Category: Tuto

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Choisir son slicer

La réussite d’une impression va dépendre de plusieurs paramètres :

  • disposer d’un modèle de bonne conception,
  • avoir une imprimante bien entretenue,
  • utiliser un filament correctement préparé,
  • avoir tranché son fichier dans les meilleures conditions possibles.

Si les trois premiers points semblent faciles à mettre en œuvre, on se pose souvent des questions sur le dernier point, et il y a en particulier une interrogation qui revient souvent sur les forums : « Quel est le meilleur Sliceur (ou trancheur en français) à utiliser?

Je vais me permettre de revenir ici sur cette question, car elle est incomplète. La vraie question est : « Quel est le meilleur slicer pour mon imprimante et pour mon usage ? ».

Quelle est la situation actuelle ?

Vous trouverez ci-dessous une carte qui donne un aperçu des principaux slicers actuellement « actifs ». J’entends par « actif » le fait qu’ils représentent un  pourcentage important d’utilisation, et sont toujours en évolution.

On retrouve aujourd’hui 3 « gros » trancheurs qui représentent 90% de l’usage (chez les utilisateurs non-pro) : Prusa Slicer (open Source), Cura (open Source) et Simplify 3D (payant).

Je ne parlerais pas ici de Simplify 3D, car c’est peut-être celui qui évolue le moins rapidement, et, même s’il a longtemps été un leader en terme de fonctionnalités, il est à ce jour rattrapé par les autres. Et puis, même si la dernière version semble apporter des avancées, il reste payant, ce qui , pour l’usage d’un particulier, restera un frein potentiel.

On notera aussi que Prusa Slicer fait aussi l’objet de nombreux Fork, qui donnent naissance à des slicers comme Orca Slicer qui devient aujourd’hui une référence.

Que doit faire à minima un slicer ?

Le slicer va devoir à minima :

  • être compatible avec votre imprimante,
  • être capable de prendre en compte les caractéristiques de votre (vos) filament(s),
  • vous permettre de modifier les principaux paramètres,
  • vous offrir des fonctionnalités permettant d’améliorer l’impression.

Compatibilité avec votre imprimante

Les slicers fonctionnent tous de la même manière : avec des fichiers de configuration. L’idéal est bien entendu de trouver « tout prêt » le fichier pour votre imprimante. Mais il sera aussi possible de le créer de toute pièce. Si vous devez partir de zéro, il n’y a qu’un nombre très restreint de paramètres à définir pour oser lancer une impression sans risque :

  • la taille de la zone d’impression,
  • le nombre de têtes,
  • les vitesses standard d’impression,
  • la dimension de la ou des buses,
  • les distances de rétractation de filament,
  • les éventuels gcode d’initialisation et de fin d’impression.

Une fois ces paramètres renseignés, vous pourrez normalement générer un fichier pour votre imprimante. Mais ceci ne va pas dire que le résultat sera correct. D’autres paramètres vont influer sur la qualité de l’impression.

Prendre en compte les caractéristiques des filaments

Là aussi, cela se passe sous la forme de fichiers de paramétrage. Ce paramétrage sera très important car il va contribuer à 80% dans la réussite de l’impression.

Une bonne configuration va devoir prendre en compte :

  • La température d’impression,
  • La température du plateau,
  • La vitesse d’impression.

Le tableau ci-dessous donne un aperçu de ces paramètres. Ils pourront être légèrement différents d’une marque à l’autre. Aussi, il faudra respecter les préconisations du fabriquant (celles-ci sont généralement indiquées sur la boîte).

Une imprimante 3D reste de la mécanique

Tout est dit dans le titre !

Une imprimante 3D n’est qu’un assemblage assez simple de pièces mécaniques, de moteurs, d’un plateau et d’une (ou plusieurs) tête(s) d’impression. Chacune de ces pièces va avoir des tolérances de fabrication, ce qui rend chaque machine différente.

Aussi, ce n’est pas parce que vous utiliserez le slicer préconisé par votre fabriquant, avec le profil fourni par ce même fabriquant, que l’impression sera optimale.

L’exemple le plus parlant concerne la tête d’impression ! Elle concentre à elle seule plusieurs mécanismes (système d’entrainement du filament, système de chauffe, buse d’extrusion). Alors même que tous les éléments sont théoriquement connus et maitrisés (diamètre du filament, vitesse d’entrainement du filament, diamètre de sortie du filament) et devraient donc permettre de calculer le volume de filament délivré dans un temps donné, tous les slicers proposent la possibilité de « pondérer » l’efficacité du système en appliquant un coefficient correcteur !

Il y a – par contre – des éléments de réussite qui sont incontournables, proprement « mécaniques », et que vous devez prendre en compte et parfaitement maitriser  : le « Z-offset » et la planéité de la zone d’impression.
Ce sont 2 éléments très facile à comprendre, mais pas toujours simple à maitriser.

Le Z-offset va définir la distance initiale entre la buse et le plateau. Si cette distance est trop importante, la première couche d’impression ne sera pas assez « écrasée » sur le plateau et l’adhérence de la future pièce ne sera pas garantie. Si la distance est trop faible, le filament extrudé va avoir du mal à se déposer sur le plateau et on risque des problème de collage pièce/tête.

En ce qui concerne la planéité de plateau, un fois que l’on à compris l’importance du Z-offset, il est évident que si le plateau n’est pas correct, le Z-offset ne sera pas respecté sur l’ensemble de la zone d’impression.

Ces 2 caractéristiques sont aujourd’hui normalement prises en compte par les outils de configuration de votre imprimante. Ce sont des opérations automatisées qu’il faudra réaliser de temps en temps.

  En conclusion

Si vous avez lu tout l’article, vous aurez compris qu’il n’existe pas « une solution miracle », mais « des solutions possibles », et que la décision finale va (presque) vous incomber.

Tout dépendra des résultats et de vos attentes. Si vos impressions sont bonnes et vous conviennent en utilisant votre slicer habituel ou celui préconisé par le fabriquant de votre matériel, pas besoin de chercher autre chose. Si les résultats ne sont pas « top », il vous faudra analyser la nature du problème et chercher quel paramètre faire évoluer pour améliorer vos impressions. Une solution empirique consiste dans ce cas de tester un autre slicer pour voir si le problème persiste ou non (car la mécanique de votre imprimante peut aussi être en cause).

Remarque : J’ai dis « presque » pour la décision finale. Il y a en effet des cas où le choix du slicer va être imposé par la machine. C’est le cas par exemple – au moment où j’écris ces lignes – de la machine Anycubic Kobra 3 Combo, pour laquelle le pilotage du boitier ACE (qui contient les 4 bobines pour une impression multicouleurs) n’est pris en charge que par un seule slicer (Anycubic Slicer Next) qui est celui de la marque.

Bon courage !

 

 

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FreeCAD vs Fusion 360

Je ne vais pas vous mentir, je suis un utilisateur définitif de FreeCAD !!!
Mais je rencontre des personnes qui commencent dans la modélisation et qui sont séduites par Fusion 360.

Je vais donc tenter de faire un petit comparatif entre ces 2 produits, qui ont certainement leurs avantages et leurs inconvénients.

Un premier constat

Avant de commencer un comparatif « fonctionnel », il est important de savoir ce que l’on va comparer.

Côté FreeCAD :

  • un logiciel totalement open-source,
  • de nombreuses fonctionnalités sous forme d’ateliers à ajouter, issus d’une communauté très active,
  • installation et utilisation en local.

Côté Fusion 360 :

  • un logiciel qui nécessite la création d’un compte, qui même si l’on travaille avec la version gratuite, doit être renouvelé tous les 3 ans,
  • une version gratuite « bridée »,
  • installation en local, mais nécessité d’avoir un accès internet pour l’identification et le stockage en Cloud.

Rien qu’en écrivant les mots « Compte », « bridée » et « Cloud », je suis déjà conforté par mon choix pour FreeCAD, et son aspect « libre ».

Néanmoins, comme nous allons le voir rapidement, et à périmètre équivalent, Fusion 360 va être plus simple à prendre en main pour quelqu’un qui débute, car ses menus sont très certainement mieux pensés que FreeCAD.

Dans la suite de cet article, je vais donc tenter, par des exemples de plus en plus complexes, de réaliser d’abord la conception sous Fusion 360, puis sous FreeCAD. Vous devriez constater que – dans la plupart des cas – la philosophie de conception reste la même.

Remarque :

Quelle que soit la pièce que vous souhaitez réaliser, quel que soit l’outil que vous allez utiliser, il est primordial de commencer pas se poser une simple question : « Comment est faite cette pièce ? ».
Cela vous évitera de vous lancer dans une conception complexe, alors qu’une solution plus simple pouvait exister.

Cas n° 1 : une rondelle

Quoi de plus simple qu’une rondelle. Et pourtant, on va déjà pouvoir constater qu’il va exister plusieurs façons de la concevoir.
Une rondelle, c’est « un cercle que l’on extrude pour ensuite y percer un trou » ou « 2 cercles concentriques que l’on va extruder » ou « un rectangle sur lequel on applique une révolution ». J’avoue la dernière solution est u peu tordue.
Mais ces 3 visions vont permettre de rapidement comparer les modes opératoires de FreeCAD et Fusion 360.

Réalisation avec Fusion 360

On sélectionne « Créer une esquisse » puis on sélectionne le plan de travail.

On choisi ensuite l’outil « Cercle ». On dessine au centre un cercle en précisant une dimension de 40 mm. On clique sur « Terminer l’esquisse ».

Il reste à « Extruder » la pièce d’une hauteur de 10 mm.

On répète l’opération, en sélectionnant la surface supérieure du cylindre obtenu, en y dessinant un cercle de rayon 15 mm, et en effectuant une extrusion, mais cette fois « négative ».

Et on obtient notre rondelle !

A noter que l’on dispose de l’arborescence du modèle, et qu’il est possible de le reprendre à tout moment.

Réalisation avec FreeCAD

FreeCAD travaillant avec des ateliers, la première chose à faire est de sélectionner l’atelier « Part Design ». Ensuite on crée un nouveau document, puis un « corps » puis une « esquisse ». Il suffit en fait de suivre ce que propose FreeCad. On arrive alors sur un écran de choix de plan.

Comme avec Fusion 360, vous choisissez le plan sur lequel vous souhaitez travailler.

Comme dans Fusion, on sélectionne l’outil « Cercle », on dessine un cercle au centre. On sélectionne ensuite l’outil « Diamètre » et on applique un diamètre de 40 mm au cercle. Puis on ferme l’esquisse.

On applique ensuite une « extrusion » de 10 mm à l’esquisse que l’on vient de dessiner.

On répète de même pour le trou : on sélectionne la face supérieure, on créé une nouvelle esquisse, on y place un cercle de 15 mm.

On va cette fois utiliser l’outil « cavité » pour créer le « trou ». Nous obtenons notre rondelle.

Sur la réalisation de ce type de pièce, l’utilisation de Fusion 360 ou de FreeCAD ne sera finalement qu’une question de choix et d’habitude, et ce, quelle que soit la méthode de conception. On retrouvera sur les 2 logiciels les mêmes outils et fonctionnalités.

Cas n° 2 : Réalisation d’une vis

Je vais volontairement prendre cet exemple, car il va illustrer parfaitement une grande différence entre les 2 logiciels.

Mon objectif :  réaliser une vis de fixation à tête hexagonale M8 x 40 (diamètre 8, longueur 40) conforme à la norme ISO 4017 (soit une longueur de tige entièrement filetée).

Réalisation avec Fusion 360

On sélectionne « créer », puis « polygone », « polygone circonscrit ». Et on dessine un polygone de 6,5 mm (puisqu’une tête M8 hexagonale fait 13 mm de largeur).

Je termine l’esquisse et je l’extrude de 5,3 mm (hauteur de tête normalisée).
Je dessine une nouvelle esquisse avec un cercle de 8 mm, que j’extrude à son tour sur une hauteur de 40 mm.

Fusion 360 dispose d’un outil « Filetage », qu’il suffit d’appliquer sur la surface cible.

Notre vis est presque terminée.
Il reste à générer des chanfreins en bout de vis et sur la tête.

Je fais cela en dessinant une esquisse triangulaire à laquelle j’applique une révolution de 360° autour de l’axe de la vis, en « soustraction de matière ». La même opération est à réaliser côté tête.

Voici une belle vis, réalisée sous Fusion 360, en seulement … 4 esquisses.

Réalisation avec FreeCAD

C’est ici que l’on voit la puissance des ateliers ! J’ouvre l’atelier « Fasterners ».

Il me propose directement d’ajouter une vis à la norme ISO 4017, pour laquelle il suffira de définir le diamètre (M8) et la longueur (40), le tout en une étape !

Le principal intérêt est ici que si je souhaite modifier le diamètre de ma vis (parce que j’aurais mal fais mon choix et que je m’en aperçois dans un assemblage), il suffira de modifier la valeur M8, pour que tous les paramètres de la vis soient modifiés (taille de la tête en particulier).

Avec la conception sous Fusion, il faudra que j’intervienne sur plusieurs esquisses.

Besoin de plan 2D ?

L’un des besoins possibles lors d’une conception est de pouvoir générer des plans 2D côtés. En effet, une pièce ne sera pas nécessairement « imprimée » mais pourra nécessiter un usinage par un tiers (si je voulais faire ma rondelle en aluminium par exemple). Regardons ce que proposent nativement Fusion et FreeCAD.

Côté Fusion 360

Reprenons notre vis M8x40. Fusion 360 propose un menu « Dessin ».

En sélectionnant l’option, on arrive sur le menu suivant :

Le mode « Automatique » est payant ! L’utilisation de template est payant !
On va donc se contenter du minimum, à savoir créer le dessin sur un doc A4 en paysage, en ne changeant aucune autre option.

Fusion 360 me génère donc une feuille A4 comme demandée, en me proposant de placer une vue de la pièce. C’est plutôt une approche sympa.
Nous disposons ensuite de différents outils pour rajouter des vues.

Si vous avez choisi un dessin  à la norme ISO, les vues sont positionnées selon la norme : La vue de gauche est placée à droite, celle de dessus en dessous. Ici , j’ai rajouté la vue de gauche et une vue en perspective.

Une fois les vues positionner, Fusion 360 met à notre disposition un ensemble d’outils pour réaliser la cotation.

On arrive facilement à un résultat correct.

Malheureusement, les options d’exportation sont payantes. Seule solution, imprimer au format pdf.

Côté FreeCAD

FreeCAD dispose de l’atelier « TechDraw », spécialisé dans les plans 2D. La première opération à réaliser est d’ajouter une page à notre modèle. 2 options sont possibles :

Soit on insère une page par défaut (icône de gauche). Cette page est définie dans le paramétrage de l’atelier. Soit on utilise l’icône de droite, qui permet de choisir un template (inclus par défaut). Ci-dessous un exemple non exhaustif.

Une fois le template choisi, on obtient une page blanche dans laquelle il va falloir ajouter les vues désirées. FreCAD permet l’ajout de différentes façons.

De gauche à droite ; insérer une vue unique, insérer une capture, insérer un groupe normalisé. C’est cette option qui reste la plus utile à mon sens, dans un premier temps.

D’un usage plus simple que Fusion, on va pouvoir choisir en « live » les vues et projections que l’on souhaite faire apparaitre. A noter aussi que l’on pourra choisir un mode d’échelle automatique pour que la représentation occupe au mieux l’espace de la feuille.

Il reste ensuite à coter la pièce, avec les outils disponibles. On reste ici dans la même phylosophie qu’avec Fusion 360.

 

On arrive aussi à un résultat satisfaisant :

En conclusion

2 logiciels qui vont vous permettre d’arriver à vos fins. Le choix entre les 2 reste à mon sens très arbitraire. Entre un logiciel très ergonomique (Fusion 360) mais payant sur certaines options, et un logiciel entièrement gratuit (FreeCAD) mais un peu plus difficile d’appréhension en raison de l’organisation en ateliers, il seule chose est certaine : il faudra vous tenir à votre choix, ne serait-ce que pour acquérir les automatismes qui vous permettrons d’aller plus vite dans vos conceptions.

Enfin, c’est mon avis …

 

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FreeCAD et l’électronique

L’un des usages « pratiques » dans lequel FreeCAD peut-être utilisé est la réalisation de boitiers pour protéger les montages électroniques que vous allez réaliser.

La principale difficulté dans ce type d’opération est souvent de réussir à concilier les contraintes d’assemblage de 2 conceptions issues de logiciels différents : un pour l’électronique et un pour la mécanique.

Je vous propose de réaliser simplement un petit boitier à l’aide de FreeCAD pour la partie mécanique et KiCAD pour l’électronique. Ces 2 logiciels s’inte.rfacent assez facilement et proposent une solution totalement gratuite.

Présentation (rapide) de KiCAD

De très nombreux sites présentent des tuto sur la prise en main de KiCAD. Le but n’étant pas ici d’apprendre à l’utiliser, je vais juste refaire une petite présentation par l’exemple et poser ainsi les éléments qui vont être nécessaires pour l’intégration avec FreeCAD.

KiCAD est un outil permettant de dessiner des schémas électroniques et de concevoir les circuits imprimés résultants. A l’issue d’une conception, vous aurez, comme avec tous les logiciels de cette nature, à miima 3 fichiers :
– un fichier pour le schéma,
– un fichier pour le circuit imprimé,
– un fichier pour le plan de perçage.

Je dis à minima, car vous pouvez avoir un circuit avec plusieurs couches, avec une sérigraphie, avec un vernis, etc.

Un seul fichier nous intéresse dans notre cas : celui du circuit imprimé et l’implantation dessus des différents composants. Pour mon cas pratique, mon circuit est très simple : un montage qui comporte 2 Leds, 2 résistances et un connecteur.

J’ai réalisé l’implantation et défini la forme et la dimension du circuit et j’ai prévu 2 trous pour la fixation. KiCAD nous permet d’avoir une représentation 3D du circuit.

La question maintenant est de savoir comment réaliser un boitier autour de cette réalisation.

Bien entendu, on pourrait se contenter de « mesurer » les côtes dans KiCAD, ce qui est possible.

Mais force est de constater que KiCAD travaille en multiple de 2,54 mm, ce qui n’est pas très « pratique » pour nos conceptions sous FreeCAD.

KiCAD StepUp

Pour nous aider, nous allons pouvoir utiliser KiCAD StepUp.

KiCad StepUp est un atelier FreeCAD destiné à aider les utilisateurs de KiCad et de FreeCAD à collaborer sur la conception électrique (ECAD) et mécanique (MCAD).

Cet atelier va nous permettre :

  • de chargez la carte et les pièces Kicad dans FreeCAD et de les exporter vers des modèles STEP (ou IGES),
  • de chargez directement le circuit dans FreeCAD pour l’aligner facilement et précisément avec le modèle mécanique,
  •  de dessiner la forme du circuit directement dans un sketch, avant de le remettre dans KiCAD

La première chose à faire est d’installer cet atelier dans FreeCAD, à l’aide du gestionnaire des extensions. Faire une recherche sur kicad. L’extension à installer se nomme FreeCAD-PCB. Une fois l’atelier installé, si tout va bien, vous pourrez découvrir une nouvelle barre d’outil très riche.

La première icone va permettre de charger le fichier .pcb depuis KiCAD. Ce fichier représente le circuit et l’implantation des composants.

Interactions entre FreeCAD et KiCAD

Dans mon exemple, je souhaite mettre ce montage dans un boitier tel que ci-dessous.

Et de toute évidence, cela ne va pas rentrer en l’état …

Reprenons le fichier pcb sous FreeCad et dessinons un sketch comme ci-dessous.

L’atelier nous permet de « pousser » le sketch comme pcb dans KiCAD.

Une fois le sketch sélectionné, il suffit de cliquer sur l’icone, de sélectionner la bonne couche (Edge.Cuts) et de sélectionner le fichier cible.

Si j’ouvre maintenant le fichier sous KiCAD, la forme du circuit a bien été modifiée.

A ce stade, il est nécessaire de réimporter le nouveau pcb. Cette fois, l’assemblage va pouvoir se réaliser.

Pour aller plus loin, il faudra prévoir les trous de fixation dans le circuit (à faire dans le sketch avant de le pousser dans KiCAD), prévoir aux mêmes entraxe des butées dans le boitier. De même la réalisation du couvercle consistera à réaliser la pièces aux dimensions du boitier puis à faire un différence booléenne avec le circuit afin d’obtenir les trous pour les leds aux bons emplacements. On arrivera à un montage de ce type :

A vous de jouer.

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FreeCAD : Concevoir des pièces résistantes

Vous maîtrisez maintenant bien la conception de pièces sous FreeCAD !

Mais vos pièces sont-elles correctement conçues, en particulier pour répondre aux exigences mécaniques nécessaires au fonctionnement souhaité ?

On entre ainsi dans la science de la « Résistance des matériaux » que FreeCAD propose d’aborder dans son atelier FEM.

Je vous propose de le découvrir au travers d’un exemple très simple : un porte-manteau très basique.

J’ai dessiné rapidement cette pièce sous FreeCAD et, avant de l’imprimer, je me pose la question de savoir si elle résistera au poids d’un objet susceptible de se trouver accrocher dessus.

Avant toute chose, un petit rappel !

Dès lors que l’on parle de « résistance », on va nécessairement parler de « Force ».

Une force est une grandeur physique, définie comme : « la cause de la déformation d’un corps ou de la modification de son état de repos ou de mouvement ». Elle est exprimée en newtons. Elle est représentée par un vecteur selon le schéma suivant :

Elle est caractérisée par :

  • une direction (la droite qui la supporte),
  • un sens,
  • un module (une valeur).

On la représente généralement par un vecteur (au sens mathématique). On peut alors appliquer à ce vecteur tous les outils mathématiques courants (addition, soustraction, …).

En fonction de la nature des forces appliquées à un objet, celui-ci pourra se mettre en mouvement (mouvement de translation si toutes les forces sont appliquées en un même point, mouvement de rotation si les forces sont appliquées à des points différents et dans des directions opposées – on parlera alors de moment de force).

L’équilibre physique d’un corps est défini comme « l’état dans lequel la somme de toutes les forces appliquées à ce corps est égale à zéro ». Il est alors immobile.

Ceci est un résumé très très résumé.

Et la résistance des matériaux dans tout cela ?

Revenons à notre porte-manteau !

Fixé au mur, il est considéré comme « à l’équilibre » (on peut imaginer qu’il est fixé au mur par une vis, qui exerce une force (de serrage). Le mur « oppose » une force de direction inverse.
Notre objet se retrouve « statique » mais aussi privé de l’ensemble de ses degrés de liberté, et ce, dans toutes les directions. Lorsque l’on va suspendre un autre objet (et donc exercer une force verticale – liée à l’apesanteur et au poids de l’objet), il va nécessairement apparaitre une force opposée qui va se créer, qui va – dans une certaine mesure- avoir un effet sur l’objet (déformation, rupture).

L’objectif de la science de la résistance des matériaux est donc révéler les « faiblesses » potentielles de l’objet dans ces conditions d’utilisation.

L’atelier FEM de FreeCAD

Cet atelier va permettre de simuler les forces appliquées et résultantes dans un objet. Nous pourrons donc ainsi avoir une idée du comportement de l’objet dans son usage.

Pour effectuer cette opération (sur notre porte-manteau), nous allons avoir besoin des éléments ci-dessous :

  • l’objet lui-même,
  • la possibilité de simuler la fixation de cet objet,
  • la possibilité de définir où la force sera appliquée et sa valeur,
  • la matière de l’objet (il y aura forcément des différences si l’objet est en PLA ou en acier),
  • et enfin un module de calcul qui nous permettra de ne pas avoir à faire de mathématiques …

Mode opératoire en 7 étapes

Etape 1 :

Depuis l’atelier FEM, on commence par ajouter un conteneur d’analyse

Etape 2 :

On ajoute ensuite un Solver

Etape 3 :

On ajoute un matériau à notre objet. L’outil nous propose toute une liste de matériaux, pour lesquels les différentes caractéristiques sont déjà renseignées, mais libre à vous de modifier. Pour notre exemple, je choisis d’imprimer ma pièce en ABS.

Etape 4 :

On détermine la surface qui sera totalement fixe (l’équivalent de notre mur), en posant une contrainte d’immobilisation.

Remarque : il suffit d’ajouter la ou les surface(s) devant être immobilisée(s).

Etape 5 :

On détermine la surface sur laquelle va être appliquée la force correspondant au poids.

Remarque 1 :  J’ai choisi de définir la force comme une force de « traction » sur la face inférieure. Il est en effet plus facile d’appliquer une force sur une surface plane, et ceci n’aura qu’un impact limité sur les résultats.

Remarque 2 : lors de la création de la contrainte, il faut préciser la charge en Newton (N). Dans notre cas, il s’agit d’une force verticale liée à la pesanteur et à la masse de l’objet.

La formue est P = m.g avec g environ 9,81 .

Par approximation, pour un manteau de 10 kg, j’aurais une charge de 100 N.

Etape 6 :

Pour effectuer les calculs, le solver a besoin de s’appuyer sur un maillage (du même type que pour un fichier stl). L’atelier propose 2 types de maillages : NetGen ou Gmsh.
Je rencontre souvent des problèmes avec le maillage NetGen depuis les dernières mises à jour de FreeCAD. Mais vous pouvez choisir celui que vous voulez (je n’ai pas trouvé de différences flagrantes dans les résultats).

Etape 7 :

Nous avons maintenant tous les éléments pour effectuer la simulation.

Il suffit de double-cliquer sur le solveur, pour voir la fenêtre suivante s’ouvrir.

Nous réalisons une analyse statique (aucune pièce n’est en mouvement). On commence par générer le fichier .inp (qui prend en compte tous les éléments prédéfinis dans les étapes précédentes), puis de lancer CalculiX.

Au bout de quelques secondes (plus ou moins long selon la complexité de l’analyse), on obtient (normalement) un résultat (CCX_Results), que l’on va pouvoir exploiter en cliquant sur l’icone colorée.

Analyse des résultats

L’outil permet différentes analyses. Mais ce qui nous intéresse est de savoir si notre porte-manteau va résister. L’analyse des critères de cisaillement est ici le plus approprié. En cochant l’option « Déplacement », il est possible de faire varier de 0 à la charge max le résultat (On ne touchera pas à la valeur Curseur max qui permet de dépasser les limites fixées).

On voit ici que pour une charge de 10 kg, nous aurons une légère déformation du porte-manteau, avec une zone de charge maximale sur la patte (zone en rouge).

Si je refais la même simulation, mais cette fois avec une charge de 30 kg, la déformation est plus importante.

ATTENTION :

Il faut bien garder à l’esprit qu’il ne s’agit que d’une simulation, et non d’une garantie que votre pièce va résister. Il y a en effet de nombreux autres paramètres qui vont rentrer en ligne de compte, en particulier le fait que la pièce va être imprimer. Même si les caractéristiques du matériau sont bonnes, l’impression va nécessairement rendre certaines zones plus fragiles (adhésion des couches entre elles, pourcentage de remplissage, …).

Il faudra plutôt considérer cet outil comme un moyen d’améliorer une pièce qui pourra sembler trop fragile, en présentant des déformations plus importantes que prévues et rendant l’objet non uilisable.

Un exemple d’amélioration

Imaginons maintenant que je modifie légèrement ma pièce pour lui donner ce nouvel aspect :

J’ai juste rajouté une nervure en dessous de la patte.

Regardons la nouvelle simulation, toujours avec une charge de 30 kg.

La déformation constatée est moindre, et les charges sont réparties sur la nervure, qui agit comme une jambe de force. A une charge de 10 kg (ce qui était mon objectif), il n’y a pratiquement plus de déformation.

En conclusion

L’atelier FEM offre de nombreuses possibilités. Mais dans une utilisation basique comme celle présentée ci-dessus, il permettra déjà de vous faire une idée sur les bons choix de design de votre pièce.

A vous de jouer.

 

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FreeCAD : Bracelet tressé ?

Même si FreeCAD est plutôt orienté « dessin technique », on peux imaginer l’utiliser pour d’autres usages.
Je vous propose dans ce tuto de réaliser un bracelet tressé.
Une réalisation de ce type va nécessité l’utilisation de plusieurs ateliers. Ce tuto sera donc un bon prétexte pour vous remettre en mémoire ou vous faire découvrir l’utilité de certaines fonctions.


Avant toute réalisation (ou tentative de réalisation), il convient de définir les objectifs :

  • pouvoir définir le diamètre du bracelet,
  • réaliser un bracelet constitué de 4 brins,
  • avoir un  effet de torsade bien marqué.

Pour avoir une « belle » torsade, je suis parti sur l’idée de faire une rotation complète des 4 brins tous les 45°. Le bracelet sera donc dessiné sur 45° puis répété 8 fois.

Etape 1 : constitution du gabarit à 45°

Dans l’atelier Part Design, on créé un arc de cercle de 45°, en spécifiant le rayon du bracelet souhaité.

Rien à dire de particulier sur ce design, difficile de faire plus simple.

On passe ensuite dans l’atelier Sketcher.

  1. on sélectionne le point d’extrémité,
  2. on sélection le segment (touche ctrl + clic),
  3. on ouvre le sketcher.

Dans la nouvelle fenêtre, choisir l’option « Plan normal de Frenet »

On peut maintenant dessiner notre profil, dans un plan normal à la direction de la courbe en son point d’extrémité. Dessinons un cercle de diamètre 5 mm.

Après validation, on doit obtenir le résultat ci-dessous :

Il reste maintenant à faire un balayage du cercle suivant la trajectoire, opération qui se réalise depuis l’atelier Part :

1 – on sélection l’icone balayage,
2 – on sélection le sketch du cercle (pour moi Sketch001),
3 – on sélection le profil du balayage (en cliquant bien sur le bouton Fait qui va apparaitre après la sélection),
4 – inutile de créer le solide,
5 – on valide !

Le plus simple est fait : nous disposons maintenant d’une enveloppe courbe autour de laquelle les 4 brins de notre futur bracelet vont devoir s’enrouler.

Il est important que vous maitrisiez bien les opérations que nous venons de faire car la suite de la création va utiliser très souvent le même type d’opérations.

Etape 2 : création des profils des 4 brins

FreeCAD propose nativement la création d’hélices. Mais je n’ai pas (encore) trouvé comment générer une hélice autour d’une autre courbe quelconque. Nous allons donc utiliser un artifice que propose l’atelier Curves : la création d’un sketch sur une surface !

1 – on passe donc dans l’atelier Curves,
2 – on sélectionne la surface de notre balayage,
3 – on clique sur l’icone sketch on surface.

On se retrouve dans l’arborescence de projet avec un nouveau sketch :

Il faut imaginer ce sketch comme la représentation de la surface de notre objet, mise à plat. Ouvrons le sketch.

Quand vous ouvrirez ce sketch, vous n’aurez que le rectangle bleu, qui délimite la surface utile. Commencez par ajouter une ligne diagonale et regardez le résultat. Vous allez obtenir une spirale allant d’une extrémité à l’autre : une ligne droite projetée sur un cylindre donne une spirale ! Pour obtenir 4 spirales, il suffit de créer 3 autres lignes dans la partie haute du cadre et 3 autres lignes dans la partie basse. Toutes les lignes doivent être parallèles et  espacées régulièrement, comme sur le schéma ci-dessus.

Le résultat obtenu est le suivant :

Et en masquant le balayage de départ :

Nous avons bien nos 4 spirales, qui vont maintenant nous servir à générer nos 4 brins. Il reste une ultime étape pour que ces spirales puissent être utilisées en chemin : il faut qu’elles soient continues. Or, lors de la création au travers de la fonction Sketch on surface, nous avons généré sans le savoir des demi-spirales (sauf pour la première diagonale). Heureusement, l’atelier Curves fourni un outil permettant de joindre des courbes.

La première courbe correspondant à la diagonale.
Une des autres courbes : elles sont constituées de 2 brins.

Le mode opératoire est simple : pour chaque brin (dans l’idéal même pour celui qui est entier), on sélectionne les différents morceaux et on clique sur l’outil jointCurves.

On dispose ainsi de 4 nouvelles trajectoires dans l’arborescence projet. Ce sont ses trajectoires qui seront utilisées par la suite.

Etape 3 : la création des brins

Pour la création des brins, pas de grosse difficulté : il va juste falloir créer un cercle normal à la trajectoire, et effectuer un balayage, mais cette fois en créant le solide. Nous l’avons déjà fait dans l’étape 1. Et il faudra répéter cette opération 4 fois.
La seule subtilité est que les 4 brins doivent rester parfaitement au contact, sans que l’on connaisse exactement en ce moment la distance entre les chemins.

Dans l’atelier Sketcher, on sélectionne un brin comme dans l’étape 1 (sélection de l’extrémité, puis de la courbe en maintenant la touche CTRL, puis ouverture du sketcher).

Nous arrivons normalement dans cette situation :

L’extrémité du segment sélectionné se trouvant à l’origine :

1 – on créé une géométrie externe sur le point le plus proche,
2 – on pose une côte entre les 2 points.

Nous obtenons la distance entre chaque spirale, qui va correspondre au diamètre de chaque brins. 2 solutions : soit vous notez cette valeur pour la réutiliser ensuite, soit vous définissez la mesure comme un paramètre (cf tuto précédent sur les paramètres).

L’avantage de la deuxième méthode est qu’il sera ensuite possible de modifier les dimensions du bracelet sans devoir reprendre toute la conception.

On clique donc simplement sur la mesure, et on indique un nom :

On sauvegarde le sketch en notant bien son nom (pour moi ici Sketch002).

On va maintenant pouvoir dessiner chaque brin. L’opération sera à réaliser 4 fois, depuis l’atelier sketcher :

1 – on sélectionne l’extrémité du brin,
2 – on sélection le brin (avec ctrl maintenu),
3 – on entre dans le sketcher en mode « plan normal de frenet » (ce qui place l’extrémité du brin en position centrale,
4 – on dessine un cercle.

Il reste à définir son rayon en utilisant la référence posée (diam pour moi).

Pour poser la côte, on passe par l’éditeur de formule. La formule sera de la forme : <nom du sketch>.Constraint.<nom de la référence>.

Une fois les 4 brins traités, vous devez arriver à la configuration suivante :

C’est presque terminé ! Il reste simplement, depuis l’atelier Part à effectuer 4  balayage : 1 cercle sur sa trajectoire .

Le résultat final donne ceci :

Etape 4 : la réalisation du bracelet

On va commencer par grouper les 4 brins, afin de n’avoir à manipuler par la suite qu’un seul objet.

1 – Depuis l’atelier Part,
2 – On sélectionne les 4 sweep réalisés,
3 – On créé un composé,
4 – Afin d’avoir un groupe unique.

Il reste maintenant à générer le bracelet :

1 – Depuis l’atelier Draft, on sélection le groupe créé,
2- Puis on génère un réseau polaire.

Pour obtenir un bracelet fermé, il faudra que le réseau polaire contienne 8 occurences (car souvenez-vous que lors de la création de la pièce initiale, nous avons dessiné sur un arc de cercle de 45 °.

Notre bracelet est maintenant terminé !

Et si l’on souhaite aller un peu plus loin, on pourra même imaginer rendre paramétrique le diamètre du bracelet et celui des brins (voir le tuto FreeCAD: Un modeleur paramétrique).

A vous de jouer …

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FreeCAD : Un modeleur paramétrique

Si vous ouvrez ce tuto, c’est que le titre vous questionne !

Je vous ai jusqu’à maintenant présenté FreeCAD et son utilisation, au travers de différents ateliers. Vous devez donc être capable de générer toute sorte de pièces, leurs assemblages et leurs documentations.

Prenons l’exemple de la pièce suivante : une petite boite cloisonnée pour ranger diverses pièces.

Rien de bien compliqué à faire : des cases toutes identiques, réparties en lignes et colonnes, d’une profondeur définie. Après avoir passé quelques minutes (ou dizaines de minutes) à dessiner cette pièce, vous vous lancer dans l’impression, pour constater finalement que les cases sont trop petites, ou pas assez hautes, ou pas assez nombreuses. Il va donc falloir recommencer.

Et c’est là que l’on va pouvoir utiliser toute la puissance de FreeCAD et raisonner « paramétrique ».

Enonçons le besoin autrement : « je souhaite disposer d’une boite de rangement de nbCol colonnes et de nbLig lignes. Chaque case sera carrée et de X mm, avec une profondeur de P mm. Les cloisons seront de 2 mm, ainsi que l’épaisseur du fond ».

Nous avons posé les bases !

Création de la boite unitaire

Commençons par dessiner une simple case carrée de 10 x 10 mm, d’un hauteur de 15 mm.

Le plus simple est de dessiner un cube de 14 x 14 x 17 (pour tenir compte des épaisseurs de cloisons, et de faire une découpe d’un cube de 10 x 10 x 15.

Jusque là, rien de nouveau (et rien de paramétrique).

L’étape suivante consiste à définir les paramètres dont nous allons avoir besoin. FreeCAD met à notre disposition un atelier « Feuille de calcul » (SpreadSheet) qui va être utilisable comme n’importe quel tableau.

On créé une nouvelle feuille, et on la renseigne avec nos paramètres, par exemple :

Le modeleur fonctionne à partir d’alias. Il faut donc, pour chaque valeur renseignée, lui affecter un alias : clic droit sur la valeur /propriété/alias.

Une fois le paramètre correctement défini, la cellule passe en fond couleur jaune !

On en profile aussi pour renommer la feuille (data par exemple) car nous allons avoir besoin de saisir ce nom. Autant prendre un nom cours …

J’ai maintenant tous les éléments pour mettre en place le paramétrage.

Reprenons maintenant notre cube initial.

En double-cliquant sur la côte de 14mm, nous ouvrons le fenêtre de saisie. Celle-ci permet de saisir une côte, mais aussi un paramétrage, soit en cliquant sur le petit symbole encadré, soit en saisissant le signe =.

Il suffit maintenant de rentrer la formule que nous souhaitons appliquer.
<<data>> représente le nom de la feuille de calcul,
taille est l’alias de la donnée à utiliser,
+4 parce que nous souhaitons une épaisseur de cloison de 2 mm autour.

La fenêtre donne le résultat obtenu. Nous retrouvons bien les 14 mm de départ.

Nous effectuons la même opération pour la hauteur de notre cube :

Nous pouvons constaté le fonctionnement, en jouant sur les paramètres de la feuille de calcul :

Il reste à répéter les même opération pour la cavité, et nous aurons terminé la première partie …

Gestion du nombre de boites

L’atelier Draft met à notre disposition un outil très puissant qui permet de générer des réseaux. Il faut comprendre par « réseau » un ensemble d’objets qui répondent à certaines règles.

On commence par sélectionner l’objet, puis l’option Réseau, puis OK

Nous voyons maintenant dans l’arborescence du projet un composant Array, qui possède un certain nombre de propriétés : le nombre d’occurences en X, Y et Z, et le positionnement de chaque entité par rapport à la précédente.
Lors de la création du composant Array, par défaut nous avons 2 entités en X et 2 en Y, séparées de 100 mm, ce qui donne les 4 objets visibles sur la figure.

Nous allons donc configurer correctement ces paramètres pour obtenir le résultat souhaité :

  • le nombre d’éléments en X et Y sera défini par les paramètres nbcolonne et nbligne définis dans le tableau ,
  • le positionnement relatif de chaque objet sera défini par la taille de l’objet + 2 mm (l’épaisseur de la paroi).

Une fois les différentes formules saisies, vous devriez obtenir le résultat suivant :

Toute modification des valeurs dans le tableau aura un impact direct sur la conception. Plus de problème maintenant pour modifier la taille des boites ou leur nombre.

A vous de jouer …. !

 

 

 

 

FreeCAD : l’atelier Exploded Assembly

Dans 2 précédents tuto, j’ai expliqué comment générer des plans 2D (à l’ancienne à l’aide de l’atelier TechDraw (tuto ici) et comment réaliser des assemblages avec l’atelier A2Plus (tuto ici).

Vous avez tous et toutes déjà eu entre les mains une notice d’assemblage tentant de guider pas à la pas  l’utilisateur final pour monter son meuble (pour ne parler que des meubles, mais ça marche aussi avec les kinder surprise).

Alors maintenant que nous avons un assemblage (je parle de mon boitier utilisé dans les tutos suivants), je vais vous présenter l’atelier « Exploded Assembly » qui va nous permettre de réaliser ce type de documentation.

Commençons par réouvrir notre fichier d’assemblage, et sélectionnons l’atelier Exploded Assembly.

Remarque : Si celui-ci n’est pas disponible dans votre menu, il suffit de l’installer en passant par le « Gestionnaire des extensions ».

Le principe est relativement simple :

  • on sélectionne la surface que l’on veut « éclater »,
  • on clique sur le bouton .

On constate le déplacement linéaire du boitier supérieur.

On va pouvoir dans un premier temps « jouer » avec principalement deux paramètres :

  • Distance va modifier la distance de déplacement (ici 20 mm),
  • Animation Steps va donner le nombre de pas d’animation (ici 20).

En répétant les opérations pièce par pièce et face par face, on obtient un éclaté total.

Et si vous souhaitez documenter votre travail sur votre site en ligne, il est même possible d’enregistrer une vidéo de l’animation.

Bonus : générer un plan éclaté avec une nomenclature

Une fois que la vue éclatée est disponible, pourquoi ne pas aller encore un peu plus loin et mettre à disposition un plan identifiant clairement les pièces.

Nous allons commencer par retourner dans l’atelier A2Plus (tuto ici) pour générer une nomenclature de l’assemblage. Un simple clic sur l’icone de droite dans le menu ajouter dans l’arborescence une feuille contenant diverses informations.

Pour mon besoin, je vais conserver uniquement les colonnes A et H (mais vous pouvez faire autre chose selon vos besoins et les informations que vous allez renseigner).

Nous repassons ensuite sur l’atelier TechDraw (tuto ici) Dans l’ordre : on ajoute une page blanche, on sélectionne toutes les pièces et on ajoute un groupe avec juste la vue de face.

On va maintenant pouvoir rajouter la nomenclature et les étiquettes sur chaque pièce depuis 2 icones disponibles sur le menu (je vous laisse deviner laquelle est laquelle, mais je pense que la symbolique parle d’elle même).

L’objectif est d’arriver au résultat ci-dessous :

Vous avez maintenant tous les éléments pour concevoir des pièces, les assembler et générer la documentation nécessaire.

La seule limite maintenant est votre imagination (et votre temps) !

A vous de jouer ….

 

 

 

 

 

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FreeCAD : Prototypage rapide

FreeCAD va certes vous permettre de modéliser de nouvelles pièces. Mais il va aussi vous permettre de « redessiner » des pièces existantes, par exemple pour remplacer une pièce cassée.

Je vous propose ci-dessous une méthode en 4 étapes pour réaliser un prototypage rapide d’après une photo. Pour l’exemple, je vais imaginer devoir imprimer une clé cassée.

Etape 1 : Prendre en photo la pièce

L’idée est de pouvoir prendre en photo la pièce sur une surface permettant de déterminer sa taille, sur une feuille de papier millimétré par exemple. Si l’objet est cassé, on essaiera de la positionner au plus proche de sa forme initiale.

Etape 2 : Intégration dans FreeCAD

Après avoir préparé un nouveau sketch dans FreeCAD, dans l’atelier PartDesign, on va tout simplement importer notre fichier image (menu Fichier/Importer).

On sélectionne l’objet image dans l’arborescence, puis clic droit et « Modifier l’image », pour obtenir cette fenêtre :

Deux opérations doivent être impérativement réalisées :

  • le choix du plan dans lequel l’image doit être positionnée : ce plan doit correspondre au plan de « dessin » du sketch,
  • la calibration de l’image : ceci permettra de dessiner à l’échelle.

Etape 3 : la calibration de l’image

Cliquez sur le bouton « Calibrer ».
Positionnez un point de départ et un point d’arrivée.
Indiquer la mesure correspondante.
Cliquez sur le bouton « Appliquer ».

L’intérêt du papier millimétré est de pouvoir sélectionner un intervalle connu.

A partir de ce moment, la pièce est représentée dans sa dimension vraie.

Etape 4 : le dessin de la pièce

Il est maintenant possible de dessiner les formes de la pièce, à l’aide des outils de l’atelier Part Design.

Il reste à extruder selon l’épaisseur de la pièce …

… puis à apporter toutes les découpes nécessaires.

En conclusion

Il s’agit d’une méthode très rapide pour obtenir une esquisse représentative d’une pièce à reproduire.

Dans la mesure où il est possible d’utiliser plusieurs images dans des plans différents, c’est aussi un méthode pour concevoir des pièces de montages.
Par exemple, on pourra imaginer un boitier dans lequel on voudra positionner des éléments existants dont on possède le plan (ou la photo). Cela sera plus rapide que de devoir « imaginer » comment l’assemblage devra se réaliser.

 

 

 

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FreeCAD : l’atelier A2Plus

 

L’atelier A2Plus est un autre atelier qui va se révéler indispensable dès lors que l’on va devoir concevoir un assemblage. Il existe d’autres ateliers permettant de réaliser ces opérations, mais je trouve celui-ci relativement simple d’usage.

Je vais repartir de l’exemple utilisé dans un précédent article (FreeCAD : l’atelier TechDraw) pour poser ma problématique.

J’ai conçu les différentes pièces de mon boitier, et je voudrais vérifier, avant toute impression, que je n’ai pas fais d’erreur sur les formes, sur les dimensions, etc. En un mot : je voudrais vérifier que le boitier s’assemble !

Le principe

Il faut d’abord créer un nouvel assemblage vide et faire une première sauvegarde. On ajoute ensuite les pièces déjà dessinées. ET enfin, on applique des contraintes (planaires, axiales) afin d’assembler les pièces entre elles.

Pour rappel, une pièce possède par défaut 6 degrés de liberté : 3 translations et 3 rotations. Chaque contrainte posée aura pour but de limiter 1 ou plusieurs degrés de liberté.

Découverte par l’exemple

Après avoir créer le fichier, nous allons pouvoir commencer à ajouter nos pièces. A cet effet, on dispose de 3 petites icones jaunes (en bas à droite de la copie d’écran ci-dessous) :

De gauche à droite :

  • ajout d’une pièce existante issue de FreeCAD,
  • ajout d’une pièce externe,
  • mise à jour des pièces importées (on verra plus tard cette fonctionnalité).

Je commence donc  par importer mon boitier inférieur.

Celui-ci se positionne nativement sur le plan de conception (ici le plan XY car c’est ainsi que j’ai conçu ma pièce).

Une remarque ici : chaque nouvelle pièce ajoutée à l’assemblage se positionnera de la même manière. Nous pourrons sans problème modifier ce positionnement. Il aurait pu être judicieux de concevoir les pièces dans le plan « cible », c’est à dire par exemple la face avant sur le plan XZ, etc. C’est just un détail, mais qui pourra simplifier les choses dans des assemblages complexes.

Deuxième étape : j’ajoute la pièce façade.

Il va maintenant falloir la positionner correctement. Nous pourrions tenter de la positionner manuellement, mais cela resterait approximatif. Nous allons utiliser les « contraintes », proposées par l’atelier. Elles sont au nombre de 14, représentées dans la barre d’outils ci-dessous.

Heureusement, seules les contraintes applicables aux surfaces ou zones sélectionnées seront actives, ce qui réduit beaucoup le champ des possibles.

Par exemple, si vous sélectionnez 2 surfaces, seules les contraintes suivantes seront actives :

Les 2 surfaces pourront être :

  • parallèles,
  • coplanaires,
  • inclinées,
  • de même centre de gravité (moins simple à appréhender).

Par exemple, je vais poser une contrainte de co-planéité entre la face arrière de ma façade et l’arrière de la rainure avant.
Remarque : la sélection de plusieurs surfaces se fait en maintenant la touche « ctrl » pendant le clic.

La façade s’est bien déplacée et on constate que les 2 surface sélectionnées sont bien co-planaires.

Il reste maintenant à poser autant de contraintes que nécessaire pour positionner correctement la façade.

A la fin des opérations, on peux constater que chaque contrainte est traduite par une relation sur chaque pièce.

Il ne reste plus qu’à réaliser les mêmes opérations pour chaque pièce constituant mon boitier.

Maintenant que les différentes pièces de mon boitier sont assemblées, revenons à mon besoin initial : pouvoir vérifier que les pièces s’assemblent bien.

L’atelier A2Plus dispose de différents outils qui vont permettre d’effectuer plusieurs opérations : masquage de pièces, mise en transparence, affichage des contraintes, etc.

Masquage de pièces

En activant ou non la pièce dans l’arbre de structure, on affiche ou non la pièce. Rien de plus simple (il suffit de cliquer sur le nom de la pièce).

Ici, seuls le boitier inférieur et la face arrière sont activés, et donc visibles.

Examen de l’assemblage

Dans la barre de menu, on retrouve quelques petites fonctionnalités utiles :

Identification des pièces

fonction qui permet d’afficher sur la représentation 3D une étiquette avec le nom de la pièce.

Bilan des degrés de liberté

L’atelier est capable de déterminer les degrés de liberté des pièces. Ces degrés sont entre une pièce fixe de référence (la première pièce positionnée dans l’assemblage) et les autres.

Dans cet exemple, ma face arrière est totalement contrainte.

Vision transparente

Toute les pièces de l’assemblage deviennent transparentes. Ceci permet d’avoir une vision « interne » des assemblages.

A noter qu’il est parfois plus judicieux de n’avoir qu’une seule pièce en transparence pour mieux voir ( c’est un paramètre modifiable dans le style de l’objet, ainsi que sa couleur).

Affichage d’une contrainte

En sélectionnant une contrainte dans l’arborescence, il est possible de la mettre en surbrillance (ici en vert dans l’exemple). Cette option sera intéressante pour connaitre l’impact d’une contrainte dans un assemblage complexe. Ou simplement pour être certain que l’on va supprimer la bonne !

Avec ces quelques bases, vous devriez être capable de réaliser des assemblages fonctionnels.

Nous verrons dans un autre article comment réaliser des éclatés, utile parfois pour comprendre comment monter le produit proposé.

 

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FreeCAD : l’atelier TechDraw

C’est parce que toutes nos conceptions ne vont pas forcément être imprimées en 3D, il va être parfois nécessaire de pouvoir disposer d’un « plan » à l’ancienne, qui donne une représentation en 2D de la pièce, vue de face, de côté, de dessus, avec des côtes.

Je prendrais par exemple un petit boitier que j’ai besoin de réaliser, et pour lequel je souhaite une face avant en aluminium.

Le boitier assemblé

Je vais donc devoir réaliser un plan de ma face avant, avec les côtes nécessaires à sa réalisation. C’est ici qu’intervient l’atelier TechDraw.

Prise en main

Après avoir conçu la pièce, il suffit d’ouvrir l’atelier TechDraw. Un nouveau menu apparait, menu qui va nous permettre de réaliser les opérations suivantes :

  • création d’un nouveau document, à partir d’un template normalisé,
  • ajout des vues souhaitées,
  • mise en place des cotations.

Selon le template, on pourra être amené à effectuer d’autres opérations, comme par exemple, remplir un cartouche.

Création d’un nouveau document

Les icônes pouvant être disposées de manière différente, je passerais par les menus (mais vous pouvez utiliser les icônes, une fois que vous les aurez identifiées ).

On commence donc par créer un document contenant au moins une page.

FreeCAD est fourni avec de nombreux modèles. Pour la démo, je choisi un modèle A4 paysage, qui va comporter un cartouche normalisé (cela va rappeler des bons ou mauvais souvenirs à ceux qui ont suivi une formation de dessin technique).

Nous disposons maintenant dans FreeCAD d’un document prêt à accueillir notre dessin 2D !

Ajout de la (ou des) vue(s)

Avant toute chose, il est nécessaire de se positionner sur la vue que l’on va considérer comme principale. Si cette opération n’est pas réalisée, le résultat ne sera pas « conforme » au besoin. Je vais donc choisir comme vue principale la vue « BAS », qui représente ma pièce de face (c’est empirique et cela dépend de la manière et du plan de base retenu lors de la phase de conception).

Une fois ma pièce sélectionnée, la manière la plus naturelle est de passer par « l’insertion d’un groupe de projection ».

Cette notion de groupe de projection va permettre d’obtenir rapidement une représentation en 2D de votre pièces, sous différentes vues normalisées, que l’on pourra appeler « vue de face », « vue de gauche », « vue de dessus », …

On conservera la représentation « européenne » (qui représente la vue de gauche de la pièce à droite de la vue de face, et celle du dessus en dessous), et comme échelle la feuille (pour que notre représentation tienne sur une page).

Le choix des projections secondaires va permettre de sélectionner les vues utiles à la cotation. Au centre, nous retrouvons la vue initiale de ma pièce, celle sélectionnée tout à l’heure.

Ayant dessiné la pièce, je sais que je vais avoir besoin de préciser des dimensions en regardant la pièce de profil (vue de droite par exemple), et aussi en regardant la pièce par l’arrière.

 

J’obtiens bien maintenant 3 représentations en 2D de ma pièce, selon les différents points de vue choisis.

Mise en place de la cotation

L’atelier TechDraw offre une palette d’outils permettant la cotation.

Je ne vais pas rentrer dans le détail de chaque outil, le principe restant toujours le même : on sélectionne le ou les points concernés et on sélectionne l’outil (cotation simple, chaine de cotes, diamètre, etc).

L’objectif est d’arriver à définir correctement la pièce. Ci-dessous un début d’exemple.

L’atelier TechDraw va aussi nous donner la possibilité de représenter des pièces en coupe, pour permettre la cotation de zones particulières (ici par exemple la cotation de l’usinage à 45° sur 2 mm dans l’ouverture pour l’afficheur).

Une fois toutes les dimensions correctement renseignées, il nous restera à remplir au besoin le cartouche et à imprimer le document généré, pour obtenir notre plan !

A vous de jouer …

 

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