jp a écrit: salut Jean-Charles,
ton proto a une 'caractéristique' qui m'amène a cette question: pour une trompette ( ou autre) avec plusieurs tours de tuyaux replies de manière compacte comme c'est ce qui ce fait pour tous les cuivres, tu fais comment ? déjà essaye ? a priori pas d'impossibilité vu que le 3D est 'monobloc'…bon, si t'oublie pas d'ajouter l'équivalent des soudures sur le fichier STL…
donc, déjà essaye ?
Alors mon premier prototype est très loin d'être monobloc, les fichiers sont disponibles sur le site (http://www.openbrass.org/page-liste_des_instruments-fr.htm)
Le prototype est constitué de 13 pièces soudées les unes sur les autres.
Pour l'instant les pièces de la trompette doivent être assemblées un peu à la manière d'une coulisse (elles s'emboitent).
On pourrait avoir un instrument entièrement démontable, mais cela ne serait pas très pratique si les pièces tournent quand on joue ...
Aussi j'ai soudé les pièces entres-elles sur mon prototype.
Pour préparer une soudure, il suffit donc de faire tremper par exemple le support d'impression dans de l'acétone, cela fait une sorte de pate (si on ne met pas trop d'acétone). Cette pâte sert de colle et peut être badigeonnée à l'aide d'un pinceau sur la coulisse à souder.
Une fois sec, on obtient une soudure propre et surtout qui ne change en rien les caractéristiques de l'instrument car la colle une fois sec, est tout simplement de l'ABS donc simplement le même plastique que le corps de la trompette.
Ce n'est donc pas du tout pareil qu'une soudure à l'argent ou à l'étain qui change vraiment la matière (sans compter toutes les imperfections liées).
Il y a donc plusieurs solutions pour ce qui est des pièces imprimées :
-soit on imprime pièces par pièces et on assemble ensuite afin d'avoir l'instrument complet (comme les cuivres en métal)
-soit on imprime des blocs de pièces. Par exemple sur les tubas des blocs seront prévus afin d'optimiser au mieux les courbes, l'espace, etc...
En faite l'imprimante 3D laisse le choix au concepteur de faire les choses de manière compacte ou pas.
Pour l'instant j'ai choisis d'imiter le principe des cuivres en métal. Pour les tubas on peut réduire la taille en imprimant justement en bloc.
Pourquoi j'ai choisis de faire 13 pièces ? c'est pour des raisons techniques de taille d'impression des pièces via mon imprimante.
Je ne peux imprimer que des pièces dans un volume de 18x19x18 cm~, aussi les 13 pièces peuvent être imprimées même sur les petites imprimantes qui ne font que 15x15x15 cm
Pour imprimer une trompette en forme de clairon (comme nos cuivres actuels) il faut compter 20 parties différentes, ces choix reposes sur plusieurs raisons (un peu compliqué d'expliquer entièrement le fonctionnement des imprimantes 3D et les raisons acoustiques), en gros cela est optimisé pour avoir une meilleure précision d'impression, un meilleur état de surface final tout en restant imprimable facilement sans réglages spéciaux de l'imprimante car les instruments proposés sont voués à être fabriqués par des personnes ne maitrisant pas forcément le fonctionnement d'une imprimante 3D.
jp a écrit:
pour une trompette toujours, une fois le "tronc" réalisé, arrive la phase très 'mécanique' de la chose:
-coulisses d'accord (4 sur une trompette )
-pistons (3x)
pour les deux cas, tu arrive a gérer quoi comme précision dans les dimensions ? donc pour garantir un jeu plus ou moins grand entre le "mâle" et la "femelle"…pour faire visuel… Le coulisses requièrent un ajustement plus "serre" (faut pas qu'elles se barrent a tout bout de champ tout en étant manœuvrable a souhait). Pour les pistons, faut clairement que ça glisse.
dans les deux cas, une fois l'ajustement assure, on attaque la partie qui me chiffonne : le coefficient de frottement. ça donne quoi ? a part le Teflon, suis pas convaincu des qualités de frottement plastique/plastique et pas mieux pour l'usure. tu prévoirai des inserts dans ce cas ?
Pour ce qui est des coulisses, il ne faut pas oublier aussi que le plastique est moins solide que le cuivre, il faut donc une épaisseur plus importante pour faire les tubes.
Il faut donc un compromis plus important que sur les instruments en cuivres. Cela n'est tout de même pas ou peu gênant au niveau du son.
J'ai pu tester des coulisses qui marchent sans retouches après impression. Ces coulisses sont tout de même un peu difficiles, pour un accord général cela peut être suffisant quoique dur pour les enfants, autrement cela n'est pas suffisant pour les coulisses type 3ème pistons qui doivent pouvoir bouger un minimum.
Dans tous les cas je conseillerais de retoucher légèrement les pièces via les méthodes proposées plus bas en fonction de l'importance de la pièce.
Il y a 2 choses importantes à prendre en compte au niveau mécanique : la précision d'impression et l'état de surface de la matière.
Pour comparer on peut présenter les caractéristiques suivantes :
Injection plastique : Précision = 0.8mm (peut aller difficilement jusqu'à 0.25mm mais trop couteux pour être réellement utilisé), État de surface : bon (car les moules sont relativement lisses), Pas de traitement de la pièce après moulage car état de surface correct.
Imprimantes 3D à filament (prix entre 200€-5000€) : Précision = 0.3mm (axes X,Y) / 0.1mm (axes Z) (peut aller jusqu'à 0.025mm soit 25µm selon certains constructeurs pour les modèles les plus coûteux), État de surface : mauvais, peut nécessiter une retouche en fonction des besoins
Imprimantes 3D à résine (prix + de 3000€) : Précision = 0.008mm (8µm car laser), État de surface : bon
L'état de surface, c'est important pour 2 points : le coefficient de frottement, mais surtout au niveau acoustique (perte d'harmoniques, son creux).
C'est LE point faible des imprimantes à filament.
Heureusement y a plusieurs solutions, méthodes pour y remédier :
- soit on passe du papier de verre grain 400-1000 et en peu de temps la surface est meilleur (pour les pièces acoustiquement moins importantes comme le pavillon / pistons)
- soit dans le cas de plastique ABS, on peut passer une solution acétone saturée (en ABS) afin de lisser la pièce
Il y a beaucoup de travail sur ce sujet en ce moment par exemple ici est présenté une solution vraiment efficace :
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]Une autre solution automatique pour le PLA et ABS (les 2 principaux plastiques des imprimantes à filament) :
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]Via ces méthodes on obtient un coefficient de frottement assez bas, largement suffisant pour les coulisses et très prometteurs pour les pistons.
Je n'ai, hélas toujours pas pu tester par manque de financement mais je reste confiant.
Pour ce qui est de l'usure je pensais que si celle-ci s'avérait excessive, on pouvait toujours imprimer à nouveau des pistons très légèrement plus gros.
Le coût en plastique pour 3 pistons de trompette c'est dans les 5€ donc cela reste raisonnable.
Il faudra que les instruments fassent leur preuves car il se peut aussi que les ressorts en plastiques s'usent rapidement.
Dans l'idée je pensais avant de sortir des pistons pour trompette en plastique faire des pistons "de secours" pour restaurer les vieux cuivres qui ont un taux de compression bien trop bas pour être jouables.
Ces pistons pourraient alors rallonger la durée de vie de vrai "cuivres" en laiton :)
jp a écrit:
enfin, dernière question : la fameuse clarinette multicolore :-)
je suppose que ça induit de changer la matière a chaque fois…donc, d'arrêter la machine. du coup, comment se comportent les interfaces ? sachant que, par exemple, la partie bleue s'arrêtera sur une surface cylindrique plane, qui aura refroidi le temps de changer la matière et que la partie rose qui suivra tentera de s'accrocher a cette surface lisse. meme si tu prévois des surfaces "interface" plus 'mécaniquement' accrochées, genre tenon/mortaise (pour faire simple, pas le temps de chercher d'autres termes), il n'y aura pas de réelle continuité de matière d'une couleur a l'autre, et je ne pense pas que les 2 matières arrivent a diffuser ensuite sans température…
bref, merci pour tes lumières sur ce sujet tres intéressant.
jp
Alors ce n'est pas une clarinette mais une flûte à bec ! et non aucun arrêt au cours de l'impression.
Il y a plusieurs méthodes pour cela, celle utilisé dans le cas de cette flûte c'est tout simplement une imprimante couleur ! Il y a 3 têtes d'impressions cyan/magenta/jaune et ces têtes alternent pour donner l'illusion de couleur comme avec les imprimantes papiers.
De plus en plus d'imprimantes proposent plusieurs buses d'impressions (pour d'autre raisons que la couleur).
Autrement le plastique sous forme de filament peut facilement se couper / souder (via l'acétone comme expliqué plus haut).
Certaines personnes s'amusent à couper des bouts de filament (en calculant les bonnes longueurs ou pas) pour ensuite lancer l'impression et cela donne des objets avec plusieurs couleurs.
Pour la question technique du plastique qui refroidit c'est justement un moyen d'augmenter la vitesse d'impression que de refroidir le plastique déjà imprimé car s'il reste chaud, il est mou et souvent se déforme. Quand du plastique liquide chaud entre en contact avec du plastique solide, celui-ci accroche vraiment très bien car le plastique froid redevient suffisamment mou pour fusionner. Ce sont des réglages, de la configuration que de spécifier une température de plastique en compromis avec la vitesse d'impression (le plastique doit être chaud sans être trop liquide non plus), des technologies de refroidissement utilisées, de l'objet aussi car imprimer un carré de 15x15 cm, le plastique aura le temps de refroidir plus qu'un carré de 1x1 cm avant de déposer une autre couche, etc...
Cela est toujours en évolution, par exemple j'ai fait une mise à jour il y a pas longtemps de mon logiciel de tranchage (Slic3r) et cette mise à jour m'a permis d'imprimer des embouchures que je ne pouvais pas faire avant...
La communauté de gens autour des imprimantes 3D est très active, et cela avance beaucoup.
J'ai essayé de faire court et j'ai passé vite sur certains points mais j'y répondrais volontiers s'il y a besoin d'approfondir ou d'autres questions.