Niveau Débutant — environ 1h
Ce tutoriel vous permettra de réaliser votre support de téléphone imprimable en 3D. Il permet d’appréhender la modélisation numérique 3D grâce à des fonctionnalités simples du logiciel FUSION 360. Si besoin, voici un tutoriel d’installation du logiciel.
Ce document est un guide pas à pas pour les makers souhaitant débuter dans la création d’objets personnels imprimés en 3D. Petit teasing du résultat :
Commençons sans plus attendre la création de ce support !
Sommaire
Etape 1 : Le dessin sur papier
Etape 2 : La copie numérique sous FUSION 360
2.0. Rapide présentation de l’interface de FUSION 360
2.1. Création d’une esquisse
2.2. Import du dessin
2.3. Fonctionnalités de déplacement rapide et raccourcis — (Préférences Solidworks)
2.4. Utilisation des outils ligne et spline pour réaliser le contour
2.5. Utilisation de l’outil cercle pour réaliser l’oeil
Etape 3 : La création d’un volume
Etape 4 : La mise à l’échelle
Etape 5 : La personnalisation — (optionnelle)
Etape 6 : Export en STL
Conclusion
Etape 1 : Le dessin sur papier
C’est la première étape de création. Transcrire l’idée sur papier au moyen d’un dessin.
Après plusieurs essais, il suffit de prendre le dessin en photo et de l’enregistrer sur son ordinateur au format jpg ou png.
Etape 2 : La copie numérique sous FUSION 360
Fusion 360 utilise des esquisses en 2 dimensions pour permettre de générer des objets en 3 dimensions. Comme nous l’avons fait sur papier, nous allons dessiner notre support de téléphone sur le logiciel pour lui donner vie !
2.0. Rapide présentation de l’interface de FUSION 360
Commençons d’abord par régler les commandes afin de tous avoir les mêmes. Cliquez d’abord sur l’acronyme de votre nom (1) en haut à droite puis sur “Préférences” (2).
Dans l’interface des préférences, choisissez “Français” (1) pour la langue d’utilisation, “Solidworks” (2) pour les raccourcis de navigation caméra et cliquez sur “Appliquer” (3).
Voyons maintenant le panneau de données dans lequel nous pourrons visualiser tous nos fichiers enregistrés. Il se trouve sur la gauche et peut être affiché et caché en cliquant sur le bouton “Panneau de données” (1).
Créons sans plus attendre notre dossier projet dans lequel nous enregistrerons notre travail. Vérifiez que vous êtes bien dans votre équipe (je fais ici référence à l’équipe que vous avez normalement créée lors de l’installation de FUSION 360). Cliquez sur “Nouveau projet” (2) et donnez-lui un nom. Il apparaît alors dans le panneau de données. Faites un double clic sur ce nouveau projet (3) afin d’entrer dans le dossier.
Cliquez sur le bouton “Enregistrer” (1), donnez un nom à votre fichier et enregistrez.
Note : L’emplacement par défaut est le dossier dans lequel nous sommes actuellement.
Votre fichier apparaît (2) dans le panneau de données, que vous pouvez désormais masquer en appuyant sur le bouton “Panneau de données” (3).
2.1. Création d’une esquisse
Pour créer une esquisse, dans l’onglet “SOLIDE” (1) cliquez sur le bouton “Créer une esquisse” (2) et sélectionnez un des plans (3) du repère 3D du fichier. Dans notre cas on peut choisir n’importe lequel des 3 plans.
Nous venons de créer une esquisse sur le plan que nous avons sélectionné précédemment.
2.2. Import du dessin
Nous allons maintenant importer la photo du dessin papier que vous avez fait. Pour cela, dans l’onglet “ESQUISSE” (1), cliquez sur “INSÉRER” (2) puis sur “Canevas” (3).
Dans la fenêtre qui s’ouvre sélectionnez “Insérer à partir de mon ordinateur” (1) et retrouvez le fichier au format PNG que vous aviez précédemment enregistré sur votre ordinateur. Sélectionnez la “Face” (2) sur laquelle insérer votre dessin en cliquant sur le plan de couleur jaune au niveau du repère 3D du fichier.
Une interface s’ouvre après que vous ayez sélectionné la “Face”. Elle va nous permettre de mettre le dessin à “l’échelle”. Dans notre cas, nous allons étirer l’image pour qu’elle soit plus visible, sans viser une taille en particulier. Pour se faire, maintenez clic gauche sur le bouton d’agrandissement (1) dans les 2 directions (verticale et horizontale) et faites glisser la souris (2) suivant une diagonale sans relâcher clic gauche. Vous pouvez répéter l’opération jusqu’à ce que votre image soit à bonne taille sur votre écran.
Enregistrez (1) votre travail avant de commencer à dessiner. Ajoutez un nom à la version de sauvegarde et cliquez sur “OK” (2).
2.3. Fonctionnalités de déplacement rapide et raccourcis — (Préférences Solidworks)
Afin de dessiner plus simplement nous serons amenés à utiliser les fonctionnalités de déplacement rapide suivantes :
2.4. Utilisation des outils ligne et spline pour réaliser le contour
C’est le moment de reproduire dans le logiciel le dessin que nous avons réalisé sur papier. Nous allons repasser le contour avec deux outils d’esquisse de FUSION 360 : l’outil “Ligne” et l’outil “Spline”.
Commençons par l’outil ligne qui permet de tracer des segments entre deux points. Pour cela, sélectionnez dans l’onglet “ESQUISSE” (1) sous “CREÉR” (2), l’outil “Ligne” (3).
Le curseur de notre souris vient de changer indiquant que l’outil “Ligne” est sélectionné. Le logiciel nous demande de “Placer le premier point” (1) que nous allons placer sur le contour, au niveau du talon de la jambe de droite de notre personnage. Puis de “Spécifier le point suivant” (2) que nous placerons au bout du pied de la même jambe. Enfin, appuyez sur la touche “Echap” (3) de votre clavier pour désélectionner l’outil “Ligne”. Votre curseur de souris revient à son état d’origine.
Nous venons de dessiner la semelle d’un des pieds de notre personnage. Voyons maintenant l’outil “Spline” qui va nous permettre de dessiner les contours courbes de notre dessin. Pour cela sélectionnez dans l’onglet “ESQUISSE” (1) sous “CRÉER” (2), l’outil “Spline” (3), puis “Spline de points de lissage” (4).
Le curseur de notre souris vient de changer indiquant que l’outil “Spline de point de lissage” est sélectionné. Le logiciel nous demande de “Spécifier le premier point” (1) que nous allons placer sur le contour, au niveau de la cheville droite de notre personnage. Puis de “Spécifier le point suivant” (2) que nous placerons en haut de la hanche sur la même jambe. Cliquez sur le bouton de validation “Créer et continuer” (3). Enfin, appuyez sur la touche “Echap” (4) de votre clavier pour désélectionner l’outil “Spline”. Votre curseur de souris revient à son état d’origine.
Nous venons de créer notre première spline entre 2 points de lissage.
Nous allons maintenant déformer notre spline pour la faire coïncider avec le contour de notre dessin. Pour cela, cliquez sur un des points de la spline. La tangente, c’est-à-dire la direction de départ de la courbe apparaît. Nous allons la manipuler pour que le départ de la courbe coïncide avec le contour de notre dessin. Maintenez clic gauche enfoncé (1) sur un des points extrémité de la tangente et déplacez (2) le pour modifier la courbe. Relâchez (3) le clic lorsque la courbure vous convient.
Faites la même chose sur la tangente de l’autre point extrémité de la spline.
Nous venons de dessiner le contour supérieur d’une des jambes de notre personnage. Nous allons maintenant répéter les opérations précédentes de construction de lignes et de splines afin d’obtenir l’intégralité du contour.
/!\ Important /!\ Si vous avez dessiné une forme non souhaitée, sélectionnez là avec un clic gauche, et appuyer sur la touche supprimer de votre clavier. Dans tous les cas, pas de panique CTRL+Z fonctionne sur ce logiciel :)
Pensez à enregistrer votre travail régulièrement à mesure de votre avancée. Enfin, veillez à ce que le point de départ d’une spline ou d’une ligne soit bien connecté avec votre tracé précédent afin d’avoir un contour fermé. N’hésitez pas à zoomer et à déplacer la caméra pour vous faciliter la tâche. A vous de jouer !
Une fois terminé, le contour numérique ressemble à celà :
Remarquons que le logiciel FUSION 360 à bien identifié que nous avons tracé un contour fermé en coloriant la surface intérieure de notre personnage en bleu ciel. En passant la souris sur cette surface, celle-ci se met en surbrillance. C’est le signe que vous avez bien travaillé. Bravo !
Si ce n’est pas votre cas, vérifiez bien que toutes les lignes et splines sont connectées entre elles. Si il y a un trou, même minuscule, le logiciel le saura :)
2.5. Utilisation de l’outil cercle pour réaliser l’oeil
Si vous avez utilisé l’outil de spline pour dessiner l’œil de notre personnage, c’est très bien ! Je vais vous montrer ici un autre outil d’esquisse : l’outil cercle. Pour cela sélectionnez dans l’onglet “ESQUISSE” (1) sous “CRÉER” (2), l’outil “Cercle” (3), puis “Centre, diamètre, cercle” (4).
Le curseur de notre souris vient de changer indiquant que l’outil “Centre, diamètre, cercle” est sélectionné. Le logiciel nous demande d’“Insérer un point de centre” (1) que nous allons placer environ au milieu de l’œil dessiné sur notre dessin. Puis d’“Indiquer le diamètre du cercle”. Pour cela, déplacer la souris (2), ce qui fera apparaître un cercle dont le diamètre est piloté par le déplacement de notre souris. Lorsque celui-ci vous semble correct, faites un clic gauche (3). Enfin, appuyez sur la touche “Echap” (4) de votre clavier pour désélectionner l’outil “Centre, diamètre, cercle”. Votre curseur de souris revient à son état d’origine.
La copie numérique est terminée ! Nous avons repassé l’ensemble du contour de notre personnage et sommes prêts pour l’étape suivante : la création d’un volume. Cliquez sur “TERMINER L’ESQUISSE” (1) puis enregistrez (2) votre travail.
Etape 3 : La création d’un volume
Nous allons maintenant construire une épaisseur à partir de notre contour. Cette épaisseur sera la largeur de notre support de téléphone. Celle-ci pourra avoir la valeur que vous désirez. Personnellement j’ai choisi la mienne en fonction de la distance entre la main et le pied de mon support. Pour cela, cliquez sur le point le plus bas de la main (1), puis sur le point de la cheville (2). La distance entre ces deux points est donnée en bas à droite de la fenêtre de conception (3). Dans mon cas la valeur est d’environ 67mm. Elle sera différente chez vous ! Retenez cette valeur et appuyez sur “Echap” (4).
C’est l’outil d’extrusion qui va nous permettre de générer l’épaisseur de notre profil. Dans l’onglet “SOLIDE” (1), sous “CRÉER” (2) sélectionnez “Extrusion” (3).
L’interface d’extrusion s’ouvre et nous demande de “Sélectionner les contours d’esquisse ou les faces planes à extruder”. Sélectionnez donc la surface bleu ciel que vous avez obtenue par un clic gauche (1). On remarquera que FUSION 360 a identifié deux surfaces distinctes : le “corps”et les “cheveux” de notre personnage. L’outil d’extrusion n’étant pas limité à la sélection d’un seul contour, nous allons également sélectionner cette seconde zone à épaissir. Faites un clic gauche (2) sur la surface correspondant aux “cheveux”. Dans la boîte de dialogue, nous allons écrire la valeur (3) de l’épaisseur à générer. Il est tout à fait possible d’écrire des opérations mathématiques dans ce champ, et c’est ce que nous allons faire. Écrivez-y votre valeur (celle que vous avez mesuré précédemment) divisée par 1,5. Dans mon cas : 67 / 1,5. Enfin terminons en cliquant sur “OK” (4).
Nous venons de donner vie à notre dessin ! Pour mieux l’apprécier, faites une rotation de la caméra (1), (2) et cachez l’image du dessin (3) que nous avons importé au début. Pour ce faire, cliquez sur “l’oeil” à côté de “Canevas” en haut à gauche de la fenêtre de conception. Enregistrez votre travail.
C’est un très beau support ! Mais celui-ci n’est probablement pas à la taille de votre téléphone… Voyons comment la mise à l’échelle peut remédier à ça.
Etape 4 : La mise à l’échelle
Commençons par mesurer notre personnage. Pour cela, dans l’onglet “SOLIDE” (1), sous “INSPECTER” (2), cliquez sur “Mesurer” (3).
L’outil “Mesurer” donne la plus courte distance entre deux objets sélectionnés. Nous allons sélectionner par un clic gauche, un point proche du sommet de la “tête” (1) de notre personnage et un des bords de la “semelle” à l’aplomb de ce point (2). Une fois la mesure effectuée, appuyez sur “Echap” (4) pour quitter l’outil de mesure.
Dans mon cas, mon personnage mesure probablement un peu plus de 13 cm. C’est un peu grand pour mon téléphone, même si cela reste tout à fait acceptable. Je préfère cependant le ramener à une taille plus raisonnable, aux alentours de 9 cm. C’est là que la fonction “Échelle” entre en jeu. Dans l’onglet “SOLIDE” (1), sous “MODIFIER” (2), cliquez sur “Échelle” (3).
L’outil est très simple à utiliser. Sélectionnez l’objet (1) et indiquez le rapport de mise à l’échelle. Là encore, le champ accepte les opérations mathématiques. Il suffit d’écrire (2), pour une réduction de taille: Taille finale / Taille actuelle. L’inverse si vous voulez une augmentation de la taille de votre personnage. Dans mon cas, j’écris 9/13, puis je clique sur “OK” (3).
Et voilà ! Notre personnage est prêt pour l’impression 3D. Il ne reste plus qu’à l’exporter au format STL. Enregistrez votre travail et passez à l’étape 6. Cependant, si vous voulez ajouter une petite touche plus personnelle à votre objet, l’étape suivante est faite pour vous !
Etape 5 : La personnalisation — (optionnelle)
Dans cette étape, nous allons voir comment ajouter un texte en relief sur notre objet. Nous allons utiliser une esquisse, comme pour l’étape 2.1. Cependant, celle-ci sera appuyée sur une des faces de notre personnage directement. Pour se faire, dans l’onglet “SOLIDE” (1), cliquez sur “Créer une esquisse” (2) puis sélectionnez (3) une des faces planes de notre objet.
Notre esquisse s’appuie sur une des faces de notre personnage. Nous allons ajouter un texte. Pour cela, dans l’onglet “SOLIDE” (1), sous “CRÉER” (2), cliquez sur “Texte” (3).
Nous allons dessiner la zone de texte rectangulaire par deux de ses coins. Le logiciel nous demande de “Placer le premier coin de cadre du texte”. Faites un clic gauche (1) ou vous le souhaitez à proximité de votre personnage. Déplacez la souris (2). Vous pouvez observer que le rectangle apparaît et que ses dimensions sont pilotées par le déplacement de notre souris. Placer le deuxième point par un clic gauche (3). Une boîte de dialogue apparaît.
Commençons d’abord par faire pivoter le texte pour qu’il soit à l’horizontal. Faites un clic gauche maintenu sur le bouton circulaire permettant la rotation de la zone de texte et déplacez votre souris (1). La zone de texte tourne sur elle-même. Placez le texte à l’horizontal et relâchez le clic gauche (2). Vous pouvez ensuite remplir la zone de texte (3), choisir la police, la taille des caractères, la position du texte dans la zone de texte…etc (4). Quand vous aurez terminé, cliquez sur “OK” (5). Soyez créatif ! :)
Nous allons maintenant redimensionner la zone de texte et la positionner sur notre personnage. Pour cela sélectionnez un des côtés du rectangle de la zone de texte et déplacez-le en maintenant clic gauche (1), (3), puis relâchez (2), (4) une fois à la position souhaitée. Faites de même pour tous les côtés qui en auraient besoin.
Dans mon cas, la zone de texte n’est pas là où je souhaite qu’elle soit. Je vais la déplacer. De la même manière que pour les côtés de la zone de texte, je vais maintenir le clic gauche directement sur le texte (qui devient bleu foncé) et le déplacer (1) jusqu’à sa position finale avant de relâcher (2) le clic gauche. Une fois à la bonne position, cliquez sur “TERMINER ESQUISSE” (3).
Nous allons maintenant ajouter du relief à notre texte. Pour cela, dans l’onglet “SOLIDE” (1), sous “CRÉER” (2), sélectionnez “Extrusion” (3). Comme nous l’avons vu, la fonction d’extrusion permet de créer ou retirer une épaisseur.
Sélectionnez le texte (1) et faites une rotation de caméra (2), (3) pour mieux apprécier la profondeur. Rentrez une épaisseur de 1 mm dans la boîte de dialogue (4) et cliquez sur “OK” (5).
Nous avons vu comment simplement ajouter un texte en relief sur notre création. Mais il est tout à fait possible de l’écrire le long d’une courbe, d’ajouter un logo ou encore de faire un relief négatif. Notre support est désormais prêt pour être exporté au format des imprimantes 3D. Enregistrez votre travail et passez à l’étape suivante.
Etape 6 : Export en STL
Ça y est, on touche au but ! Nous allons créer le fichier STL qui sera utilisé pour l’impression 3D. Pour cela, faites un clic droit (1) sur le nom de votre fichier en haut à gauche de l’interface de conception. Sélectionnez “Enregistrer au format STL” (2).
La boîte de dialogue qui s’ouvre permet de gérer les paramètres du fichier que nous allons exporter. Pas besoin de modifier les paramètres ici, cliquez simplement sur “OK”. Ensuite sélectionnez l’emplacement sur votre ordinateur où vous désirez enregistrer ce fichier et le tour est joué. Félicitations !
Il ne vous reste qu’à imprimer votre fichier STL grâce à une imprimante 3D pour profiter de votre objet.
Conclusion
Ce tutoriel nous a permis de concevoir un objet d’impression 3D grâce à quelques fonctions de base du logiciel FUSION 360 :
- La création et le dessin d’esquisse;
- L’import d’image pour accompagner l’esquisse;
- L’extrusion;
- La mise à l’échelle.
L’objectif de ce tutoriel n’est pas de former à l’utilisation professionnelle de FUSION 360, aussi, certaines bonnes pratiques ont été occultées. De façon générale, la création d’objet grâce à un logiciel de conception suit systématiquement le même processus :
Merci d’avoir suivi ce tutoriel !
Jérémy Chevalier, Robotics R&D Engineer Extia. Comet’ Makers IDF.
