Après une découverte rapide du scanner et de son logiciel dédié, je vous propose de tester la numérisation de différents objets. Ceci sera aussi de regarder de plus près les possibilités du logiciel.
Objet 1 : Arrosoir en faïence blanche et brillante.
Taille max de l’ordre de 25 cm.
Numérisation sans problème, l’objet étant placé sur un plateau tournant.
Après nettoyage et traitements, le scan est plutôt bien réussi, et donnera « presque » une impression conforme à l’objet initial.
Je dis presque, car un problème subsiste : à la base, l’objet est creux. Il n’est pas possible de faire le scan de l’intérieur. On se retrouve donc avec un objet un peu « étrange » intérieurement.
La numérisation d’objet creux demandera donc, en fonction du besoin soit une préparation avant scan pour fermer l’objet, soit un post-traitement pour le creuser. A ce stade, je n’ai pas exploré les solutions.
Objet_2 : une lampe à pétrole
Taille en hauteur : 52 cm
L’original
Avec cet objet, je rencontre très rapidement des problèmes. Tout d’abord, le verre n’est pas détecté correctement. Ensuite, la pièce est une vraie surface de révolution, à l’exception de la petite molette de réglage, visiblement trop petite pour être considérée comme une zone de référence. Conséquence : après un début de scan correct du corps de la lampe, le logiciel part en boucle et tente de rechercher un point de départ imaginaire. Ci-dessous le résultat :
Après traitement, on se retrouve avec une pièce un peu étrange.
Pour ce type de pièce, des solutions existent visiblement. Pour le corps, il va falloir coller des pastilles de repère (comme sur le plateau) afin de permettre au logiciel de se retrouver dans l’espace. Pour le verre, il existe des spray en bombe, comme par exemple le AESUB Blue. L’utilisation d’un spray permet non seulement d’augmenter le niveau des détails visibles par le scanner, mais aussi de rendre possible le scan de pièces transparente ou brillante.
L’avantage de ce spray en particulier est qu’il disparaîtra totalement de votre pièce sous 4 heures. Sans nettoyage ou lavage, la pièce retrouvera son aspect d’origine après 4 heures.
Objet 3 : Une chouette en pierre blanche poreuse
Hauteur : 12 cm. Beaucoup de détails liés à la représentation des plumes dans la pierre.
L’original
J’ai pris cette fois un peu plus de temps pour numériser les différentes zones. Le logiciel permet en effet de reprendre un scan si on s’aperçoit qu’une zone n’a pas été correctement couverte.
Le résultat après traitement est parfait.
Les détails sont correctement représentés.
Objet 5 : une voiture miniature
Cette fois, je suis en dehors des spécifications du scanner. Il est en effet indiqué dans les spécifications du scanner que celui-ci ne peux scanner que des objets d’une taille minimale de 15 cm. Le précédent test avec la chouette de 12 cm était concluant. Que se passe-t-il avec un objet plus petit ?
La réponse en image avec une voiture miniature de tout juste 5 cm .
L’original
Tout d’abord, impossible de numériser l’objet seul. Il est nécessaire de passer par une reconnaissance de marqueurs (qui sont nativement sur mon plateau).
Ils se retrouvent affichés en vert dans le logiciel, lorsque celui-ci les identifie correctement.
Le résultat de la numérisation est le suivant :
Le résultat est très décevant. L’objet étant trop petit, les détails se retrouvent totalement écrasés. L’utilisation d’un spray pourrait peut-être améliorer les choses. Mais il faudrait une grosse amélioration pour obtenir une pièce imprimable.
La numérisation finale
Objet 6 : une statue
Un essai maintenant sur une statue en bronze, partiellement peinte.
Encore une fois, en prenant son temps, la numérisation ne pose ici aucun problème.
La texture est correctement identifée.L
Après traitement, l’objet pourra être simplement imprimé.
Il me restera à tester sur de « grands objets », le scanner étant annoncé comme pouvant numériser des pièces jusqu’à 2 mètres (en plusieurs passes), ainsi que le test de numérisation d’un modèle humain, afin de réaliser des bustes.
Après vous avoir présenté ce qu’il était possible de faire avec une Kinect, je vais tester un scanner un « peu plus » pro. Il s’agit ici d’un scanner d’entrée de gamme, sous la gamme des 400 €. Vous trouverez de nombreuses présentations de ce modèle, et je ne reviendrais pas ici sur l’aspect qualitatif du produit (belle sacoche, belle finition, etc).
En dehors de son prix abordable, ce qui est séduisant avec ce modèle est qu’il est équipé d’un module Wifi 6, ce qui permet de ne pas avoir de « fil à la patte ». Lorsque l’on va réaliser un scan, celui-ci sera directement visible en Live sur l’écran de votre PC. Il est aussi possible de directement connecter un smartophone, cette fois en filaire, pour être totalement nomade.
Je vais refaire appel à mon assistant « Gros Mickey », qui c’était déjà prêté au test de la kinect, pour faire quelques premiers essais.
La numérisation
Comme pour le test de la Kinect, mon assistant est confortablement installé sur son tabouret, ce qui va me permettre de tourner autour sans problème.
Je réalise le scan en ayant connecté mon smartphone, avec l’application Creality Scan fournie avec le scanner.
Le principe est le même que ce que j’avais réalisé avec la Kinect, sauf que l’on dispose d’une représentation en temps réel du scan. Avec de la patience et de la rigueur, on arrive à réaliser un scan très propre. Comme avec la kinect, si l’on va trop vite, le logiciel a tendance à perdre ses repères. Mais ce qui est impressionnant, c’est que dans ce cas, il suffit de ne plus bouger pour que le système se repositionne pratiquement seul.
Après une dizaine de minutes, je décide que mon scan est correct et je décide de le valider. Le logiciel me propose alors de commencer le traitement du scan. Je le lance et j’obtiens, après quelques minutes, un message d’erreur m’indiquant que le traitement demande trop de ressources pour mon téléphone. Mais le message est très clair : il m’indique la procédure à suivre sur un PC pour effectuer le traitement.
L’importation du scan
Sur le PC, on dispose du même logiciel Creality Scan. Une option permet l’import direct d’un scan réalisé depuis un téléphone. Il suffit que le PC et le téléphone soient sur le même réseau wifi. Sur le PC, vous scanner avec votre téléphone le datamatrix proposé, et le transfert est automatique.
Après quelques minutes, le scan de « gros mickey » est disponible.
C’est quand même pas mal !
Pour mémoire, ci-dessous, ce que j’avais obtenu avec la Kinect. On observe beaucoup plus de détails.
Le traitement
Je peux maintenant lancer le traitement proposé.
Le logiciel va effectuer un remaillage du scan, et appliquer la texture qui a été capturée pendant le scan. Pour un résultat très réaliste.
(OK noir sur noir n’est pas le meilleur choix pour bien voir).
Le post-traitement
J’ai eu faire très attention et tenter de bien scanner partout, il y a des zones oubliées. Pour me donner bonne conscience, je vais dire que ces zones n’étaient pas accessibles (ou si je suis de mauvaise foi, que j’ai oublié volontairement d’y passer). C’est le cas par exemple autour de la bouche.
Le logiciel propose un outil automatique (ou manuel) pour combler les manques de scan.
En prenant les options par défaut, le résultat :
Creality Scan propose aussi un lissage du modèle, pour diminuer les irrégularités .
Sur ce scan, honnêtement, le résultat n’est pas flagrant.
Par contre, une option importante est la possibilité de simplifier le scan.
En sortie de traitement, le modèle comporte plus de 3 millions de faces.
Une telle quantité de faces ne vas pas être utile pour une impression 3D. Pire, le traitement du slicer va être très long et risque de ne pas aboutir !
Si je simplifie à l’extrême, j’arrive avec un modèle qui ne comporte plus que 350 000 faces, ce qui donne un résultat très peu dégradé à l’oeil, et sera beaucoup plus facile à imprimer.
Au-delà (car il est toujours possible de simplifier encore), les facettes vont commencer à être visibles sur ce modèle. Mais là encore, tout sera affaire de goût. Peut-être voulez-vous un Mickey en low-poly ?
Il restera ensuite à exporter le résultat, en obj, stl ou ply, en fonction de votre besoin.
En conclusion
En une quinzaine de minutes, il m’a été possible d’obtenir une numérisation très correcte, imprimable sans grandes retouches.
Reste maintenant à approfondir avec d’autres objets, afin de voir quelles sont les limitations de ce scanner et les éventuelles solutions de contournement.
Je vous propose de poursuivre l’expérience dans cet autre article, qui sera enrichi au fur et à mesure de mon utilisation du scanner et de son logiciel associé.
Dans un précédent article, je vous avais parlé de la numérisation d’un objet avec une Kinect (l’article est ici). C’est une technique peu couteuse qui reste efficace pour des objets sans trop de détails.
Il existe une autre technique, basée sur le traitement de photographies. Si ce procédé était hier plutôt réservé aux professionnels dans le cadre de prises de vues aériennes pour l’urbanisme, il se démocratise. Nos smartphones sont en effet maintenant capables de prendre des photos en haute résolution, et certains éditeurs proposent des solutions open source ou limitées de leurs produits, qui restent utilisables pour un usage privé.
Contraintes et mise en garde
Avant de regarder les solutions disponibles aujourd’hui, il faut avoir en tête certains points sur cette technique. Le principe est « relativement » simple : on prend une série de photos en se déplaçant autour de la zone (ou en faisant tourner l’objet). Chacune des photographies sera traitée pour identifier les relations entre 2 prises de vue successives et en « déduire » le positionnement de l’appareil de prise de vue. A partir de ce moment, chaque prise de vue pourra être positionnée dans l’espace et restituer ainsi une représentation 3D de l’espace. De ceci, il en découle que :
trop peu d’images va rendre la reconstitution aléatoire,
trop d’images va rendre le temps de traitement très long,
trop de variation de lumière, de contraste, d’échelle dans les prises de vues risque de générer un rejet de certaines images,
les objets brillants ou translucides ne pourront pas être numérisés correctement.
Une fois ces éléments pris en considération, nous allons pouvoir commencer.
Pour cet article, j’ai choisi de « tenter » la numérisation d’un simple galet, d’environ 10 cm dans sa plus grande dimension.
Afin de capturer les images dans les meilleurs conditions possible, je vais positionner mon galet dans une boite à lumière, sur un plateau tournant, et positionner mon téléphone sur un pied. L’intérêt est de maitriser l’éclairage, d’éviter les zones d’ombre et de toujours avoir une même distance par rapport au centre de rotation.
Regardons maintenant les solutions logicielles disponibles.
La version gratuite limite le traitement de 50 photos avec un seul processeur graphique. Il y aura aussi des limitations dans les formats d’export et l’absence de certains outils. Mais cette version reste parfaitement utilisable pour numériser de petites objets en vue de leur impression 3D.
Même si l’interface utilisateur est très riche, le processus de découverte reste simple et classique :
on importe les photos,
on applique optionnellement un masque afin de réduire la zone de traitement,
le logiciel aligne les photos,
le logiciel créé un nuage de points, qui va permettre de créer un maillage,
on repose la texture sur le maillage,
on exporte le fichier pour traitement d’impression 3D par exemple.
Ci-dessous le résultat avec mon galet.
Avec 14 photos, le logiciel a identifié un nuage de 184 841 points, et à généré un maillage de 369 843 triangles. Une fois exporté en format .obj (très peu de choix sur cette version free), je peux sans problème l’importer dans mon slicer.
Meshroom
Même mode opératoire avec MeshRoom, mais encore en plus simple .
On colle les images dans la partie prévue. Et on clique sur le bouton Start.
Il est toujours possible de modifier l’ensemble des paramètres et des fonctions réalisées, le logiciel présentant les opérations sous forme de graphe.
A noter que le logiciel ne propose aucune option d’exportation de fichier. Il faut accéder au répertoire de travail de MeshRoom pour récupérer directement le fichier .obj nativement créé.
Remarque importante :
Le logiciel est prévu pour fonctionner avec une carte NVidia. Pénalisant pour les possesseurs de matériel à base de carte AMD Radéon par exemple.
Heureusement, il existe une option qui permet de se passer de carte NVidia, mais avec une qualité obtenue un peu dégradée.
Il faut passer par le menu fichier et choisir un pipeline différent du pipeline par défaut.
En conclusion
Des solutions qui fonctionnent pour numériser des pièces, mais qui restent difficiles à mettre en place en raison des contraintes liées aux prises de vues : lumière constante et diffuse pour éviter les ombres, pas de reflet, pas de pièces transparentes, etc.
Qui n’a pas eu besoin d’avoir au dernier moment une boite hermétique aux bonnes dimensions (je pars demain et je n’ai rien pour mettre ma savonnette et ma brosse à dent !).
Je vous propose ce petit tuto qui va vous permettre d’avoir toujours sous la main LA bonne boite.
Le cahier des charges :
Je veux pouvoir générer rapidement une boite avec un couvercle clipsé, de dimensions longueur x largeur x hauteur. Je veux aussi pouvoir définir l’épaisseur des parois.
Etape 1 : mise en place des valeurs
On commence par créer une feuille de calcul, dans laquelle on indique toutes les dimensions que l’on va vouloir maitriser (étapes A, B et C).
Pour pouvoir utiliser les valeurs dans le design de notre boite, il faut bien penser à associer un Alias à chaque valeur (étape 1 répétée pour chaque valeur).
Etape 2 : dessin du fond
Dans l’atelier sketcher, on dessine simplement un rectangle et on côte chaque coté.
La seule particularité ici est que l’on ne vas pas entrer directement une valeur, mais passer par l’éditeur d’expression, et référencer la côte par rapport à l’alias défini dans le tableau de départ (cf image ci-dessous).
On extrude avec les mêmes règles. Attention : ici le paramètre « hauteur » sera à diviser par 2, car ma boite aura un fond et un couvercle (mais c’est mon choix, libre à vous de faire autrement).
On obtient alors un volume entièrement paramétré par les données de la feuille de calcul.
Il reste à évider la pièce en utilisant le paramètre d’épaisseur .
Remarque : J’ai choisi de décocher « Générer un évidement vers l’intérieur », car les dimensions saisies sont pour moi les côtes « utiles », donc intérieures.
J’ai donc maintenant le fond de ma boite.
Etape 2 : dessin du couvercle
Pour le couvercle, on va simplement dupliquer (par copier/coller) la construction, et on pivote de 180 degrés la copie !
Bien penser ici à décocher la feuille de calcul, car une seule est suffisante !
J’ai donc maintenant 2 corps, renommés « Fond » et « Couvercle ».
Etape 3 : l’assemblage
Pour assembler les 2 parties, je propose de créer une protrusion sur le fond, qui viendra s’emboiter sur une gorge du couvercle. Les dimensions seront proportionnelles à l’épaisseur des pièces, tout en introduisant un léger jeu.
Commençons par travailler le fond.
Créons le sketch ci-dessous :
Je fixe la hauteur à 5 mm, et l’épaisseur à 45 % de l’épaisseur de la boite, soit un peu moins de la moitié (pour créer un jeu fonctionnel).
Nous effectuons ensuite un balayage de notre nouvelle esquisse sur l’esquisse de création de la boite.
Attention : pour obtenir un résultat correct, il faut bien sélectionner Transition de coin : Coin arrondi .
Notre fond est prêt.
On va répéter le même procédé sur le couvercle, mais cette fois en « creusant » le chemin.
Couvercle et Fond doivent s’emboiter maintenant correctement.
Etape 4 : la fixation
Pour que les 2 parties tiennent assemblées, nous allons rajouter des clips de fixation sur le fond, et des trous sur le couvercle.
Commençons encore une fois par le fond.
Créons juste un sketch basique contenant un simple triangle, que nous allons extruder de façon symétrique au plan de construction.
Après extrusion, une simple symétrie nous permet d’avoir le même type de clip sur les 2 côtés de la boite.
Passons maintenant au couvercle. Nous allons cette fois juste faire 2 découpes pour accueillir les clips. La seule contrainte est ici de bien prévoir dimensions et positionnement pour que les 2 pièces se clipsent sans effort mais sans trop de jeu non plus.
Voici le résultat final.
Nous disposons donc maintenant d’un modèle de boite paramétrable, grâce auquel nous allons pouvoir imprimer les boites qui nous conviennent !
Il ne reste plus qu’à exporter les 2 corps en stl, et de les traiter dans votre slicer préféré pour impression.
Vous pouvez télécharger ci-dessous les fichiers source :
Fidèle à la marque Anycubic avec ma Kobra 2 depuis plusieurs années, je viens de faire l’acquisition d’une Kobra 3 Combo.
Par Combo, il faut comprendre qu’il s’agit d’un pack contenant une imprimante Kobra 3 et d’un boitier ACE, qui permet d’accueillir 4 bobines.
Cette solution – à l’heure où j’écris – est à 320 €, ce qui la place loin devant ses concurrentes. Mais est-ce « une bonne affaire » ?
L’aspect mécanique
Donc, d’un côté, vous avez une imprimante avec un « hub » au dessus de la tête d’impression, ce hub permettant de relier 4 tubes PFTE, qui sont reliés au ACE, gros boitier, relativement lourd (vous comprendrez plus tard pourquoi je dis cela), qui permet la gestion de 4 bobines de filament, tout en les maintenant à un température idéale (pour le PLA et l’ABS).
L’ensemble est finalement très volumineux s’il est positionné comme sur la photo ( et il ne faut pas oublier qu’il est possible de gérer un deuxième ACE, pour imprimer avec 8 bobines) .
De nombreux utilisateurs ont décidé de positionner ce ACE au-dessus de l’imprimante, comme ce qui est fait par des produits concurrents, ce qui donne une installation de ce genre :
Alors, honnêtement, je pense que c’est une fausse bonne idée, et ce, pour plusieurs raisons.
D’accord, on gagne de la place sur le bureau mais :
je l’ai déjà dit, le ACE est « lourd »,
l’imprimante « vibre » énormément, surtout en mode Sport,
le centre de gravité se retrouve très haut, et le risque de basculement n’est pas négligeable.
Mais cela fonctionne visiblement !
J’ai personnellement opté pour une autre solution : mettre le ACE en dessous de l’imprimante.
Ayant l’habitude de plutôt travailler debout, j’avais déjà surélevé ma Kobra 2, ce qui m’avait permis de mettre un boitier de séchage bobine en dessous.
J’ai donc naturellement appliqué ce même choix pour ma Kobra 3.
Côté tubes PFTE, ils sont assez longs pour que cela ne pose pas de problème fonctionnel, même lorsque la tête est en position haute.
Et pour l’accès au boitier ACE, 2 glissières de tiroir permettent de le sortir totalement …
L’aspect fonctionnel
Maintenant que l’imprimante est installée et est fonctionnelle, et avant de détailler comment on va imprimer en plusieurs couleurs, il est important d’avoir une idée du fonctionnement de cette imprimante !
Il va y avoir exclusivement 2 types d’impression multi-couleurs : soit les couleurs sont réparties dans le modèle (image de gauche), soit les changements de couleur sont répartis en couches (image de droite).
La Kobra 3 dispose d’une tête unique sur laquelle est connecté un Hub 4 voies. Le mécanisme d’impression « en couleur » est donc le suivant :
le ACE introduit le filament de départ,
l’imprimante « purge » la tête d’un volume déterminé,
l’impression commence, jusqu’au changement de couleur programmé,
l’imprimante « coupe » le filament,
le ACE rétracte le filament (et le rembobine), puis introduit le filament,
etc.
Le cycle se reproduit ainsi jusqu’à la fin de l’impression.
A chaque changement de couleur, la machine génère un déchet de purge.
Lorsque l’on imprime une pièce avec des changements de couleur par couche (comme le dyno de droite), les déchets restent limités. Mais si l’on imprime des pièces qui présentent plusieurs couleurs sur de mêmes couches, il faudra s’attendre à avoir un volume de déchets non négligeable par rapport au filament utile à la pièce. A noter aussi que le temps d’impression sera sérieusement rallongé.
En résumé : si vous imprimez majoritairement des pièces multi-colorées, passez votre chemin ! Il faudra privilégier une imprimante multi-têtes, qui ne générera pas de déchet. Par exemple, la Prusa XL ….
Mais il vous faudra, dans cette configuration 5 Têtes, débourser 3700 €, soit un peu plus de 10 fois le prix de ma Kobra 3 !!!
L’aspect tranchage
Pour préparer les fichiers, Anycubic met à disposition son propre Slicer, nommé « Anycubic Slicer Next ».
C’est à ce jour, le seul slicer qui prends en compte nativement le ou les 2 Aces connectés à la Kobra 3. Si en plus, les bobines de filament sont équipés d’une puce RFID compatible (cela fera l’objet d’un autre article), les caractéristiques des filaments seront directement remontées dans le slicer.
Concernant le paramétrage en lui-même, pas de révolution par rapport aux slicers « classiques » comme PrusaSlicer ou Orca.
Le mode opératoire est classique :
a) on charge le modèle à imprimer :
ici un petit requin articulé déjà prévu en 3 couleurs.
Dans l’onglet « Préparer » on va pouvoir ajuster les paramètres d’impression comme dans n’importe quel slicer. A ce stade, on peut aussi « peindre » la pièce, c’est à dire définir quel filament utiliser à tel endroit.
Une fois l’option sélectionnée, je choisis le filament, le type d’outil, et je clique sur la zone à « peindre ». J’ai ici personnalisé mon requin (dans une config qui va générer pas mal de déchets, car je vais avoir des couches avec 3 couleurs, donc 3 cycles de purge).
b) on tranche le modèle
Ici un exemple d’une couche « couteuse » en temps et en filament :
impression du noir puis purge puis impression du blanc puis purge puis impression du rouge puis purge puis impression du bleu. Et cela répété à chaque couche de cette nature !
c) on sauvegarde le gcode, ou on l’envoie directement à l’imprimante
La Kobra 3 dispose d’une connexion réseau. Il est donc possible directement d’envoyer le fichier en impression.
Il est alors encore possible de modifier les couleurs globales de la pièce (on décide d’inverser 2 couleurs, ou de changer de bobine de filament). Je peux aussi décider de faire un nivellement automatique du plateau avant l’impression (ou d’autres opérations).
Une fois l’impression lancée, on peux suivre l’impression (et oui, la Kobra 3 Combo est livrée avec une caméra). Il est aussi possible de modifier les paramètres de température de la buse, du plateau, du ACE.
Ensuite, il n’a y plus qu’à attendre, et dans sa catégorie, elle fait le job, avec une belle qualité d’impression.
Un bon investissement alors la Kobra 3 Combo ?
Mon avis est que pour le prix, le résultat est quand même bluffant. Alors d’accord, on génère des déchets et on rallonge les temps d’impression. Mais en comparaison tu temps passé à préparer et à peindre une pièce, cela n’est pas grand chose. Et puis, l’usage n’est pas « toujours » à l’impression multi-couleur : il y a aussi un usage de changement de couleur par couche, comme dans le cas des impressions HueForge (cela aussi fera l’objet d’un prochain article).
Et personnellement, j’apprécie d’avoir toujours à disposition 4 couleurs différentes à choisir au moment de l’impression, lorsque j’imprime un modèle mono-couleur.
4 impressions à suivre en indiquant simplement quel bobine utiliser à l’ACE
Donc, ma réponse est oui. Pour le prix, vous ne trouverez pas mieux !
Ce qu’il est possible d’améliorer
1) la stabilité
c’est certainement la première chose à faire ! La Kobra 3 est rapide. En mode « Sport », elle a même tendance à terriblement vibrer. Il est donc important à mon sens de tenter d’amortir au maximum les vibrations engendrées. Personnellement, j’ai choisi de monter mon imprimante sur des tampons amortisseurs imprimés en TPU, et fixé sur le plan de travail.
Une bonne assurance pour moi que ma Kobra 3 ne terminera pas sa course quelques mètres plus bas. Vous trouverez différents modèles sur le net.
2) récupération des déchets
Comme décris précédemment, l’imprimante génère tout un tas de petits déchets (je vais voir si je peux en faire quelques chose dans un autre article). Ces déchets sont éjectés sur la partie droite de l’imprimante. Une évolution utile consiste à diriger ces rejets dans un bac . Ubne fois encore, il existe de nombreux modèles dispo sur la toile. J’ai perso retenu un modèle très simple qui renvoie simplement vers le bas, dans un récipient les déchets.
Un système à améliorer car quand la tête est très haute, tout ne tombe pas toujours dans mon récupérateur !!!
3) se passer du ACE
Le ACE, c’est bien, mais il a ses limites. Il n’accepte pas le TPU par exemple. Et si, pour une impression, on a besoin ponctuellement de ce type de filament, il faut enlever un PFTE, et alimenter la tête manuellement. Heureusement, encore une fois sur plusieurs sites, on peux trouver des designs de HUB modifiés. Pour ma part, j’ai opté pour un HUB 5 voies, utilisant des connecteurs ECAS04, connecteurs standard pour les tubes PFTE.
J’ai donc maintenant la possibilité soit d’utiliser le ACE avec ses 4 bobines, soit d’utiliser une bobine externe, et ce, sans avoir à démonter quoique ce soit !
Et pour terminer
Sachez qu’il est possible d’acheter la Kobra 3 seule, le ACE seul, qu’il existe un modèle Kobra 3 Max (avec un plus grand volume d’impression) et qu’un kit de migration de la Kobra 3 vers Kobra 3 Max est annoncé !
Sur le site officiel de Anycubic, vous trouverez aussi la Kobra S1 Combo, imprimante avec enceinte de protection et ACE, qui ressemble comme 2 gouttes d’eau à une de ces concurrentes que je ne nommerais pas.
L’achat d’un scanner 3D reste encore un investissement important pour un usage amateur.
Mais il existe une solution très économique : utiliser une kinect, que l’on va pouvoir trouver à un prix dérisoire (de l’ordre de 20 à 30 €) sur de nombreux sites de revente. Cette solution ne va bien entendu pas égaler la finesse de numérisation offerte par des scanners à 800 €, mais pour le prix, le résultat est plus qu’intéressant.
La Kinect, qu’est-ce que c’est ?
La « kinect » est initialement un périphérique conçu par Microsoft pour la XBox 360 en 2008 dans sa version V1 et pour la XBox One dans sa version V2. Le projet verra finalement sa fin en 2017, faute de ventes suffisantes.
Le principal intérêt de ce produit réside dans le fait qu’il est équipé d’une lentille qui exploite la profondeur de champ, et que des pilotes libres ont été portés sous Windows.
A partir de là, il suffit d’un logiciel capable de traiter le flux généré, et l’on dispose de tous les ingrédients d’une solution de numérisation 3D.
Que faut-il se procurer ?
La première chose à faire est de se procurer une Kinect, de préférence en V1 (XBox 360), car c’est celle qui sera reconnue sans problème par les différentes solutions logicielles disponibles. Il est important que l’appareil soit fourni en configuration PC, c’est à dire avec un cordon adaptateur USB (généralement avec une alimentation supplémentaire intégrée).
Vous aurez aussi besoin de pilotes spécifiques, disponibles ici .
Remarque importante :
On lit souvent que la kinect ne fonctionne que sous Windows 7, est instable, etc. Il n’y a aucun problème pour la faire fonctionner sous Windows 10 (peut-être 11 mais je n’ai pas essayé). Il faut juste comprendre une chose : lorsque vous allez brancher votre kinect pour la première fois, Windows va tenter d’installer les pilotes qui lui semblent le plus adapter et va associer à votre kinect les pilotes prévus pour la ….. XBox, et ce, même si vous avez installé les drivers que vous venez de télécharger.
Alors, pour ne pas vous posez de questions, suivez le mode opératoire ci-dessous :
a) branchez votre kinect et attendez que windows la reconnaisse,
b) ouvrer le « gestionnaire des périphériques ». Vous allez trouver votre kinect, normalement associée aux drivers XBox. IL y en aura 3 ou 4. Désinstallez pour chaque ligne le périphérique et son driver,
c) débranchez la kinect,
d) installé le kit « Kinect for Windows SDK v1.8 » que vous avez téléchargé,
e) rebrancher votre kinect.
Dans le gestionnaire de périphériques, vous devriez maintenant retrouver votre kinect configurée ainsi :
Il s’agit bien maintenant des pilotes Microsoft !
Côté logiciel
Vous trouverez principalement 2 outils qui permettent de mettre en œuvre la kinect V1 :
ReconstructMe (disponible en version 2.5.1034 ici)
Pour ma part, je n’ai jamais vraiment réussi à obtenir un résultat exploitable avec ReconsctrucMe (je ne suis sans doute pas très doué), alors qu’avec Skanect, je n’ai rencontré aucun problème.
C’est donc ce logiciel que je vais utiliser dans la suite de cet article.
Skanect : 2 versions
Skanect n’est bien entendu plus maintenu. Mais en cherchant bien, vous arriverez à trouver 2 versions : une version gratuite et une version payante. La seule différence est une limitation en terme de nombre de faces (et d’arêtes) sur la version payante. Vous verrez que dans la suite de cet article, j’utilise une version débridée, et je vous montrerais aussi ce que la version limitée vous permettra d’obtenir.
Il ne faut pas oublier que, de toute façon, la kinect reste un scanner avec une résolution très limitée. Il faudra donc de toute façon abandonner l’idée de vouloir numériser une petite pièce.
L’usage (ludique) sera plutôt de réserver ce matériel à la numérisation du buste d’une personne par exemple.
Skanect par l’exemple
Ne disposant pas d’un cobaye humain, je vais faire appel à cette grosse peluche Mickey qui trône dans la chambre de l’un de mes enfants …
On peux dire qu’il est pratiquement de la taille d’un visage humain (voir plus).
Etape 1 : lancement de Skanect
Lorsque votre logiciel est bien configuré, vous devez vous trouver devant un écran de ce type. Les 3 petites fenêtres de droite vous montrent la vision des différents capteurs de la kinect. L’objectif va maintenant être de pouvoir scanner l’ensemble des surfaces de notre modèle, en obtenant le maximum de surface verte (qui représente la bonne distance de scan).
Etape 2 : la numérisation
La principale difficulté à ce stade est de bien prendre son temps et passer vraiment partout, tout ceci en aveugle, car il n’y a pas de visualisation de la construction en temps réel.
Etape 3 : La reconstruction
Si tout se passe bien, vous devriez obtenir un modèle en 3D correctement assemblé.
Etape 4 : Le post_traitement.
Mon objectif initial étant de réaliser un buste de mon modèle, Skanect dispose d’outils permettant de réorienter le modèle par rapport au plan de base.
Etape 5 : La simplification
Le scan obtenu – dans cette version débridée de skanect – contient 1 108 599 faces, ce qui est finalement très lourd pour notre objectif final d’impression.
Parmi les outils proposés, une option de simplification est disponible. Il est alors possible de définir le nombre cible de faces.
Avec une réduction à 200 000 faces, on ne distingue pas réellement de différence, et le modèle devient plus facilement exploitable pour un slicer.
Etape 6 : Génération du fichier stl
L’outil permet l’exportation dans différents formats. Pour mon usage, je vais exporter le fichier au format stl.
Il suffit ensuite de renseigner le nom et le répertoire de stockage du fichier.
Et ensuite …
Une fois le fichier stl généré, il est exploitable comme d’habitude (possibilité de travailler le stl, de le slicer pour impression).
Exemple du fichier mickey.stl dans mon slicer :
Bien évidemment, le fichier stl est (normalement) généré à l’échelle, ce qui génère une erreur dans le slicer !
Il sera nécessaire, soit de découper l’objet (si vous voulez une impression taille réelle – avec Luban par exemple), soit le redimensionner.
En conclusion
Pour un investissement minime, on dispose d’une solution ludique pour imprimer la miniature d’un objet, d’un buste.
Il faudra néanmoins garder à l’esprit que la procédure de scan n’est pas toujours simple, et que les détails trop fins ne seront pas nécessaire visibles.
Jusqu’à maintenant, la manipulation du maillage des objets stl restait une opération relativement complexe, que l’on réalisait à l’aide d’outils comme MeshLab.
LuBan vient un peu révolutionner pour moi ces manipulations.
Démonstration par l’exemple … Soit ce gentil petit dinosaure, fichier stl, ouvert dans LuBan.
Dans le menu « maillage », nous trouvons l’option « Réparer », qui va déjà nous permettre de vérifier que notre modèle devrait être imprimable.
Ici, aucun problème, Dino semble en forme.
Si nous zoomons outrageusement sur l’oeil de Dino, nous constatons que le maillage est relativement dense.
Dans ce même menu « Maillage », LuBan nous propose l’option « Simplifier ». Il va donc être possible d’alléger le modèle, rendant ensuite le travail du Slicer plus simple. Attention néanmoins. Cette opération n’est pas sans conséquence : plus on va simplifier le maillage, et moins la précision de d’ensemble sera importante. On risque de perdre des détails. Tout va donc dépendre du besoin : faut-il avoir autant de détails sur une pièce que vous souhaitez imprimer en (très) grande taille ?
Ci-dessous quelques exemples de simplifications successives, à chaque fois simplification de 30 %.
Après 3 simplifications, on se retrouve avec un modèle qui laisse apparaitre des facettes.
Serait-ce une solution « facile » pour faire du low-poly ?
A noter que parmi les autres options de ce menu, il semble possible de réaliser l’opération inverse, à savoir augmenter la densité du maillage. Cette option ne fera pas de miracles. Si les détails n’existent pas, LuBan ne saura pas les créer.
Même si j’augmente la densité du maillage sur mon Low-Poly, celui-ci restera un Low-Poly.
J’ai déjà rédigé un tuto sur la manière d’ajouter un texte à un modèle avec FreeCAD (tuto ici).
Si cette solution présente l’avantage de pouvoir effectuer des opérations sur chaque lettre, une autre solution est possible directement avec PrusaSicer.
Le principal avantage va ici être que le texte est indépendant du modèle et va pouvoir être plus facilement modifié, et donc être différent par exemple sur plusieurs occurrences d’une même pièce.
Une démo étant plus parlante qu’un long discours, c’est parti !
Comment procède-t-on ?
On commence par ouvrir la (ou les) pièce(s) à imprimer dans PrusaSlicer. Ici, j’ai choisi un modèle cylindrique simple, que je duplique en 2 exemplaires.
L’idée est de pouvoir personnaliser chaque instance de manière différente. On va par exemple mettre les textes « TOI » et « MOI ».
Le mode opératoire est très simple :
on sélectionne l’objet souhaité,
Clic droit et sélection de l’option « Ajouter une pièces » , puis « texte ».
On se retrouve alors avec un nouvel objet, que l’on va pouvoir manipuler.
On va maintenant pouvoir éditer ce nouvel objet. De nombreux paramètres peuvent influencer le résultat.
Parmi les paramètres importants, « Utiliser la surface » est l’option va permettre de « placer » le texte sur a surface choisie, dans notre cas le cylindre.
On retrouve ensuite les éléments normaux sur un texte (police, taille, espacement des caractères).
Le paramètre « profondeur » va permettre de préciser la valeur d’intersection entre l’objet texte et la pièce. Ce paramètre est à mettre en relation avec la nature de l’opération (couper en particulier). On pourra ici créer un texte « en creux », plus ou moins profond.
Et bien sûr, on saisi ici la valeur du texte.
En répétant les opérations sur le deuxième objet, on arrive facilement au résultat souhaité.
Un manière très rapide de personnaliser des objets multiples. Par contre, ne pas oublier de sauvegarder dans prusaslicer avec tranchage.
Pour que l’imprimante fonctionne, il faut alimenter la buse en filament. Cette alimentation se fait à travers un moteur d’extrusion ou feeder en anglais.
Ce moteur tire le filament de la bobine et le pousse vers la buse, grâce à une roue dentée ou deux. On va rencontrer deux types d’alimentation qui vont se différencier par le positionnement du moteur extrudeur.
Soit le moteur est situé directement au-dessus de la buse : on parle alors d’extrusion directe ou direct drive en anglais.
Soit le moteur est situé ailleurs sur le châssis de la machine, on parle alors de système bowden, du nom du tube qui « transporte » le filament du moteur vers la tête chauffante.
Chacune des solutions à des avantages et des inconvénients.
Le système Bowden
On doit ce nom à son inventeur, Franck Bowden, qui mit au point un système de transmission souple de câble de frein de vélos. Nos vélos modernes en sont toujours équipés ! L’idée est simple mais efficace : une gaine, aux extrémités fixées fermement sur le châssis, permet la transmission du mouvement du câble de frein tiré par la poignée, jusqu’aux patins de frein. Toute l’ingéniosité réside dans le caractère fixe et dépendant des extrémités vis-à-vis du cadre.
Le principe est le même sur les imprimantes 3D ! Le tube bowden va permettre au filament d’être guidé jusqu’à la tête chauffante, tout en garantissant un « chemin » toujours identique (celui imposé par le tube bowden). Il est en effet primoridal qu’une poussée de 1 mm au niveau du moteur extrudeur corresponde à une poussée de 1 mm au niveau de la tête chauffante.
Le tube bowden est généralement un tube PTFE afin de réduire les frictions et donc assurer un acheminement plus fluide du filament. Afin de gagner en précision, il existe des clips collets qui annulent tout jeu au niveau des connecteurs.
Avantages et inconvénients de l’alimentation par tube bowden
Le principal avantage de ce système est la nette nette diminution du poids de la tête d’impression, le moteur extrudeur ne s’y trouvant pas. Cet aspect permet aux machines d’atteindre des vitesses d’impression plus élevées sans perte de précision. Du fait de la réduction de la masse en mouvement, les vibrations sont largement diminuées.
Le principal inconvénient avec le système bowden est que l’utilisation des filaments flexibles (TPU ou TPC) va être très limitée. En effet, par définition les filaments flexibles sont souples. Cette souplesse va se traduire par un tassement dans le tube bowden, et générer défauts d’extrusion.
Il faudra réduire drastiquement les vitesses d’impression et jouer avec les distances de rétractation et d’extrusion pour espérer obtenir un résultat.
Et tout ceci devra être fait de manière empirique.
Avantages et inconvénients de l’alimentation en directDrive
Dans la configuration en extrusion directe le moteur extrudeur est situé au plus près de la tête chauffante, juste au-dessus.
L’intérêt principal de ce type de système réside dans sa capacité à accepter une plus large gamme de filaments, notamment les matériaux flexibles. L’absence de tube bowden permet d’atteindre des vitesses honorables même sur les filaments flexibles voire très flexibles.
Du côté des inconvénients, l’extrusion directe est synonyme d’un chariot X plus lourd. La présence du moteur juste au-dessus de la tête chauffante implique la mise en mouvement d’une masse plus importante. Il est ainsi plus difficile d’atteindre des vitesses d’impression très élevées sans perdre en précision. Les phénomènes de motifs sur les parois de l’objet imprimé, résultants d’un report des vibrations seront plus importants à haute vitesse.
(Ceci tend à être moins vrai avec des machines telles que la Kobra2, aujourd’hui une machine en DirectDrive très rapide grâce à un châssis renforcé).
A noter aussi qu’avec ce système, il n’y a pas de « guidage » du filament entre la bobine et l’extrudeur. Lors de mouvements importants de la tête, il y a un risque non négligeable de générer des à coups sur la bobine, avec un déroulement important de filament, cause d’enchevêtrements et de blocage bobine.
Certaines marques ont mis en place des « freins bobines » pour contrer ce phénomène. Une autre solution consiste à la mise en place d’un système mixte Bowden + DirectDrive.
Dans ce système, on rajoute un tube PTFE entre la bobine et la tête d’impression en tenant compte de la course maximale possible de la tête. Dans cette configuration, la distance maximale de fil nécessaire pour les mouvements de la tête est déjà tirée. Quelque soit la vitesse de déplacement de la tête d’impression, la bobine ne « s’emballera » pas. La bobine se déroulera à la vitesse d’extrusion, jamais plus.
Alors, extrusion directe ou bowden ?
La réponse type n’existe pas, cela sera toujours une question de compromis.
Si l’une de vos priorités est d’imprimer du filament flexible, optez pour une machine en extrusion directe.
Si votre priorité est la précision et la vitesse, hors filament flexible, alors les machines en montage bowden sont les bonnes candidates.
Mais encore une fois, tout sera question de budget !
Je vous ai rapidement présenté rapidement l’atelier Part Design qui est l’atelier que j’utilise le plus pour concevoir les pièces que j’imprime. Je vais ici tenter de vous présenter un autre atelier : l’atelier Assemblage V2.
Sa principale utilisation pour moi va être de vérifier que la conception de mes pièces correspond bien à mon besoin et que je ne rencontrerais pas de problème lors de leur assemblage.
Je vais utiliser comme exemple la modification de la partie arrière mon caisson. Je souhaite remplacer la face plexiglas fixe, par 2 demi-faces mobiles, en m’appuyant sur le système de fixation actuel.
Pour réaliser mon assemblage, j’ai déjà dessiné les différentes pièces dans l’atelier Part Design. J’ai donc :
La représentation du montant et du système de fixation actuel :
La représentation de la porte modifiée pour s’adapter à la charnière supérieure :
Un axe :
La charnière inférieure :
La charnière supérieure :
Présentation de l’atelier
Lorsque l’atelier d’assemblage est activé, la barre de menu regroupe les principaux éléments à maîtriser.
Ce menu comporte plusieurs types de fonctionnalités. Je détaille ci-dessous les principales.
manipulation des objets
On va pouvoir Ajouter les objets à assembler entres eux, et les déplacer dans l’espace de travail. On pourra aussi rafraîchir les objets déjà en place s’ils ont été modifiés dans l’atelier Part Design.
Mise en place des contraintes
Il faut avant toute chose bien avoir à l’esprit ce qui se cache derrière la notion d’assemblage.
D’un point de vue mécanique, un Assemblage consiste à mettre en relation plusieurs composants élémentaires qui formeront des sous-ensembles, formant eux-même un ensemble terminé.
Chaque élément doit respecter au sein de son sous-ensemble des règles d’isostatisme, qui vont permettre de définir des libertés de mouvement en translation et en rotation entre les éléments constituants.
Un bon assemblage sera un assemblage sur lequel tous les mouvements possibles auront été maîtrisés, à savoir 3 mouvements de translation et 3 mouvements de rotation.
FreeCAD met en oeuvre le principe de Lord Kelvin qui gère l’immobilisation de deux pièces par la mise en place de contraintes « trou – trait – plan ».
Ce sont les 5 icônes du menu, qui vont permettre de définir, dans l’ordre :
la mise en contact de 2 cercles,
la mise en contact de 2 plans,
l’alignement selon un axe,
le positionnement selon un angle donné,
le positionnement d’une sphère.
Groupes de contraintes
Une fois les contraintes posées entre un groupe d’objets, il est possible de créer un sous-ensemble figé. C’est ensuite ce sous-ensemble qui pourra être manipulé pour gérer des déplacements ou de nouvelles contraintes. Les contraintes internes seront alors toujours respectées.
Cas pratique
Pied – Charnière inférieure
On commence par ajouter les 2 éléments
On commence par appliquer une contrainte planaire entre les 2 surfaces colorées.
Le résultat n’est pas celui réellement attendu. Les surface sont certes bien contraintes, mais pas dans la bonne direction .
Le menu offre la possibilité d’inverser la dernière contrainte posée. Il s’agit de la première icone : .
Nous avons contraint une translation (selon Y) et une rotation (selon Z).
Il suffit de répéter les opérations pour contraindre totalement les 2 pièces (qui doivent bien être fixes l’une par rapport à l’autre).
Voici le résultat. La nouvelle pièce s’intègre parfaitement.
Charnière inférieure – AXE
On répète les mêmes opérations pour insérer l’axe dans la charnière.
2 contraintes à mettre en place : une contrainte coaxiale entre les axes et une contrainte de surface pour positionner en vertical l’axe lui-même.
AXE – Charnière supérieure
Mêmes principes …
Premiers contrôles
L’objectif est de vérifier que mon assemblage correspond bien à mon besoin, et qu’aucun point de blocage par exemple n’apparaît. Il existe une fonction dans l’atelier, qui permet de vérifier l’assemblage en lui-même. Ici aucun problème n’est remonté.
Il est aussi possible de déplacer en rotation la charnière pour regarder visuellement que tout semble correct.
Les contrôles peuvent aussi remonter des problèmes esthétiques. Ici par exemple, la forme de la charnière supérieure ne s’intègre pas totalement à l’ensemble.
Je vais donc reprendre la pièce supérieure dans l’atelier Part Design. Il me suffira de rafraîchir l’assemblage, pour que les modifications soient prise en compte, sans impacter les contraintes de placement déjà mise en place.
C’est quand même beaucoup mieux !!!
Charnière supérieure – Porte
Dernier élément à mettre en place : la porte.
Groupe -Derniers contrôles
Si on essaye maintenant de faire tourner la charnière, on s’aperçoit que les contraintes mises en place sur la porte ne sont pas respectées.
Ceci se produit parce que l’on n’a pas respecté la base de l’assemblage : on créer d’abord les sous-ensembles. Puis ensuite on créer l’assemblage.
L’idée est donc de d’abord créer un sous-ensemble « charnière haute + porte », avec les contraintes nécessaires, et on sauvegarde le fichier.
Il est ensuite importé comme un élément standard, avec les contraintes posées sur l’axe. Cette fois, lorsque l’on applique une rotation, c’est bien l’ensemble qui se déplace.
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