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mecapat
Apprenti
Impression 3D, une montre pas comme les autres.
ça fait déjà un bon moment que les imprimantes 3D existent pour le grand public et les créations d'objets imprimés 3D en tout genre foisonnent sur internet.
Par contre il y en a un qui n'a pas eu beaucoup de succès, c'est la montre. Je ne sais pas si parce qu'elle n'intéresse plus personne, du fait que les Smartphones sont là pour donner l'heure où si c'est parce que c'est l'impression 3D a ses limites.
Donc petit défi en cet été bien caniculaire. Je me lance dans la conception d'une montre imprimée 3D.
Il est clair que je vais acheter le mouvement, le verre, la visserie et la couronne. Pour le reste ce sera de l'impression 3D.
Pour la conception, j'utilise depuis pas mal d'années un petit logiciel de dessin qui s'appelle Alibre Design. J'avais achetée une licence à l'époque car les logiciels de dessin industriel gratuits n'étaient pas disponibles et pas très avancés. Aujourd'hui celui qui veut dessiner il en existe de toutes sortes gratuits et pas besoin de se ruiner pour dessiner, ils font vraiment bien le job.
Pour l'imprimante, je suis équipé d'une artillery sidewinder x2.
Là aussi le choix est vaste. La seule contrainte que je préconise, c'est d'avoir le "direct drive". C'est à dire que l'entraînement du filament se fait au plus près de l'extrudeur. Il n'y a donc pas ce long tube en ptfe entre l'entraineur du filament et la partie extrusion.
Comme le bracelet de la montre va être imprimé avec une matière souple il est important que l'entrainement de ce filament se fasse au plus proche de l'extrusion sous peine d'avoir des fluctuations de débit de matière du fait que le filament peut se tortiller dans le tube ptfe.
Cela ne veut pas dire que ça ne fonctionne pas, mais il peut y avoir de grandes irrégularités d'impression du bracelet et par conséquent les chances de réaliser les géométries dessinées avec précision seront compromises.
Le choix de la matière plastique pour le bracelet s'est porté sur un TPU de dureté 82 shoreA.
Les propriétés élastiques de ce fil sont excellentes, il peut s'allonger de 700% tout en retrouvant sa forme d'origine et sa robustesse.
Ceci est très important car la carrure, qui est la pièce centrale qui va accueillir le mouvement, sera en PLA, elle viendra se mettre en force dans la partie centrale du bracelet.
Pour ce TPU, il n'est pas nécessaire de mettre le plateau chauffant. Mais dans le but de ne pas avoir les reliefs de mon plateau Ultrabase sous la surface du bracelet, je décide de le chauffer à 60°. La température d'extrusion à 235° avec une vitesse de 30mm/s, une buse de 0.3mm et des couches d'épaisseurs 0.2 mm.
Il faut que la partie centrale rectangulaire du bracelet ait une bonne rigidité afin de ne pas se déformer lorsque les branches du bracelet seront au poignet. J'applique donc un taux de remplissage de 60%.
Les branches du bracelet resteront très souples grâce à la forme inférieure cannelée.
La forme cannelée en contact avec la peau va servir aussi d'anti-transpirant grâce à la circulation de l'air par ces cannelures.
Ici le bracelet en cours d'impression.
J'imprime aussi d'autres coloris de bracelet.
J'en ai profité aussi pour réaliser aussi les brides avec le même profil pour les paramètres machine.
Pour la carrure, qui est la pièce centrale accueillant le mouvement, je vais utiliser un plastique PLA avec un rendu métallisé grâce à sa forte charge en paillettes.
L'avantage mis à part le coté esthétique de cette matière plastique, c'est qu'elle est d'une très grande robustesse du fait de sa forte charge en paillettes comparée à d'autres PLA standards. J'ai besoin de cette solidité parce les sections circulaires de la carrure, ont de faibles épaisseurs. Il ne faut pas que la pièce se cisaille lors de son introduction dans le bracelet.
La pièce est imprimée coté face de la montre afin d'éviter de réaliser des ponts pour le soutien coté fond de boîte car il y aura un joint Oring de faible section dans la gorge. Cette gorge doit rester propre. La montre devra être étanche à la poussière. Les ponts sont nécessaires, pendant l'extrusion, pour le soutien de la matière en surplomb.
Pour les paramètres d'extrusion:
- Buse 0.3mm
- Vitesse à 30 mm/s
- Température extrudeur à 215°
- Température du plateau à 70°
- Taux de remplissage à 60%
- Couches épaisseur 0.15 mm
Toujours avec les mêmes paramètres j'imprime la boucle ardillon mais à 100% de remplissage.
Pour transformer votre pièce 3D en un fichier de commandes pour impression sur votre imprimante 3D, j'utilise un logiciel payant "Simplify3D" que l'on appelle slicer.
Je vous préconise d'utiliser plutôt un logiciel gratuit comme "Cura", il est très répandu et les évolutions sont biens suivies alors que sur Simplify3D, il n'y a bien longtemps qu'il n'y a plus de mises à jours et il plante régulièrement chez moi. La raison de mon utilisation de Simplify 3D est que je ne connais pas encore Cura, mais je vais faire le pas bientôt.
Pour la fixation de l'ardillon à l'extrémité du bracelet, j'utilise une anse à vis que je viens couper à la même largeur que l'ardillon. Pour l'assemblage, il faut, d'un coté rentrer en force le rivet en forme de vis dans le tube, et de l'autre coté il faut visser la vis adéquate.
La boîte des différentes versions disponible de anses en inox.
Pour le projet, j'ai utilisé la vis de Ø 3.5 mm.
L'impression du cadran a été l'étape la plus délicate du fait que son épaisseur ne doit pas dépasser 0.4 mm. La place entre le mouvement et les aiguilles ne tolère pas plus de 0.5mm sous peine de voir l'aiguille des heures frotter sur le cadran.
L'impression doit être réalisée en deux fois.
- Une fois pour les chiffres en couleur qui seront extrudés avec une épaisseur de 0.1 mm et en mode inversé sur le plateau. C'est à dire que la face visible du cadran sera face sur le plateau de l'imprimante.
- Et deuxième fois, l'impression du cadran blanc en deux couches de 0.2mm en superposition. Comme la première couche du cadran a 0.2mm d'épaisseur, elle passera au dessus des chiffres en les recouvrant. Il y a deux fichiers distincts et ils seront imprimés séparément.
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