Je vous propose aujourd’hui un article un peu particulier, et différent de ce que vous avez l’habitude de lire sur le blog. Je me suis offert il y a quelques semaines une imprimante 3D, avec pour objectif principal la création de supports d’exposition LEGO.
Cela faisait bien longtemps que l’idée me trottait dans la tête. Et c’est à la lecture du Canard PC Hardware n°60, sorti au mois d’avril dernier, que j’ai fini par franchir le pas. Celui-ci proposait alors un dossier très complet sur « La nouvelle ère de l’impression 3D » – 8 pages sur l’histoire du processus, ses évolutions, et sur la manière de se lancer avec une sélection de machines pour tous les budgets.
Ci-dessous les liens vers les articles publiés sur le site du magazine – il vous faudra cependant être abonné pour y accéder.
L’heure du choix
J’avais un objectif en tête, je vous le disais un peu plus haut : créer et imprimer des supports d’exposition pour quelques gammes LEGO que je collectionne, en particulier dans un premier temps les BrickHeadz et les Speed Champions.
Je n’avais pas besoin d’imprimer de filaments très « techniques » nécessitant une imprimante haut de gamme avec une buse spécifique, un caisson fermé ou encore un système de filtration. Je ne rentrerai pas dans les détails, car je suis loin d’être un expert en la matière, mais le PLA (pour Acide PolyLactique) serait bien suffisant pour mon utilisation.
J’étais également novice en impression 3D : il me fallait une machine qui soit relativement simple d’utilisation – et notamment une machine capable d’effectuer automatiquement les diverses étapes de calibration comme le nivellement du plateau ou la mesure du flux de matériau.
Il me fallait aussi un volume d’impression qui ne soit pas trop restreint, j’avais déjà une petite idée en tête pour la conception de mes supports, et ils seraient potentiellement assez larges.
Le dernier critère principal de choix était évidemment le prix. Je ne voulais pas investir une somme déraisonnable sans être totalement certain de pouvoir utiliser la machine correctement.
Tous ces critères m’ont orienté vers la marque chinoise Bambu Lab, et plus précisément vers le modèle A1 « Combo » – elle est en effet vendue avec un système dénommé AMS Lite permettant également l’impression 3D multi-couleurs.
Il fallait également prévoir un peu de consommables. Si j’ai acheté quelques bobines de la même marque pour commencer, je me suis ensuite tourné vers du filament « PLA Éco » de la marque ArianePlast, qui produit en France ses filaments destinés à l’impression 3D.
La conception des pièces à imprimer
Il existe sur internet tout un tas de sites proposant des modèles « tout faits » à télécharger et imprimer directement. On pourra par exemple citer MakerWorld (en lien avec Bambu Lab), Thingiverse, ou encore le moteur de recherche Yeggi.
Mais j’avais envie de me lancer un petit challenge : concevoir moi-même les supports dont j’avais besoin. Et pour commencer, il faut donc choisir un logiciel de conception 3D. J’ai initialement installé FreeCAD, un logiciel open source de conception paramétrique. J’y ai créé quelques pièces mais son interface un peu austère et son utilisation parfois un peu « rigide » m’ont fait changer d’avis.
J’ai alors choisi de me tourner vers Fusion 360, édité par Autodesk. Payant pour une utilisation professionnelle, son usage est gratuit pour une utilisation personnelle. Et c’est tout de suite plus « sexy » et intuitif que FreeCAD.
J’ai pu pratiquer un peu de conception 3D lors de mes études mais c’était il y a bien longtemps et pour être honnête, n’ayant pas pratiqué pendant de très longues années, je ne me souvenais plus de grand-chose. Mais internet regorge de ressources d’apprentissage à tel point qu’avec un peu de temps et de motivation, on arrive rapidement à créer quelques objets basiques.
Le prototypage
Mon idée de base était simple : des plateaux sur lesquels poser les BrickHeadz, des colonnes entre les plateaux pour les superposer, et des chevrons pour solidariser les plateaux les uns aux autres.
J’ai commencé par créer des colonnes carrées, avec un trou à la base et une excroissance en haut pour les relier les unes aux autres en rentrant « en force ». J’ai testé pour cela l’impression de fragments de pièces pour tester les tolérances. Mais après plusieurs tentatives, une constatation s’imposait : il restait malheureusement trop de jeu pour assurer la stabilité des plateaux.
Une autre solution m’est venue à l’esprit : des colonnes rondes, et des filetages de part et d’autre. S’est alors présenté un autre problème : avec un filetage trop petit, et un remplissage trop faible, le filetage supérieur avait tendance à casser lors du vissage.
Après d’autres essais, en augmentant le diamètre de la colonne et en modifiant les paramètres de solidité, je tenais ma solution. J’ai également créé un plateau spécial pour les « bases », disposant de filetages pour y visser les colonnes.
Pour les chevrons, plutôt qu’une excroissance directement intégrée au plateau, j’ai finalement opté pour une autre solution : une réservation adaptée sur le côté du plateau, et un petit chevron, imprimé à part, à insérer.
J’ai terminé par la création de « bouchons » permettant de bloquer le plateau supérieur, et d’étiquettes imprimées en deux couleurs pour le nom des personnages – ces étiquettes étant prévues pour s’insérer dans des réservations similaires à celles des chevrons.
Le résultat
Après des heures de modélisation et de tests d’impression, j’arrivais finalement à mon design final, que j’ai décliné en plateaux simples (pour une BrickHeadz) et doubles (pour deux, donc). Et pour ne rien vous cacher, j’ai ressenti une certaine fierté même si cela ne paraît finalement pas si compliqué 😉
Les plateaux font 6mm d’épaisseur pour 8,8cm de large, et comprennent une réservation de 4,8×4,8cm d’une profondeur de 3,2mm pour y intégrer la plaque de base des BrickHeadz de 6×6 tenons. Les poteaux font un diamètre de 12mm avec deux filetages de 8mm, pour une hauteur de 104mm. Ils s’insèrent de 4mm dans la base ce qui laisse une hauteur libre entre les plateaux de 10cm.
Le noir a un rendu mat plutôt sympa, on pourra bien évidemment décliner les supports dans tout un tas de couleurs – et même choisir de « mixer » les couleurs des plateaux et des colonnes. Une fois tout assemblé, ça semble costaud et une « étagère » peut tout à fait être déplacée sans risquer de tout casser. Je ne me risquerai pas malgré tout à plus de 3 ou 4 hauteurs, par précaution.
Combien ça coûte ?
Si on exclut le prix de l’imprimante (environ 600 €) et le temps passé, finalement pas grand-chose. Un ensemble complet pour deux BrickHeadz (soit un plateau de base, un plateau standard, deux étiquettes, quatre colonnes et quatre bouchons) consomme environ 110g de PLA – soit 1,65 €, la bobine d’un kilo coûtant environ 15 €.
En intégrant un peu de perte et un « amortissement » de l’imprimante sur environ 2000 heures de fonctionnement, on arrive autour de 3,50 €.
Il faut par contre être patient : pour imprimer ces mêmes pièces, il m’aura fallu presque 5 heures d’impression.
La suite…
J’ai plein d’autres idées en tête, la première étant de décliner ce même concept pour ma collection LEGO Speed Champions. Je pense me limiter dans un premier temps au nouveau format de voitures en 8 tenons de large mais l’avantage de ce « système », c’est qu’il sera facilement adaptable. On pourrait également imaginer sur le même principe des petites étagères pour les séries de minfigs à collectionner, qui intégreraient directement des tenons pour les fixer.
Je pense également essayer dans un futur proche de créer des supports pour les vaisseaux Star Wars qui n’en disposent pas naturellement, et peut-être également pour le très joli ornithoptère (LEGO Icons 10327 Dune Atreides Royal Ornithopter) qui ne comprend pas de socle d’exposition pour y attacher le vaisseau ou la collection de minifigs fournie. Je pense essayer aussi de concevoir des supports muraux, pour par exemple y attacher les jolies voitures 1:8 de la gamme LEGO Technic.
Mais tout ça prend du temps – je vous reparlerai très probablement de mes « aventures » dans l’impression 3D dans les mois à venir 😉
Très sympa comme article
Compte tenu de la taille importante de ta collection BrickHeadz il va falloir un paquet d’heures pour tout imprimer 😁
Merci pour cet article très intéressant ! Le résultat de ton expérience est très satisfaisant. C’est simple et ça rend bien pour tes BrickHeadz.
J’ai hâte de voir tes futurs résultats pour les Speed Champions 🙂
J’ai encore un peu de boulot de conception, mais maintenant que je tiens le principe de base ça devrait être plus rapide. Je vais probablement essayer de rajouter un petit « tweak » sur la plateforme supérieure pour rajouter les marques de voitures sur des pancartes 😉