes elles-mêmes ? En France, outre les modèles coûteux réservés à l'industrie spécialisée, il existe un certain nombre


L'impression 3D à la portée de tous



Si l'on parle beaucoup de l'impression 3D dans les médias, qu'en est-il des imprimantes elles-mêmes ? En France, outre les modèles coûteux réservés à l'industrie spécialisée, il existe un certain nombre d'imprimantes 3D personnelles, mais dont les performances demeurent souvent limitées. L'une des meilleures de sa catégorie est sans nul doute l'imprimante MakerBot avec son modèle phare, la Replicator 2, qui conjugue qualité de fabrication, prix abordable et temps d'impression réduit. Autre avantage, cette machine utilise du PLA, un plastique dérivé de l'amidon de maïs, biodégradable et bon marché.



Truffé d'astuces et de conseils pratiques, cet ouvrage emmène le lecteur à la découverte de cette imprimante très populaire, qui séduira par sa simplicité d'emploi et ses résultats. De son installation à son paramétrage, en passant par l'optimisation de son rendu, il explore le potentiel quasi infini de cette machine, qui fera de son utilisateur un sériai maker !



À qui s'adresse ce livre ?




  • À tous les makers, designers, bricoleurs, bidouilleurs, geeks, inventeurs, artistes...


  • Aux structures souhaitant s'équiper d'une imprimante 3D : entreprises, écoles, Fab Labs, makerspaces...




  • Présentation de la MakerBot


  • Comment la Makerbot peut améliorer votre quotidien


  • Grandir avec une Makerbot


  • En attendant que votre Makerbot arrive


  • Fonctionnement de la Replicator 2


  • La première impression 3D


  • Vos 10 premiers objets imprimés


  • Dessiner en 3D pour la Makerbot


  • Scanner en 3D


  • Rejoindre la communauté thingiverse




  • A. Ressources utiles


  • B. Petit lexique


  • C. Openscad

Sujets

Informations

Publié par
Date de parution 09 novembre 2013
Nombre de lectures 297
EAN13 9782212235869
Poids de l'ouvrage 3 Mo

Informations légales : prix de location à la page 0,0135€. Cette information est donnée uniquement à titre indicatif conformément à la législation en vigueur.

Exrait

R sum
Si l’on parle beaucoup de l’impression 3D dans les médias, qu’en est-il des imprimantes elles-mêmes ? En France, outre les modèles coûteux réservés à l’industrie spécialisée, il existe un certain nombre d’imprimantes 3D personnelles, mais dont les performances demeurent souvent limitées. L’une des meilleures de sa catégorie est sans nul doute l’imprimante MakerBot avec son modèle phare, la Replicator 2, qui conjugue qualité de fabrication, prix abordable et temps d’impression réduit. Autre avantage, cette machine utilise du PLA, un plastique dérivé de l’amidon de maïs, biodégradable et bon marché.
Truffé d’astuces et de conseils pratiques, cet ouvrage emmène le lecteur à la découverte de cette imprimante très populaire, qui séduira par sa simplicité d’emploi et ses résultats. De son installation à son paramétrage, en passant par l’optimisation de son rendu, il explore le potentiel quasi infini de cette machine, qui fera de son utilisateur un serial maker !
À qui s’adresse ce livre ?
   À tous les makers, designers, bricoleurs, bidouilleurs, geeks, inventeurs, artistes…
   Aux structures souhaitant s’équiper d’une imprimante 3D : entreprises, écoles, Fab Labs, makerspaces…

Au sommaire
Installation de la MakerBot Replicator 2 • Fonctionnement et paramétrage de l’imprimante • Le logiciel d’impression 3D Maker-Ware • Imprimez vos dix premiers objets utiles • Rejoignez la communauté MakerBot • Comment une imprimante 3D peut améliorer votre quotidien • Découvrez des milliers d’objets à imprimer sur Thingiverse et partagez les vôtres • Modélisez vos propres objets en 3D avec SketchUp, Autodesk 123D, OpenSCAD... • Utilisez 123D Catch pour réaliser le scan 3D d’un objet.
Biographie auteur
Cofondateur de la société MakerBot, Bre Pettis est aussi l’un des créateurs du NYC Resistor, un hackerspace installé à Brooklyn. Il est passionné par tout ce qui touche à l’innovation et aux objets DIY.
Anna Kaziunas France anime le cours de prototypage rapide en fabrication numérique à la Fab Academy du centre culturel AS220 de Providence, aux États-Unis.
Jay Shergill est un maker qui partage ses connaissances sur son blog et publie régulièrement sur celui de MakerBot.
www.editions-eyrolles.com
Bre Pettis Anna Kaziunas France Jay Shergill
IMPRIMER EN 3D AVEC
LA MAKERBOT
ÉDITIONS EYROLLES 61, bd Saint-Germain 75240 Paris Cedex 05 www.editions-eyrolles.com
Authorized French translation of the English edition of Getting started with MakerBot ISBN 978-1-449-33865-7 © 2013 Bre Pettis, published by Maker Media Inc. This translation is published and sold by permission of O’Reilly Media, Inc., which owns or controls all rights to sell the same.
Traduction autorisée de l’ouvrage en langue anglaise intitulé Getting started with MakerBot de Bre Pettis, Anna Kaziunas France et Jay Shergill (ISBN : 978-1-449-33865-7), publié par Maker Media, Inc.
Adapté de l’anglais par Laura Bécognée et Antoine Derouin
Avec la collaboration technique du FabShop ( www.lefabshop.fr )
Attention : la version originale de cet ebook est en couleur, lire ce livre numérique sur un support de lecture noir et blanc peut en réduire la pertinence et la compréhension.
En application de la loi du 11 mars 1957, il est interdit de reproduire intégralement ou partiellement le présent ouvrage, sur quelque support que ce soit, sans l’autorisation de l’Éditeur ou du Centre Français d’exploitation du droit de copie, 20, rue des Grands Augustins, 75006 Paris.
© Marc de Vinck pour les illustrations de l’ouvrage
© Groupe Eyrolles, 2014, ISBN : 978-2-212-13748-4
CHEZ LE MÊME ÉDITEUR
Dans la collection « Serial Makers »
M. B ERCHON . – L’impression 3D.
N°13522, 2013, 200 pages.
C. P LATT . – L’électronique en pratique.
N°13507, 2013, 344 pages.
M. R ICHARDSON et S. W allace . – À la découverte du Raspberry Pi.
N°13747, 2013, 176 pages. À paraître .
E. B ARTMANN . – Le grand livre d’Arduino.
N°13701, 2013, 481 pages. À paraître .
Ouvrages sur le design
B. H ANINGTON et B. M ARTIN . – 100 méthodes de design.
N°13562, 2013, 208 pages.
J.-C. P RINZ et O. G ERVAL . – Matières et matériaux.
N°12971, 2012, 224 pages.
P. M UGNIER et K. Y. H O . – Design interactif.
N°12972, 2012, 224 pages.
S. B UREAUX et C. C AU . – Design culinaire.
N°12563, 2010, 206 pages.
REMERCIEMENTS
De Bre Pettis
Je n’aurais pas réussi à écrire ce livre sans ma compagne, Kio Stark, et ma fabuleuse fille, Nika. Un grand merci également à Jenny Lawton, Anthony Moschella et Justin Day de MakerBot. Toute l’équipe et toute la communauté de MakerBot se sont ralliées pour que nous devenions les leaders de la prochaine révolution industrielle, ce qui serait impossible sans chacun de vous.
D’Anna Kaziunas France
Je voudrais d’abord remercier Tony Buser pour ses nombreuses contributions au sein de la communauté de l’impression 3D. Sa documentation sur la numérisation 3D avec ReconstructMe et ses conseils sur le nettoyage des numérisations ont ouvert tout un monde de possibilités, que je découvre, comme tant d’autres. Je voudrais aussi remercier Liz Arum et Jon Santiago pour la création du programme d’études MakerBot, qui a servi de point de départ à certains des tutoriels de ce livre. Merci également à mon co-auteur, Bre Pettis, qui a changé ma vie avec le matériel qu’il m’a donné. Merci à mon éditeur, Brian Jepson, pour son soutien et son support ainsi qu’à la communauté de l’impression 3D toute entière. Enfin, merci à tous ceux qui ont partagé leur savoir sur Thingiverse, les groupes Google, les listes de diffusion et les blogs.
De Jay Shergill (MakerBlock)
Pour commencer, merci aux fondateurs de MakerBot, qui ont su rendre l’impression 3D conviviale et accessible. Merci en particulier à Bre Pettis de m’avoir associé à la rédaction de cet ouvrage et d’être une caisse de résonance pour les idées. Écrire sur ce que j’aime faire est une tâche formidable. Je suis également reconnaissant à notre éditeur Brian Jepson pour son expérience et ses conseils.
Je voudrais aussi remercier mes parents d’être de si bons professeurs et de m’avoir donné toutes les opportunités possibles. Je suis également reconnaissant à ma merveilleuse épouse pour ses encouragements, sa collaboration et son soutien indéfectible – lorsque je blogue, écris, expérimente, imprime ou fais un peu tout à la fois.
Enfin, un merci tout particulier à ma conceptrice et bricoleuse favorite, ma fille, qui est une source inépuisable d’émerveillement, de surprise et d’inspiration.
AVANT-PROPOS
Si vous avez ce livre entre les mains, c’est très certainement parce que vous avez pour projet d’acquérir une MakerBot ou parce que vous venez d’en avoir une. Dans cet ouvrage, vous apprendrez justement à vous préparer à l’arrivée de cette imprimante, à la prendre en main lorsqu’elle sera à vos côtés, et à concevoir et fabriquer des objets incroyables.
Qu’est-ce qu’une MakerBot ?
Une MakerBot n’est rien moins qu’un robot qui fabrique des objets. À l’heure actuelle, la société MakerBot construit des imprimantes 3D de bureau qui remplissent cette mission. Une mission très utile puisqu’il s’avère que beaucoup de personnes ont régulièrement besoin d’objets particuliers : des pièces de rechange qui ne se fabriquent plus, des jeux, ou même simplement des objets qu’ils préfèrent créer eux-mêmes, plutôt que de les acheter dans un magasin.
Un utilisateur d’une MakerBot est à la pointe des techniques de fabrication personnelle. Cette imprimante donne en effet à n’importe qui le superpouvoir de répliquer tout ce qui existe dans le monde.
Votre MakerBot est une machine à faire des cadeaux – vous n’aurez plus jamais besoin d’en acheter. C’est aussi une machine à réparer. Si le bouton de votre lave-vaisselle, de votre four ou de votre radio se casse, ce n’est plus une catastrophe mais juste une nouvelle occasion de prouver votre maîtrise de l’impression 3D. Épatez vos amis en répliquant un objet en moins de temps qu’il n’en faudrait pour aller l’acheter en boutique ! Avec une MakerBot, vous pouvez devenir le héros de la famille et relever de nouveaux défis, de la création d’une nouvelle série de crochets à celle d’un bouchon de baignoire.
Comme un chat devant le bocal d’un poisson rouge, vous allez passer des heures à regarder votre MakerBot, et fabriquer les objets de vos rêves et ceux dont vous avez besoin. Montrez-la à votre entourage : il se réunira autour comme s’il s’agissait d’un feu de camp.
Vous pourrez répliquer des milliers d’objets trouvés sur Thingiverse, qui ont été créés et partagés par des makers du monde entier. Très vite, vous attraperez le virus : vous concevrez vos propres objets et les partagerez pour que chacun puisse en profiter. Vos idées pourront en générer d’autres – au travers de la philosophie du partage, des licences ouvertes et des travaux dérivés. Quelqu’un pourrait aimer votre idée, trouver une façon de l’améliorer, en fabriquer une autre version et prendre une photo pour vous montrer la nouvelle vie de l’objet que vous aurez conçu !
Comment cet ouvrage est-il organisé ?
Le chapitre 1 explique le fonctionnement d’une MakerBot, détaille les différents matériaux utilisables et quelles sortes d’objets elle permet de fabriquer.
Le chapitre 2 dresse un panorama des objets que vous pourrez télécharger sur Thingiverse et imprimer avec votre MakerBot.
Comme vous le montrera le chapitre 3 , une MakerBot peut créer des objets utiles et amusants pour tous les âges.
Le chapitre 4 vous aidera à préparer votre domicile à l’arrivée d’une MakerBot.
Un tour d’horizon de la Replicator 2, l’imprimante 3D dernier cri de MakerBot, fait l’objet du chapitre 5 .
Dans le chapitre 6 , vous préparerez votre imprimante et créerez votre premier objet.
Après avoir imprimé un ou deux objets tests, il sera temps de répliquer quelques objets de Thingiverse. Le chapitre 7 vous en propose dix, qui vous permettront de tester les capacités de votre MakerBot.
Vous pourriez probablement passer toute votre vie à imprimer les objets de Thingiverse sans jamais vous ennuyer. Mais un jour, vous aurez l’idée de concevoir votre propre objet. Le chapitre 8 vous présentera les grands outils de modélisation 3D – la plupart sont gratuits – qui vous permettront d’atteindre cet objectif et vous montrera ainsi comment concevoir des modèles 3D.
Dessiner des objets peut être très amusant mais qu’en est-il est des objets du monde réel ? Peut-on les scanner avec un appareil photo ou la Kinect de Microsoft ? Le chapitre 9 vous prouvera que c’est possible.
Tout au long de ce livre, vous manipulerez des objets provenant de Thingiverse. Dès lors que vous saurez scanner et dessiner les vôtres, pourquoi ne pas les partager à votre tour ? Vous apprendrez tout sur la communauté Thingiverse dans le chapitre 10 .
L’annexe A vous proposera quelques suggestions de ressources pour élargir votre esprit et vos horizons.
Rien de tel qu’un bon glossaire, l’annexe B, pour définir clairement tous les termes !
L’annexe C vous initiera à OpenSCAD, un logiciel de modélisation destiné aux programmeurs.
Utiliser les exemples de code source
L’objectif de ce livre est de vous aider dans l’impression 3D de vos objets. En général, vous pouvez donc utiliser, dans vos programmes et votre documentation, le code source qui figure dans cet ouvrage. Il est inutile de nous contacter pour nous en demander l’autorisation, à moins que vous ne reproduisiez de larges extraits de code. Ainsi, la réutilisation de quelques lignes dans l’un de vos programmes, ou la citation de cet ouvrage et d’un exemple de code dans une documentation, ne nécessite pas d’autorisation. En revanche, la vente ou la distribution de CD-Rom contenant le code source de ce livre en requiert une, de même que l’emploi de grands exemples de code du livre dans la documentation d’un de vos produits.
Nous apprécions, mais ne réclamons pas, la mention des références. Une référence doit inclure le titre du livre, le nom de l’auteur et celui de l’éditeur, ainsi que l’ISBN.
Si vous pensez que votre utilisation du code va au-delà du caractère raisonnable des autorisations mentionnées, merci de contacter les éditions Eyrolles.
TABLE DES MATIÈRES
Chapitre 1. PRÉSENTATION DE LA MAKERBOT
Comment fonctionne une MakerBot ?
La CupCake CNC, la Thing-O-Matic et les Replicator
Que peut fabriquer une MakerBot ?
Comment est née l’entreprise MakerBot ?
Chapitre 2. COMMENT LA MAKERBOT PEUT AMÉLIORER VOTRE QUOTIDIEN
Petit panorama d’objets fabriqués avec une MakerBot
Un grand classique : le piège à souris
Des symboles d’engagement
MakerBot dans la salle de bain
MakerBot dans la cuisine
Opération portes ouvertes
Le projet Shellter
MakerBot pour les photographes
Se remettre d’une attaque d’ours
Ajoutez des objets physiques sur Thingiverse
Et vous, qu’allez-vous fabriquer ?
Chapitre 3. GRANDIR AVEC UNE MAKERBOT
Les héros MakerBot
Les MakerBot en classe
Dans un club de technologie au collège
Premiers projets MakerBot pour enfants
Chapitre 4. EN ATTENDANT QUE VOTRE MAKERBOT ARRIVE
Pensez à ce que vous allez pouvoir fabriquer
Rejoignez la communauté MakerBot
Familiarisez-vous avec MakerWare
Préparez votre maison
Prévoyez un espace pour votre imprimante
Pensez aux répercussions sociales
Chapitre 5. FONCTIONNEMENT DE LA REPLICATOR 2
Fonctionnalités
Quelques chiffres
Le châssis
Le système de positionnement 3D
L’extrudeur
L’électronique
L’évolution des imprimantes MakerBot
Chapitre 6. LA PREMIÈRE IMPRESSION 3D
L’écran LCD
Mise à niveau du plateau d’impression
Procédure de réglage
Chargement du filament dans l’extrudeur
Vos premières impressions
Imprimez depuis MakerWare
Installation du logiciel
De Thingiverse aux objets imprimés
Fabriquer un objet avec MakerWare
Paramètres avancés
Solutions aux problèmes rencontrés sur la Replicator 2
Entretien de la Replicator 2
Chapitre 7. VOS 10 PREMIERS OBJETS IMPRIMÉS
Un serpent
Un bracelet élastique
Des gratte-ciel miniatures
Un support de cartes SD
Un engrenage en forme de coquillage
Une mini-lampe à assembler
Des sièges Windsor
Des petits hommes verts
Une boîte torsadée
Les têtes du MET
Vous voici prêt à créer !
Chapitre 8. DESSINER EN 3D POUR LA MAKERBOT
Conseils et astuces de design
Limitations techniques de l’imprimante
Porte-à-faux et ponts
Étanchéité
Déformation des coins
Engrenages et pièces mobiles
Design d’une pièce de dimensions précises
Finition de surface
Faites abstraction du volume d’impression
Solidité
Mise à l’échelle et redimensionnement
3DTin
Atelier pratique
Tinkercad
Atelier pratique
Autodesk 123D
Atelier pratique
SketchUp
Atelier pratique
Exporter en STL depuis SketchUp
Installer SketchUp to DXF or STL depuis la ligne de commande
Pour aller plus loin
Chapitre 9. SCANNER EN 3D
Qu’est-ce qu’un scanner 3D ?
Limites
123D Catch
Conseils et recommandations
Prendre des photos avec 123D Catch
Charger les photos sur le serveur
Télécharger le maillage
ReconstructMe
Installer ReconstructMe
Quelques conseils pour se scanner soi-même (ou quelqu’un d’autre)
Les logiciels de réparation de scans 3D
netfabb
Autodesk MeshMixer
MeshLab
Pleasant3D
Réparations classiques de scans 3D
Réparer et nettoyer dans netfabb
Lisser la surface d’un maillage
Supprimer les bosses et les blobs avec MeshMixer
Un dernier nettoyage dans netfabb
Imprimer son modèle
Réparations de scans 3D par fermeture de surface
Réparer les trous, les zones disjointes et les éléments déconnectés
Refermer les grandes zones de vide
Scannez en 3D tout ce qui vous entoure !
Chapitre 10. REJOINDRE LA COMMUNAUTÉ THINGIVERSE
Qu’est-ce que Thingiverse ?
Devenez un membre de Thingiverse
Les profils des utilisateurs
Trouvez des objets
Les objets
Publiez un objet
Chargez le premier fichier
Renseignez le fichier
Ajoutez des photos ou d’autres fichiers
Appliquez des tags et indiquez la parenté de l’objet
Publiez votre objet
Le tableau de bord
Trucs et astuces
Utilisez les collections
Prenez de belles photos
Rédigez des descriptions et des instructions claires
Mentionnez la paternité de votre objet
Annexe A. RESSOURCES UTILES
Le manifeste MakerBot
Annexe B. PETIT LEXIQUE DE LA MAKERBOT
Annexe C. OPENSCAD
Modélisation paramétrique à partir de formes géométriques
Ouvrez OpenSCAD
Créez un cylindre
Compilez le code
Évidez le cylindre
Qu’est-ce qui ne va pas ?
Center = true
Compilez le code
Lissez l’anneau
Mesurez votre doigt
Réglez l’épaisseur et la hauteur de l’anneau
Calculez le rayon intérieur
Calculez le rayon extérieur
Compilez le code
Créez un parallélépipède rectangle
Centrez le parallélépipède sur l’origine
Évidez des parallélépipèdes dans l’anneau
Compilez et affichez le rendu
Exportez pour impression
Modélisation paramétrique à partir d’une extrusion 2D
Exportez depuis les extensions d’Inkscape
Inkscape OpenSCAD DXF Export
Inkscape to OpenSCAD Converter v2
Utilisez pstoedit
Index
CHAPITRE 1
PRÉSENTATION DE LA MAKERBOT
Dans ce premier chapitre, le lecteur va découvrir ce qu’est une imprimante MakerBot, d’où elle vient et comment elle fonctionne. Il va prendre conscience que cette machine est un véritable petit robot, doté de grands pouvoirs et riche en promesses.
Comment fonctionne une MakerBot ?
Toutes les impressions réalisées par une MakerBot s’effectuent à partir d’un fichier numérique : un modèle 3D de votre objet. Le logiciel récupère le modèle et le découpe en tranches d’une fraction de millimètre. Puis quand l’impression commence, la MakerBot (la figure 1-1 présente le premier modèle d’imprimante MakerBot, la Replicator) se met à superposer avec précision des couches de plastique fondu correspondant à ces tranches. Celui-ci refroidit immédiatement en un plastique solide !
Les MakerBot impriment du thermoplastique, soit de l’ABS (la même matière que les briques Lego), soit du PLA (une substance biodégradable fabriquée à partir de produits alimentaires riches en amidon). Un thermoplastique est un matériau qui s’assouplit et devient pliable au-delà d’une certaine température, et qui redevient solide quand on le refroidit. Le matériau d’impression thermoplastique – aussi appelé filament – a d’abord la forme d’un spaghetti ou d’un fil de pêche très épais. Quand vous imprimez, un moteur très précis conduit le filament brut à travers un extrudeur, une toute petite buse qui le chauffe pour le fondre. Ce qui sort à l’autre bout est un plastique mou qui ressemble à un spaghetti de type cheveu d’ange, très fin, qui refroidit très vite et s’intègre à ce que vous imprimez.

Figure 1-1. Le schéma d’une MakerBot
Quand elle imprime, la MakerBot dessine une image en deux dimensions avec ce petit fil de plastique. Quand l’impression de cette couche en deux dimensions est achevée, elle se déplace d’une fraction de millimètre vers le haut et dessine une autre image juste au-dessus de la première. Votre objet se construit ainsi peu à peu, une couche de plastique à la fois, jusqu’à ce qu’il se présente à vous comme un produit solide achevé.
La CupCake CNC, la Thing-O-Matic et les Replicator
À l’heure actuelle, la société MakerBot en est à sa quatrième génération d’imprimantes 3D personnelles, la Replicator 2. Ce modèle, qui utilise seulement du PLA, peut fabriquer des objets mesurant jusqu’à environ 28 × 15 × 15 centimètres, soit une chaussure de grande pointure !
La société MakerBot a tout d’abord lancé en 2009 la CupCake CNC, qui permettait de produire des pièces d’environ 10 × 10 × 10 centimètres, puis en 2010 la Thing-O-Matic, capable d’imprimer des objets d’environ 12 × 12 × 12 centimètres. La Replicator a été commercialisée en 2012, avec une option permettant d’utiliser deux buses, afin d’imprimer des objets en deux couleurs. Elle peut fabriquer des objets d’environ 15 × 15 × 22 centimètres, soit à peu près la taille d’une miche de pain.

Les plastiques des MakerBot : ABS et PLA
L’ABS (acrylonitrile butadiène styrène) est le thermoplastique des briques Lego. Ce plastique classique commence à s’assouplir autour de 105 °C. Si vous regardez autour de vous, vous trouverez beaucoup de produits fabriqués en ABS, notamment des jouets, du matériel de sport et même des tricycles pour enfants. Aujourd’hui, la majeure partie de l’intérieur d’une voiture est également réalisée en ABS. Ce matériau est merveilleux, et quand il est liquide, il coule très facilement à l’intérieur de la buse de l’imprimante, ce qui le rend parfait pour les moulages par injection et les impressions 3D.
Le PLA est l’abréviation de Polylactic Acid (acide polylactique). Il est constitué d’amidons végétaux, habituellement issus du maïs aux États-Unis et des pommes de terre en Europe. Comme il est constitué de matériaux biologiques et non de pétrole, il peut se décomposer dans un bac à compost adapté ou un centre de recyclage, ce qui en fait un plastique plus sympathique pour l’environnement. Il dégage une odeur de gaufre quand on le chauffe. Le PLA fond à une température sensiblement plus élevée que l’ABS, autour de 150 °C.
La Replicator 2 est conçue pour n’imprimer qu’en PLA, mais des modèles plus anciens (la première Replicator, la Thing-O-Matic et la CupCake CNC) peuvent aussi utiliser de l’ABS.
Que peut fabriquer une MakerBot ?
Avec une MakerBot, vous pouvez tout fabriquer. Certes, la taille d’un objet est limitée par les dimensions de l’imprimante, mais pour en réaliser un plus gros, il suffit de l’imprimer en plusieurs morceaux et de les coller ensuite.

Je trouve qu’il existe de nombreux parallèles entre l’utilisation d’une imprimante 3D MakerBot et un autre de mes hobbies : les origamis. Il y a quelques années, Robert Lang, un ingénieur et créateur d’origamis, a présenté un algorithme complet qui permet de créer un origami de n’importe quelle forme à partir d’un carré de papier. En substance, les recherches de ce passionné ont démontré qu’un plieur d’origamis assez compétent pouvait plier absolument n’importe quoi avec une seule feuille de papier de forme carrée relativement grande .
Avec une imprimante MakerBot, c’est un peu la même chose mais avec une dimension supplémentaire, et sans avoir besoin de comprendre un algorithme. Vous pouvez en effet fabriquer n’importe quelle structure compliquée en plastique avec cette machine, et ce aussi rapidement et simplement que la production d’un simple cube solide – et en utilisant le même volume de plastique .
Il va de soi que si tout est possible avec une feuille de papier carrée, beaucoup plus de choses sont réalisables avec une machine capable de fabriquer des objets en trois dimensions .
MakerBlock
Comment est née l’entreprise MakerBot ?
En 2007, Bre Pettis et Zach Smith ont participé à la création du NYC Resistor Hackerspace à Brooklyn, un lieu permettant de rassembler makers, hackers et bidouilleurs de tout poil. Comme ils disposaient d’un grand espace et de tout un arsenal d’outils, il n’a pas fallu longtemps pour que les deux amis se lancent dans le projet open source RepRap.
Une RepRap est une imprimante autoréplicante, qui est donc capable d’imprimer ses propres pièces. Ce projet communautaire et open source avait pour mission de diffuser au plus grand nombre le concept de fabrication personnelle, c’est-à-dire la possibilité pour un particulier de créer ses objets. La RepRap, qui a été l’une des premières imprimantes 3D destinées aux amateurs, est une machine à monter soi-même, la plupart de ses pièces se trouvant facilement dans le commerce. Le fait qu’elle puisse imprimer ses propres pièces peut effrayer et évoquer des images des films Terminator, mais la grande différence, c’est que cette machine est un robot adorable qui heureusement ne possède pas d’intelligence artificielle.
Il a fallu un grand nombre d’essais et d’erreurs pour faire fonctionner la RepRap, ne serait-ce que pour quelques minutes. Ses concepteurs ont alors pensé qu’ils pourraient imaginer une machine plus fiable, qui ne serait plus uniquement dédiée à la fabrication de pièces d’imprimantes 3D, mais capable de produire n’importe quoi.
En janvier 2009, Adam Mayer, un programmeur également membre du NYC Resistor, s’est associé à ce nouveau projet. Les membres de ce trio ont alors quitté leur travail et acquis le nom de domaine makerbot.com : la société MakerBot était née. Ils ont commencé par prototyper une machine utilisant principalement les pièces et les outils qu’ils avaient sous la main, dont une machine à découpe laser 35 watts du NYC Resistor.
Pendant les premiers mois, ils ont beaucoup travaillé au NYC Resistor, restant souvent plusieurs jours d’affilée et créant prototype sur prototype. Après de nombreuses nuits blanches en carburant à la caféine et aux nouilles ramen, ils ont fini par mettre au point leur première machine, la CupCake CNC. Ils voulaient absolument présenter leur modèle au SXSW (un festival de musique et de multimédia qui se tient tous les ans à Austin, au Texas) et sont parvenus à faire fonctionner leur prototype à 8 heures du matin, le 9 mars 2009, juste deux heures avant leur vol ! Avec leur nouveau bébé, ils ont imprimé des verres à shot en forme de dodécaèdre dans plusieurs bars d’Austin, pour autant de geeks que possible. Il n’a pas fallu longtemps pour que les commandes de CupCake en kits s’envolent.
CHAPITRE 2
COMMENT LA MAKERBOT PEUT AMÉLIORER VOTRE QUOTIDIEN
Au terme de ce chapitre, vous porterez un nouveau regard sur votre environnement grâce à la MakerBot, qui vous donne le pouvoir de fabriquer n’importe quoi et la capacité de résoudre des problèmes jusqu’alors insolubles.
Quand vous serez l’heureux propriétaire d’une MakerBot, vous commencerez à regarder les objets différemment. Lorsque vous souhaiterez en avoir de nouveaux, vous choisirez de les fabriquer vous-même avec votre imprimante, plutôt que de les acheter. Et si vous en cassez un, ce ne sera plus un souci puisque vous trouverez certainement un moyen d’imprimer avec votre MakerBot la pièce défectueuse.
Dans notre monde de surconsommation, où tout est jetable, cette imprimante rend leur juste valeur à tous vos objets usagés. Elle vous permet de fabriquer des choses au lieu de les payer : n’est-ce pas un pouvoir digne d’un superhéros ?
En plus de réparer des objets ou de les créer à partir de rien, vous pourrez aussi en inventer de nouveaux et développer des solutions alternatives. Étant donné le faible prix du plastique, le coût d’un échec est négligeable, ce qui signifie que vous pourrez tester vos idées sans que cela ne vous revienne trop cher. Si les résultats ne vous satisfont pas, vous pourrez ajuster la forme et réessayer, encore et encore, jusqu’à ce que cela fonctionne. Cette capacité à répéter et à améliorer un processus est une grande force de création. Il y a tant de gens qui abandonnent dès le premier essai en cas d’échec. Avec cette possibilité de répliquer à volonté, on ne vous arrêtera plus !
Pour résumer, si le potentiel de duplication d’une MakerBot est infini, on distingue trois grands types d’usages possibles.
   Une MakerBot peut être employée pour fabriquer des pièces de remplacement d’objets cassés, perdus ou usés. Ce type de réparation sauvera certains objets de la décharge et vous coûtera souvent moins cher que de vous déplacer dans un magasin pour aller acheter la pièce manquante. Et ce sera plus rapide. Grâce à votre MakerBot, vous ne serez plus obligé de vous tourner vers des solutions « à la Mac Gyver », avec du ruban adhésif, de la ficelle ou de la colle. Bien sûr, celles-ci seront toujours valables pour réparer certains dispositifs, mais il n’empêche qu’elles constituent des bricolages temporaires et souvent disgracieux. Par exemple, si le bouton de votre four est cassé, il vous sera peut-être impossible de vous en procurer un nouveau dans le commerce, alors que ce sera un jeu d’enfant d’en fabriquer un autre avec votre imprimante. Vous pourrez alors garder votre four, au lieu d’avoir à le remplacer juste à cause de son bouton cassé (cela dit, vous préférerez sans doute dans ce cas enrouler du ruban adhésif autour de la tige métallique du four ou bien y fixer une pince, mais donc rien de bien satisfaisant !).
   Une MakerBot peut être utilisée pour personnaliser un objet ou le rendre plus fonctionnel. Beaucoup de designers ont déjà réfléchi aux moyens d’utiliser une MakerBot pour recycler certains objets et leur donner une seconde vie. Par exemple, examinez le bouchon d’arrosoir ( http://www.thingiverse.com/thing:9535 ), grâce auquel vous pourrez transformer une bouteille en plastique destinée à la poubelle en véritable arrosoir. De la même manière, avec le capuchon de stylo en forme de crosse de hockey ( http://www.thingiverse.com/thing:13052 ) vous pourrez convertir un banal crayon en équipement de sport miniature. Quant au projet Nickel for Scale ( http://nickelforscale.com ), il vous permettra d’ajuster la taille du modèle 3D d’un objet par rapport à une scène, en prenant une photo de cette dernière, en y ajoutant une pièce américaine de cinq cents pour montrer l’échelle (par exemple, la photo d’une main pour ajuster la taille d’une bague).
   Inventez vos propres objets. C’est là que tout devient possible. Nous allons en parler dans la prochaine section.
Petit panorama d’objets fabriqués avec une MakerBot
Une MakerBot peut être utilisée pour inventer des objets ! En créant quelque chose d’entièrement nouveau, qui n’a jamais existé dans tout l’univers sauf dans votre imagination, vous ressentirez l’excitation de tout inventeur.
Avec une MakerBot, vous pourrez fabriquer des objets en quelques minutes quand les autres auront besoin de semaines pour le même résultat. Vous avez besoin d’un décapsuleur, mais le magasin est fermé ? Pas de problème, téléchargez le modèle sur Thingiverse et imprimez-le. Vous pourrez le modifier pour qu’il y ait votre nom dessus, lui donner la forme qui vous plaît, voire imaginer la manière de l’améliorer et de le personnaliser. Tout possesseur d’une MakerBot n’achètera plus jamais de décapsuleur !
UN GRAND CLASSIQUE : LE PIÈGE À SOURIS
La fabrication d’un piège à souris est un thème de prédilection chez les inventeurs. Prenons l’exemple de Cathal Garvey, dont la maison en Irlande était habitée par une souris. Aussi voulait-il trouver un moyen de l’attraper, mais sans la tuer. Pour cela, il avait à sa disposition une MakerBot et un peu moins de deux kilos d’ABS. Sur le blog de MakerBot, il a posté un billet ( http://blog.makerbot.com/2010/03/01/cathal-garveys-mousetrap-design-challenge ) qui a fait rapidement le tour d’Internet, où il demandait de l’aide pour fabriquer un piège à souris efficace, mais qui ne tue pas le rongeur.
En une journée, neuf modèles ont été proposés sur Thingiverse dans la catégorie « piège à souris » et encore plus au cours des semaines suivantes. C’est la solution de 2RobotGuy, l’un des utilisateurs de ce site, qui a été retenue. Son piège utilise la gravité pour coincer la souris dans un tube ressemblant à un rouleau de papier toilette, avec un couvercle à l’autre extrémité (voir http://blog.makerbot.com/2010/03/24/youtube-tilt-n-trap-first-working-3d-printed-mousetrap/2 ), solution reproduite sur la figure 2-1 . Son efficacité a été démontrée par une vidéo montrant la souris tombant dans le piège : http://youtu.be/7E8CZd66lLI .

Figure 2-1. Le piège à souris créé par la MakerBot
DES SYMBOLES D’ENGAGEMENT
Parfois, vous avez besoin de quelque chose de très spécial (voir figure 2-2 ) pour quelqu’un de très spécial et vous n’avez malheureusement pas le temps d’aller faire le tour des magasins pour acheter quelque chose ou le faire fabriquer.
C’est arrivé à Fynflood (voir http://www.makerbot.com/blog/2009/10/06/makerbot-love ). C’était un vendredi et il partait le lendemain pour l’Islande avec sa bien-aimée, quand il a réalisé que ce pays serait l’endroit parfait pour lui faire sa demande en mariage. Avec seulement quelques heures devant lui, il est allé au Hive 76, son hackerspace local, qui venait juste d’installer une MakerBot. Là-bas, il a trouvé de l’aide pour concevoir une bague et la fabriquer. Une fois en Islande, il a donc pu lui offrir la boîte, elle l’a ouverte, a vu la bague et a dit « oui ! ».
Et ce n’est pas tout. Il y a bien d’autres récits de ce genre sur http://www.makerbot.com/blog/2011/08/08/makerbotted-engagement-rings .
Ainsi, Astera Schneeweisz était prête à faire sa demande en mariage à son fiancé. Voici son histoire :

J’ai fait créer à distance deux anneaux, juste à temps pour faire ma demande à Joernchen le 15 juillet. Et il a dit oui ! Il porte l’anneau tous les jours, bien qu’il n’ait jamais aimé ça. L’ABS est vraiment génial pour créer des bagues de fiançailles !
Robert Carlsen lui aussi a fait le grand saut :

Kara ne porte pas beaucoup de bijoux et nous ne soutenons pas le commerce des diamants. Je voulais tout de même lui offrir quelque chose de personnel, le symbole de mon engagement. J’avais entendu parler de ces gens qui créent des bagues sur Thingiverse. Je ne prétends pas avoir été très original, mais j’ai quand même dessiné la bague de Kara à l’aide d’un logiciel de CAO (libre bien sûr, QCad / OpenSCAD) et je l’ai fabriquée sur ma CupCake. Je n’étais pas sûr de la taille, alors j’ai réalisé plusieurs modèles en ABS noir. La « pierre » a été imprimée séparément en ABS orange, puis collée sur l’anneau. J’ai aussi fabriqué une boîte spéciale, disponible sur Thingiverse, en ajustant ses dimensions pour qu’elle soit parfaitement adaptée à la taille de l’anneau .

Figure 2-2. Une bague imprimée en 3D
MAKERBOT DANS LA SALLE DE BAIN
Parfois, l’achat d’une pièce de rechange n’est pas une mince affaire. Le magasin peut ne pas décrocher le téléphone, ne pas vendre ce dont vous avez besoin, ne pas l’avoir en stock, ou pas en assez grande quantité. Très souvent, le coût du déplacement peut être plus élevé que le prix même de la pièce. C’est là que cette histoire commence, celle d’un homme qui avait désespérément besoin d’une douche.
À l’adresse http://www.thingiverse.com/thing:3465 , Marty a écrit :

C’est une anecdote qui pourrait arriver à n’importe qui. Vous déménagez dans une nouvelle ville et vous oubliez d’emporter votre rideau de douche. Pas de problème, vous pensez : vous allez certainement en trouver un au magasin du coin. Vous vous y rendez pour constater qu’ils en ont effectivement, mais qu’en revanche, ils sont à court d’anneaux, de crochets et de n’importe quoi qui puisse tenir un rideau de douche ! Dépité à l’idée de devoir prendre un bain peu hygiénique et inefficace, vous vous rappelez que vous êtes le propriétaire d’une MakerBot ! Votre vie prend une nouvelle dimension dans ce genre de situation .
Marty a rapidement conçu un modèle (voir figure 2-3 ) sur OpenSCAD et a répliqué assez d’anneaux de douche pour pouvoir se doucher aussi longtemps et aussi souvent qu’il le souhaite.

Figure 2-3. Les anneaux de douche de Marty
Chez MakerBot, rien ne nous rend plus heureux que de vous aider à rendre le monde plus accueillant. Si un jour vous devez déménager, vous pourrez être surpris de la quantité d’objets disponibles sur Thingiverse pour améliorer le confort de votre nouveau logement.
MAKERBOT DANS LA CUISINE
Une fois que vous aurez acquis une imprimante MakerBot, vous vous surprendrez à regarder le monde d’un œil différent, comme si vous portiez des « lunettes MakerBot ». Vous vous mettrez à analyser tous les objets de votre quotidien pour voir s’ils ne pourraient pas tenir dans l’espace de fabrication de votre imprimante 3D, ou bien être répliqués en plusieurs morceaux, ou encore être améliorés. Si c’est le cas, vous les ajouterez dans votre fichier mental dans la case « Objets qu’il n’y a plus jamais besoin d’acheter » !

Parfois, il est même impossible de se procurer des pièces de rechange. Par exemple, je n’ai pas pu trouver des verrous pour les fenêtres à simple vitrage de ma maison construite dans les années 1970. Personne ne les fabrique plus, plus personne ne s’en préoccupe. Avant de récupérer une MakerBot, les solutions possibles à mon problème se résumaient donc à vivre sans verrous, bricoler quelque chose de moche, ou bien remplacer la fenêtre toute entière. Sans surprise, les expressions « vivre sans », « bricolage moche » et « tout remplacer » conduisent rarement au bonheur conjugal. Heureusement, il existait une bien meilleure solution, consistant à fabriquer une nouvelle pièce ; et, par chance, elle coïncidait assez bien avec mon désir d’acheter une MakerBot .
Dans les premiers jours qui ont suivi l’achat de ma MakerBot, j’ai été amené à dresser une liste de toutes les choses que je pourrais réparer et j’ai couru à travers toute la maison pour les mesurer, les dessiner, les répliquer et les installer aussi vite que possible. Le plus amusant, c’était de pouvoir mesurer et dessiner des pièces, pendant que ma MakerBot imprimait de son côté d’autres petits objets pour la maison .
MakerBlock
Zaggo, un autre utilisateur de Thingiverse, avait besoin de réparer l’un des tubes fluorescents de sa cuisine. Celui-ci se trouvait au-dessus du plan de travail, sous un placard auquel il était fixé par l’intermédiaire d’un support qui avait rompu. Zaggo a réussi à dessiner la nouvelle pièce en 15 minutes seulement, l’a imprimée en 20 et a réparé son éclairage en moins d’une heure ( http://www.thingiverse.com/thing:995 ). Le support est présenté sur la figure 2-4 .

Figure 2-4. Le support d’éclairage de Zaggo
Et voici comment PolygonPusher a trouvé le moyen d’accrocher ses ustensiles de cuisine et ses casseroles.

Pour ma cuisine, j’ai construit une série d’étagères pour lesquelles j’avais besoin de 27 crochets. Au magasin de bricolage du coin, je n’ai pas trouvé de crochets adaptés, alors j’ai décidé de les dessiner et de les fabriquer moi-même ( http://www.thingiverse.com/thing:11882 ) ! Cela m’a aussi permis d’économiser beaucoup d’argent, car un seul crochet dans cette boutique coûtait tout de même 4 dollars la pièce, soit un total de 108 dollars !

Figure 2-5. Les crochets de PolygonPusher
OPÉRATION PORTES OUVERTES
Nous passons tellement de temps dans notre logement qu’il serait vraiment dommage de devoir y vivre avec des objets défectueux. Un store endommagé peut vous sembler peu de choses, jusqu’à ce que vous réalisiez que vous le manipulez plusieurs fois dans une journée. Mais pour un utilisateur de MakerBot, les jours sont bien révolus où la plus petite pièce d’un jouet, d’un outil, d’un meuble ou même d’un véhicule pouvait le rendre inutilisable. C’est déjà une source de plaisir et de fierté que de bricoler et de réparer, mais être capable de concevoir (et parfois d’améliorer !) un objet et de le fabriquer soi-même procure une joie infinie.
SideLong avait un problème, il fallait qu’il puisse empêcher l’encadrement de la porte de sa maison de bouger. Il s’est alors tourné vers sa MakerBot ( http://www.thingiverse.com/thing:10722 ).

Ma maison est construite sur du sable mouvant et elle oscille continuellement entre Brunswick et Coburg (à Melbourne, en Australie), la direction de son déplacement dépendant de la météo. Concrètement, cela signifie que l’encadrement de ma porte d’entrée a la très désagréable habitude de bouger et de rester coincé. Véritablement coincé ! C’est très frustrant d’arriver chez soi et de découvrir qu’on ne peut pas entrer parce que la porte a bougé et que le loquet est coincé dans l’encadrement. Avant de penser à détruire tous les tournevis et tous les leviers de ma maison, j’ai dessiné cette petite chose que j’ai appelée un décoinceur de porte (voir figure 2-6 ), parce que c’est exactement ce qu’il fait .

Figure 2-6. Le décoinceur de porte de SideLong
Tetnum et ses voisins de dortoir avaient un problème en commun : aucun des butoirs de porte qu’ils avaient achetés ne permettait de maintenir les portes ouvertes.

Dans les dortoirs, nous avons une moquette industrielle au sol, si bien que tous les butoirs de porte glissaient, s’avéraient trop courts ou bien se cassaient. Je suis allé alors sur le site de Thingiverse et j’ai imprimé tous les butoirs de porte disponibles, mais là encore, ils se sont révélés inefficaces ou ils se sont brisés. Pour finir, j’ai conçu mon propre butoir, plus grand, en dents de scie et sans ouvertures trop grandes qui risqueraient de se casser. Je l’ai dessiné de manière à ce que la force soit dirigée vers la moquette et qu’il s’y agrippe fermement. J’y ai aussi incorporé le logo de l’école .
Mon imprimante CupCake a tourné sans relâche afin d’imprimer tous les butoirs dont j’avais besoin. Ils sont en place depuis quatre semaines et tous tiennent encore le coup ( http://www.thingiverse.com/thing:11566 ) .
Ce butoir est un objet essentiel pour tous les étudiants de première année. Il est de faible épaisseur et peut être rangé n’importe où dans une chambre. Il permet de maintenir la porte ouverte ou de l’empêcher de s’ouvrir accidentellement et il est personnalisable pour chaque université. Dans une chambre d’étudiant, où l’utilisation de l’espace est capitale, il est plus judicieux de posséder une imprimante 3D pour créer chaque objet sur demande, que de tous les stocker au cas où. Bien joué Tetnum !

Figure 2-7. Le butoir de porte de Tetnum
Le projet Shellter
Savez-vous que les bernard-l’ermite ne fabriquent pas leur coquille, mais utilisent des existantes pour leur habitat ? Le plus souvent, ils emménagent dans celles des escargots : quand le gastéropode meurt, le bernard-l’ermite s’installe dans sa coquille. C’est dans ce contexte que la société MakerBot, en partenariat avec Miles Lightwood, alias TeamTeamUSA, a lancé le projet collaboratif Shellter, visant à fabriquer des coquilles par impression 3D pour les bernard-l’ermite de compagnie.
L’idée sous-jacente au projet Shellter est qu’une communauté – ici, des utilisateurs de la MakerBot et de Thingiverse – puisse franchir la barrière des espèces et mettre en commun son savoir en modélisation 3D et en design pour offrir aux bernard-l’ermite une nouvelle solution pour leur maison : des coquilles imprimées.

Figure 2-8. Le projet Shellter
Pour effectuer les procédures de test d’adoption des coquilles, la société MakerBot a collaboré avec le docteur Katherine V. Bulinski, spécialiste des bernard-l’ermite. Ensemble, ils ont recréé un environnement similaire à celui de ces crabes, pour tester leur comportement de migration et voir s’ils allaient adopter les coquilles imprimées.
MakerBot a demandé à ses utilisateurs de dessiner et de poster des modèles de coquilles que les bernard-l’ermite pourraient tester à cette occasion. Les coquilles ont été imprimées en 3D dans le Botcave, l’espace de fabrication communautaire de MakerBot, et placées dans cet environnement artificiel.
Au printemps 2012, trois bernard-l’ermite avaient migré dans des coquilles MakerBot et ce n’était que le début. Vont-ils préférer une couleur à une autre ? Si vous avez des bernard-l’ermite et une Makerbot, et si vous souhaitez participer à ce projet scientifique, n’hésitez pas ! Pour en savoir plus, allez à l’adresse http://www.

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