Démonstration vidéo 3D Print

Introduction

Cher(s) BIM addict(s);

Voici le premier article de l’année 2017 ! L’impression 3D fait son retour dans ce post. La modélisation de maquettes numériques peut être un cas d’usage BIM tout comme les visualisations architecturales. Le projet modélisé ici est une petite résidence que j’ai utilisée pour illustrer une présentation 123 BIM pour ALLPLAN. Découvrez ci-dessous les étapes clés mais aussi quelques conseils pour la production de maquettes physiques à partir de modèles 3D.

Voyons voir si il est possible d’imprimer en 3D une maquette numérique (niveau APS, APD) sans la retravailler

Visualisations modèle IFC

Ci-dessous quelques images de mon modèle IFC; plusieurs couches (layers) ont été masquées. La maquette 3D sera imprimée en monochrome; l’effet sera sensiblement identique aux rendus ci-dessous. Ce type de rendu est le rendu maquette blanche présent dans ALLPLAN; c’est un rendu progressif, c’est-à-dire que vous pouvez décider de l’arrêter quand vous le souhaitez.

Image 01 | Perspective 01 (cliquer sur l’image pour agrandir)         

Image 02 | Perspective 02 (cliquer sur l’image pour agrandir)       

Imprimante

Le modèle d’imprimante 3D dont nous disposons au bureau est le ZPrinter 450. Voici une vidéo de présentation détaillée de ce formidable outil; voir la vidéo

Image 03 | ZPrinter 450 fermé (cliquer sur l’image pour agrandir)       

Image 04 | ZPrinter 450 ouvert (cliquer sur l’image pour agrandir)      

Détails

• Taille maximale impression 203 x 254 x 203 mm;
• Comme je le disais plus haut, l’utilisation de couches (layers) s’avère utile. Les garde-corps et les les menuiseries ont été masqués car ils se briseraient lors de l’aspiration de la poudre;
• Par défaut, nous masquons pratiquement toujours les portes et fenêtres pour une meilleure lecture;
• Format utilisé: vrml (3ds, stl possibles également);
• Un test couche par couche nous permet de vérifier si le modèle ne comporte pas d’erreurs;
• Coût en poudre pour cette impression: ± 500 €. (sans main d’oeuvre, pas de retouches modèle)

Impression 3D

Etapes:

1. Ouverture du fichier;
2. Ajustement échelle et position;
3. Vérification du niveau de poudre;
4. Impression (monochrome ou couleur);

Vidéo impression

Il faudra 4 h 16 min pour imprimer cette maquette.

Voici 2 vidéos en temps réel. Sur la première, on voit bien le logo et le nom du fichier. Sur la seconde, on commence à distinguer les poteaux du sous-sol ainsi que les voiles de la cage d’escalier.

Résultat

Après avoir aspiré et/ou soufflé la poudre exédentaire, voici le résultat final. Il n’est pas concluant; plusieurs éléments se sont brisés car ils étaient trop fins. Le sous-sol et le rez-de-chaussée n’étaient composés que de quelques colonnes, c’est pourquoi ces 2 niveaux se sont détachés du reste de la maquette.

Chaque projet d’impression 3D doit être étudié au cas par cas !

Image 05 | ZPrinter 450 Modèle physique cassé (cliquer sur l’image pour agrandir)

Corrections

La solution est de modéliser des colonnes plus épaisses et de créer un volume plein pour la cage d’ascenseur afin de rigidifier le bâtiment dans son ensemble. L’image ci-dessous présente les objets qui ont été ajoutés au modèle.

Image 06 | ZPrinter 450 Composants supplémentaires (cliquer sur l’image pour agrandir)

Aspiration

Enlever la poudre superflue de la maquette demande beaucoup de délicatesse et de précision afin de ne pas briser des éléments. Dans un premier temps, on aspire la poudre grossièrement comme avec un aspirateur et ensuite, on souffle à l’aide d’un petit pistlolet les restes de poudre exédentaire.

Image 05 | ZPrinter 450 Modèle physique en cours d’aspiration et soufflage (cliquer sur l’image pour agrandir)

Vidéo aspiration

Résultat final

Voici le résultat final. Cette maquette est à l’échelle 1/200.

Cette fois, avec les colonnes plus épaisses au sous-sol et au rez-de-chaussée et le volume dans toute la cage d’ascenseur, nous n’avons plus recontré de problèmes.

Généralement, nous ajoutons une laque à l’aide d’une bombe pour fixer la poudre; ceci empêche d’avoir des résidus de poudre sur les meubles ou les mains lors de la manipulation. Sur cette photo, pas de fixation.

Image 08 | ZPrinter 450 Maquette prête à livrer (cliquer sur l’image pour agrandir)

Liens

• BiMblog | BIM interoperability tests
• BiMblog | BIM 3D Printing
• Bijoux 3D laser créés par une collègue | www.cubosyraices.com 
• Grid-design.lu

Conclusion

Une bonne organisation de la maquette numérique permet de livrer des maquettes physiques qui font toujours bonne impression (c’est le cas de le dire) lors d’une présentation au maître d’ouvrage. Il est parfois nécessaire de modéliser des composants plus épais avant d’envoyer le modèle en impression. N’hésitez pas à nous contacter pour plus des conseils. Nous sommes experts en production de maquettes; pour cela, je vous invite à voir un modèle très complexe réalisé par notre partenaire Grid-design.

HENIN Laurent | BIMmanager | BALLINIPITT architectes urbanistes Luxembourg