Préparer un fichier pour l'impression 3D

STL ou 3MF ?

Une imprimante 3D ne lit pas directement votre modèle : un logiciel de découpe (le « slicer ») le transforme en couches et en trajectoires de buse. Pour cela, il lui faut la surface de la pièce, décrite par des milliers de petits triangles. C'est ce que contiennent les fichiers STL et 3MF.

• STL est le format historique, lu partout. Il ne contient que les triangles : ni unité, ni couleur, ni nom de pièce. Un STL de 25 peut donc vouloir dire 25 mm ou 25 pouces, le fichier ne le dit pas.
• 3MF est plus récent et plus complet : il enregistre l'unité, peut contenir plusieurs objets séparés avec leur position, des couleurs et des réglages. C'est une archive compressée, donc souvent plus légère qu'un STL pour la même pièce.

Si votre logiciel propose les deux, préférez le 3MF. Sinon, un STL fait très bien l'affaire, à condition de vérifier l'unité (voir plus bas).

Exporter depuis votre logiciel

Les noms de menus changent d'une version à l'autre, mais le chemin est en général le suivant.

Fusion 360

Dans l'arborescence, faites un clic droit sur le corps (ou le composant) à imprimer, puis choisissez « Enregistrer en tant que maillage » (Save As Mesh, selon la langue). Choisissez le format 3MF ou STL, l'unité en millimètres, et une finesse élevée. Exportez chaque pièce séparément si elles doivent être imprimées à part.

FreeCAD

Sélectionnez le corps dans l'arborescence, puis Fichier, Exporter, et choisissez le type STL ou 3MF. Pour régler la finesse, passez par l'atelier Mesh Design (« Créer un maillage à partir d'une forme ») et réduisez l'écart de surface. FreeCAD travaille en millimètres : les dimensions sont conservées.

SketchUp

Les versions récentes exportent en STL depuis Fichier, Exporter, Modèle 3D ; sur les autres, l'extension officielle « SketchUp STL » ajoute cette option. Deux précautions propres à SketchUp : choisissez les millimètres dans les options d'export, et vérifiez que votre objet est un groupe ou un composant solide (la fenêtre Infos sur l'entité l'indique). Un modèle SketchUp fait de faces isolées n'a pas d'intérieur et ne peut pas s'imprimer tel quel.

Onshape

Dans la liste des pièces, faites un clic droit sur la pièce, puis Exporter. Choisissez STL ou 3MF, les millimètres et une résolution fine. Pour un assemblage, exportez les pièces une par une, ou en un seul 3MF si vous voulez garder leur disposition.

Tinkercad

Sélectionnez les formes (ou aucune pour tout exporter), cliquez sur Exporter en haut à droite, puis sur .STL. Tinkercad travaille en millimètres. Pensez à grouper les formes qui doivent former une seule pièce, et vérifiez que les trous (formes en perçage) sont bien groupés avec la pièce qu'ils traversent.

Blender

Fichier, Exporter, STL (ou 3MF avec une extension). Blender compte par défaut en mètres : un objet de 5 cm vaut 0,05 unité et arrive dans le logiciel de découpe comme une pièce de 0,05 mm. Réglez l'échelle des unités (Unit Scale à 0,001 et longueur en millimètres) avant de modéliser, ou appliquez une échelle de 1000 à l'export. Appliquez aussi les transformations (Ctrl+A) et les modificateurs, sinon l'export ne correspond pas à ce que vous voyez. L'extension « 3D Print Toolbox », fournie avec Blender, repère les défauts de maillage.

Les unités, première cause d'erreur

La plupart des logiciels de découpe considèrent qu'un STL est en millimètres. Si le modèle a été dessiné en mètres, en centimètres ou en pouces, la pièce arrive mille fois, dix fois ou 25,4 fois trop petite. C'est l'erreur la plus fréquente, et la plus simple à éviter :

• notez deux ou trois cotes clés de votre pièce avant l'export (longueur hors tout, diamètre d'un trou) ;
• après l'export, comparez-les aux dimensions affichées par l'analyse de notre formulaire de devis ;
• en cas de doute, écrivez la taille voulue dans la description : nous remettrons à l'échelle.

Un maillage fermé, sans trou

Pour savoir où mettre de la matière, le logiciel de découpe doit distinguer l'intérieur de l'extérieur. Il faut donc que la surface soit fermée, comme une bouteille bouchée : chaque arête de triangle doit être partagée par exactement deux triangles. On parle de maillage « étanche » ou « manifold ».

Les défauts les plus courants :

• des trous : une face oubliée, deux surfaces qui ne se rejoignent pas tout à fait ;
• des surfaces sans épaisseur : une feuille, un plan, un texte posé à plat ;
• des faces retournées : l'intérieur et l'extérieur inversés par endroits ;
• des objets qui se chevauchent sans être fusionnés, fréquent dans Blender ou SketchUp.

Les logiciels de CAO en volume (Fusion 360, FreeCAD, Onshape) produisent presque toujours des maillages fermés. Les défauts viennent surtout des modeleurs de surface. Notre analyse signale les arêtes libres : si elle annonce un maillage ouvert, le volume affiché est approximatif. Nous réparons les petits défauts nous-mêmes ; pour les gros, mieux vaut corriger dans le logiciel d'origine.

Épaisseurs et détails minimums

En dépôt de fil, la buse la plus courante mesure 0,4 mm de diamètre et dépose un cordon d'environ 0,4 à 0,45 mm de large. Tout se construit à partir de cette largeur :

• parois : 0,8 mm (deux cordons) est un minimum ; comptez plutôt 1,2 à 2 mm pour une paroi qui doit résister ;
• détails en relief : en dessous d'environ 0,4 mm de large, ils disparaissent ;
• texte : des lettres d'au moins 5 mm de haut environ, avec des traits d'environ 0,8 mm, restent lisibles ; un texte gravé se lit en général mieux qu'un texte en relief sur les petites tailles ;
• hauteur de couche : en général entre 0,1 et 0,28 mm. Une marche plus petite qu'une couche ne peut pas apparaître.

Notre analyse vous prévient quand la plus petite dimension de la pièce est inférieure à 1 mm : c'est souvent le signe d'une paroi trop fine ou d'un problème d'unité.

Orientation et solidité

Une pièce imprimée est plus solide dans le plan de ses couches qu'entre deux couches : l'adhérence d'une couche sur la précédente est son point faible. Un crochet imprimé debout peut casser net entre deux couches, alors que le même crochet imprimé couché résiste bien mieux.

L'orientation joue aussi sur l'aspect et sur les supports :

• une grande face plane posée sur le plateau donne une base propre et stable ;
• les surplombs de plus de 45° environ ont besoin de supports, qui laissent des traces ;
• un trou vertical sort bien rond, un trou horizontal s'affaisse légèrement en haut.

Vous n'avez pas à choisir l'orientation vous-même : nous la choisissons en fonction de l'usage que vous décrivez. C'est pourquoi la description de la pièce compte autant que le fichier. Si vous concevez la pièce, pensez-y dès le dessin : une pièce pensée pour l'impression se passe souvent de supports. Le guide des tolérances détaille ces règles.

Vérifier avant d'envoyer

Une petite liste à passer en revue avant de nous envoyer le fichier :

1. Le format est STL ou 3MF, et le fichier s'ouvre dans un visualiseur (celui de votre système suffit).
2. Les dimensions correspondent à celles attendues, en millimètres.
3. Chaque pièce à imprimer séparément est dans son propre fichier, ou clairement séparée dans le 3MF.
4. Les parois font au moins 0,8 mm, et plutôt 1,2 mm ou plus pour une pièce qui travaille.
5. La pièce tient sur un plateau de 256 mm de côté, ou vous acceptez qu'elle soit découpée.
6. La description dit où la pièce sera utilisée et ce qu'elle doit supporter.