SolidWorks : L‘outil idéal pour l’impression 3D

Ecran Solidworks

De plus en plus utilisée, la conception de fichiers numériques tridimensionnels, ou objets 3D, peut être réalisée grâce à différents logiciels adoptant des méthodes de constructions différentes. Les trois principales méthodes utilisées sont les suivantes :

La conception polygonale 

Cette méthode consiste à générer une liste de coordonnées identifiants les sommets arêtes de l’objet. La pièce générée aura un aspect souvent anguleux, aspect qui sera lissé par la carte graphique de l’ordinateur grâce à une fonction nommée « lissage de gouraud ».

La conception NURBS (Non Uniform Rational Basic Spline)

C’est ici un réseau de courbes, crées par des points de contrôles, qui sera généré. Ce type de modélisation se base sur un maillage adaptatif, conçu pour adapter ses subdivisions à la complexité des courbes dans une région  donnée. C’est la technique de modélisation la plus précise à ce jour et utilisée majoritairement par l’industrie ou l’architecture.

La modélisation par subdivision de surfaces 

On peut dire que cette méthode est un mixte des deux techniques décrites précédemment. Son utilisation permet d’ajouter des détails sans se préoccuper du maillage global de la pièce créée. Cette méthode est elle aussi largement utilisée par les professionnels, puisque nous retrouvons cette technique dans de nombreux soft 3D dédiés aux jeux vidéo ou à l’animation.

Solidworks ayant été développé pour faciliter la prise en main d’un logiciel 3D, le soft utilise la conception NURBS. Cette spécificité en fait un logiciel de choix pour l’impression 3D.

L’intention de conception

Avant de vous lancer à l’assaut du soft, il vous faut une idée assez bien conceptualisée de l’objet que vous souhaitez réaliser. En effet, SolidWorks ne permet pas de « tirer » une forme dans tous les sens, afin de donner à l’objet la forme souhaitée. Il vous faut prendre des mesures et former votre pièce en fonction de ces mesures. Pour vous éviter de vous retrouver dans l’embarras, nous vous conseillons fortement de réaliser un croquis en amont.

Conception Solidworks

La modélisation

La modélisation est exclusivement réalisée via des esquisses, plans 2D de la forme volumique. C’est à partir de ces esquisses, et par extrusion, enlèvement de matière , ou autres fonctions de SolidWorks, que l’on va obtenir le volume souhaité. Comme les esquisses sont des plans 2D de la forme volumique, tous les paramètres peuvent être modifiés de façon rapide et précise. C’est ici l’une des forces incontestables du soft SolidWorks. Pour comprendre les bases il existe de nombreux tutos gratuits sur Youtube.

Spécifications par rapport à la modélisation surfacique

· Afin de générer des modèles 3D aux formes complexes, il vous est possible d’utiliser les fonctions surfaciques de SolidWorks. Comme exprimé dans le paragraphe précédent, il vous faudra néanmoins transformer votre modèle surfacique en corps volumique afin que celui-ci puisse être imprimé. Pour cela, il vous faudra utiliser les fonctions « coudre » et cocher l’option « essayer de former un volume ». Cette opération vous permettra également de rendre votre objet totalement hermétique. Si votre modèle 3D ne constitue pas un volume fermé, vous pouvez utiliser la fonction « épaissir » qui vous permettra de paramétrer l’épaisseur de la surface. Cette fonction transformera votre corps surfacique en corps volumique. 

 

Le couplage de la modélisation NURBS et du système de corps volumique

La dimension de modélisation NURBS est obtenue une fois les esquisses paramétrées, suite à la génération automatique des NURBS par le soft. Le système de corps volumique va alors unifier deux esquisses élevées en volume afin de former un seul élément. SolidWorks permet donc d’obtenir des objets paramétriques sous modélisation NURBS, mais aussi d’obtenir des pièces directement optimisées pour l’impression 3D. 

 

Quelques petits conseils généraux

Afin de modéliser de façon optimale, il est nécessaire de suivre quelques points:

· Les différents volumes d’une même modélisation ne doivent pas se chevaucher (utilisez la fonction volumique de SolidWorks ou encore les fonctions booléennes). 

· Si vous utilisez du surfacique, les éléments que vous modélisez doivent avoir une épaisseur.

· Il est important de spécifier l’intérieur et l’extérieur de votre objet, ce qui peut être fait automatiquement par SolidWorks.

· Votre fichier doit faire moins de 50Mo une fois exporté. Pas d’inquiétude, cette taille est plus que nécessaire à la génération d’un fichier d’impression 3D, et ce sans la perte de détails ou d’informations. (Cf paragraphe sur l’exportation du modèle). 

L’export Sous SolidWorks- Le standard : le fichier *.stl

Les fichiers *.stl sont les fichiers standards utilisés en stéréo lithographie: le format *.stl n’est, ni plus, ni moins, que les coordonnées des points de références de votre maillage. SolidWorks gère parfaitement ce type de fichier, ce qui vous permettra d’imprimer sur tout type d’imprimante 3D. 

Cependant, les fichiers *.stl ne supportent pas les informations de matériaux ou de couleurs de votre modèle. Il vous faudra alors programmer ces données par l’intermédiaire de votre imprimante. Depuis la version « 2015 », SolidWorks supporte les extensions de format 3MF et AMF qui vont indiquer directement à l’imprimante ces données manquantes. A l’avenir, ces extensions ont pour vocation de remplacer le format généraliste *.stl et donc de devenir la nouvelle norme. 

L’impression 3D sous SolidWorks oui, mais encore?

Au-delà de l’unique impression 3D, SolidWorks présente des avantages pour le passage d’un prototype à l’usinage. En effet, les différentes extensions de SolidWorks vous permettrons, la vérification du fonctionnement du modèle au niveau de son mécanisme, la réalisation d’une simulation physique sur votre modèle, ou encore la mise en plan des pièces. Toutes ces fonctions font donc de Solidworks, un outil idéal, véritable couteau suisse des logiciels de CAO.

Adrien Lemardeley
Rédacteur/Testeur F3DF

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