tinkercad Retour d'expérience sur l'impression de pas de vis

[mich0111]

Bonjour tout le monde,

Je voudrais partager ici mon retour d'expérience sur la conception de boulons et d'écrous en impression 3D.

J'avais fait précédemment fait une pièce me permettant de maintenir ensemble 2 stores d'une pergola, un simple tube dans lequel s'enfichait les 2 stores, celle-ci :

Lors de tests, je me suis rendu compte que l'ajout d'une vis de blocage était indispensable faute de quoi, avec les oscillations du vent, ce tube tombait. Donc insert fileté, vis en laiton et poignée pour tourner la vis.

Après quelques jours d'utilisation, et bien que ce système fonctionnait, métal sur métal ne faisant pas bon ménage, je me suis dit que je devais remplacer les vis en laiton par leur pendant en ASA comme tout le reste de ce modèle, cette pièce étant tout le temps à l'extérieur et en milieu salin.

Quelques tutos plus loin, la pièce était conçue sous Tinkercad mais, surprise elle était infâme alors que jusque là je n'avais aucun problème d'impression.

J'ai donc réfléchi au pourquoi du comment et après vérification du slice, il s'avère que le découpage d'un pas de vis, bien que totalement logique, impose quelques contraintes.

Cette impression se déroule de la façon suivante. Il faut garder en mémoire que la montée d'un pas de vis est régulière et ininterrompue.

Ce pas est découpée en 3 bandes d'égales largeurs légèrement en biais.

Le principe est le suivante, impression de la 1ère bande, puis en recouvrant cette 1ère bande grosso-modo d'un tiers, impression de la 2ème bande. Enfin toujours en recouvrant d'un tiers la 2ème bande, impression de la 3ème bande. Puis retour à la 1ère bande et ainsi de suite jusqu'à la fin du pas de vis.

Si avec certains matériaux cela ne pose pas de problème (et encore), avec l'ASA, c'est une catastrophe, le délaminage sur les 2 dernières bandes fait que la pièce est inexploitable.

Après bien des essais, j'ai réussi à contourner le problème.

Il m'a suffit de séparer l'écrou du reste du tube. mon tube a un perçage de la taille de l'écrou + 1mm. De ce fait, l'écrou étant de taille beaucoup plus réduite que l'entièreté du modèle, plus de problème de délaminage.

Ensuite, il ne m'a plus resté qu'à insérer l'écrou dans son logement. Astuce, ne pas détacher la bordure d'impression de l'écrou, c'est celle-ci qui va servir de point d'appui à la colle disposée sur le support.

Noter la forme de l'écrou et de son perçage dans la pièce, en forme de puzzle. J'ai choisi cette forme pour éviter les contraintes liées à la rotation de la vis en instaurant un blocage mécanique.

Résultat des courses :

En espérant que ce REX pourra servir à d'autres en leur évitant, comme j'ai pu le faire, 3 versions inutiles.

Bonne journée

Modifié (le) Septembre 18, 2023 par mich0111

[electroremy]

Bonjour,

j'ai imprimé avec succès des filetages et des taraudages imprimés en 3D

Avec la buse standard (0.2mm) je ne suis jamais descendu en dessous du pas M6

On peut bien sûr imprimer plus gros

La qualité de la modélisation est très importante ; attention beaucoup d'astuces données pour modéliser des filets sont des approximations parfois médiocres

Il faut aussi tenir compte du jeu pour le diamètre ; ne pas hésiter à imprimer une série de pièces tests en changeant le diamètre par 0.1mm pour chaque.

Certaines matières (ABS) se rétractent après refroidissement... D'ou l'intérêt de faire des tests 

Si ton filetage n'est pas vertical (axe correspondant à l'axe Z) tu peux avoir des déformations plus complexes à gérer.

Bien sûr, le plastique étant plus fragile que le métal, imprimer des filetages et taraudage de plus gros diamètre ou plus longs

Attention pour les filetages : souvent une vis ou un filetage imprimé en 3D va avoir tendance à casser au niveau de la jonction entre le filetage et la tête (concentration de contrainte)

Une autre astuce marche bien : imprimer des trous cylindriques lisses dans lesquels on va visser des vis à bois auto taraudeuses. C'est pas cher, facile à faire et solide. Par exemple un trou lisse de diamètre 2.5mm pour une vis à bois standard de 4mm de diamètre. Il existe une grande variété de vis à bois, les têtes coniques sont pratiques pour un vissage encastré (il faut modéliser le cône pour accueillir la tête de vis)

On peut "armer" une grosse vis imprimée en 3D en modélisant au centre un trou cylindrique, pour visser dedans une vis à bois (en fait la vis imprimée en 3D est une sorte de tube qui acceuille une vis à bois). D'ailleurs cette technique de "plastique imprimé en 3D armé" est utile pour toutes les pièces longues et fines, on peut "armer" avec une tige fileté avec deux écrous ou taraudages à chaque extrémité.

On peut enfin prévoir dans une pièce imprimée en 3D une empreinte hexagonale pour y loger un écrou traditionnel en métal. On peut aussi imprimer en 3D une pièce en deux parties avec un logement pour l'écrou et une rondelle large, qui seront pris en sandwich. De la même façon on peut imprimer une "tête" en 3D pour servir de bouton ou de poignée pour une vis classique en métal. C'est assez simple à modéliser, pas cher et très solide.

Dans le même esprit, l'impression 3D peut servir à faire des cales et entretoises sur mesure pour adapter une vis traditionnelle à une pièce à fixer. C'est la vis en métal qui fait l'essentiel de la solidité, et la modélisation est plus simple.

A noter également : les filetages et taraudages imprimés en 3D sont très utiles pour faire des boites avec bouchon qui se visse. Là on est totalement libre : on peut faire des pas fins, des filets multiples, ...

A bientôt

Modifié (le) Septembre 25, 2023 par electroremy

[mich0111]

Le 25/09/2023 at 19:15, electroremy a dit :

attention beaucoup d'astuces données pour modéliser des filets sont des approximations parfois médiocres

Un peu méprisant, non ?

[electroremy]

Il y a 2 heures, mich0111 a dit :

Un peu méprisant, non ?

Ce n'est pas "méprisant" de prévenir les gens qu'on trouve parfois de mauvaises astuces pour modéliser un filet.

Le résultat : un filet qui se visse mal ou qui a trop de jeu, avec une moins bonne résistance mécanique. Les utilisateurs se font avoir, ils perdent du temps et gaspillent de la matière.

Il y a quelques années j'avais imprimé des boites sympa avec bouchon à vis trouvées sur Thingiverse, mais je n'avais pas bien regardé comment était faits les filets avant de les imprimer, du gâchis 

Maintenant je me méfie 

[mich0111]

Même en ces temps difficiles, je suis du genre à croire au genre humain.

J'ai tendance à imaginer que si quelqu'un passe du temps à expliquer ce qui a marché pour lui, il ne le fait pas que pour nuire aux autres.

Maintenant, peut-être que ce qui a marché pour lui mérite des adaptations pour les autres.

Pourquoi être aussi négatif. Les conseils n'empêchent pas le contrôle. 

Pour ma part, j'explique ma façon de faire après avoir tâtonné. Ça ne veut pas dire que c'est la seule et unique méthode. 

Modifié (le) Octobre 18, 2023 par mich0111

[electroremy]

Il y a 9 heures, mich0111 a dit :

Même en ces temps difficiles, je suis du genre à croire au genre humain.

J'ai tendance à imaginer que si quelqu'un passe du temps à expliquer ce qui a marché pour lui, il ne le fait pas que pour nuire aux autres.

Maintenant, peut-être que ce qui a marché pour lui mérite des adaptations pour les autres.

Pourquoi être aussi négatif. Les conseils n'empêchent pas le contrôle. 

Pour ma part, j'explique ma façon de faire après avoir tâtonné. Ça ne veut pas dire que c'est la seule et unique méthode. 

Hormis une critique (mais tout de même vraie), dans mon post je donne toute une liste d'astuces et de retour d'expérience sur les assemblages vis/écrou. Ca complétait ton message dans le même esprit, ça peut être utile pour les lecteurs du forum.

Je suis désolé si tu as pris cette critique pour toi.

Le vrais soucis vient de certains logiciels populaires pour la modélisation 3D qui n'ont pas de fonction filetage clef en main. Les utilisateurs comme toi se retrouvent obligés de se casser la tête à créer un filet de A à Z. De la part des éditeurs de ces logiciels destinés à créer facilement des pièces mécaniques, c'est assez vache de ne pas avoir proposé une fonction permettant d'insérer un filetage ou un taraudage. Certes on peut comprendre qu'un logiciel de CAO avancé ait une licence payante, mais les filetages c'est basique en mécanique.

[Kachidoki]

Il y a 11 heures, electroremy a dit :

Le vrais soucis vient de certains logiciels populaires pour la modélisation 3D qui n'ont pas de fonction filetage clef en main. Les utilisateurs comme toi se retrouvent obligés de se casser la tête à créer un filet de A à Z. De la part des éditeurs de ces logiciels destinés à créer facilement des pièces mécaniques, c'est assez vache de ne pas avoir proposé une fonction permettant d'insérer un filetage ou un taraudage. Certes on peut comprendre qu'un logiciel de CAO avancé ait une licence payante, mais les filetages c'est basique en mécanique.

De toute manière, les logiciels de CAO proposant la fonction de filetage se basent sur les classes de tolérance de mécanique générale, qui sont incompatible avec l'impression 3D. On fini toujours par avoir besoin de le retoucher. Ca devient plus rapide à modéliser directement soi-même, dès qu'on a compris comment le faire vite et bien une fois.

[electroremy]

il y a 7 minutes, Kachidoki a dit :

De toute manière, les logiciels de CAO proposant la fonction de filetage se basent sur les classes de tolérance de mécanique générale, qui sont incompatible avec l'impression 3D. On fini toujours par avoir besoin de le retoucher. Ca devient plus rapide à modéliser directement soi-même, dès qu'on a compris comment le faire vite et bien une fois.

Quelles sont les retouches que tu as du faire avec tes pièces ?

Tous les filets que j'imprime sont verticaux (axe du filet = axe Z) ; j'imprime essentiellement en ABS, matière qui se rétracte un peu après impression. Dans ce cas de figure le seul ajustement que je dois faire c'est le diamètre. Par exemple, imprimer un taraudage M6 avec un diamètre de 6.5mm au lieu de 6mm, mais en conservant le pas de 1mm. Cela implique de pouvoir spécifier le pas séparément du diamètre.

Et aussi même si on imprime avec une matière qui ne se rétracte pas, l'impression 3D a par nature tendance à "gonfler" un peu la pièce, car les périmètres extérieurs ne sont pas "bloqués" du côté extérieur.

Du coup pour avoir des cotes justes, il faut modéliser les trous un peu plus grand et les périmètres extérieurs un peu plus petits.

Ca dépend aussi de la taille de l'objet...

Ca se termine souvent en méthode bourrin : imprimer une pièce test, mesurer au pied à coulisse, et appliquer un coefficient correcteur 

[Kachidoki]

il y a une heure, electroremy a dit :

Quelles sont les retouches que tu as du faire avec tes pièces ?

En général, pour un simple trou fileté utilisant une vraie vis de M3 à M8 je laisse la CAO telle que, et je passe un coup de taraud. Si c'est pour plus gros ou pour un assemblage complètement imprimé, j'utilise la fonction "pull" (raccourci clavier Q) de F360 pour donner du jeu. Je pousse les "faces" du trapèze d'un dixième sur le flanc, et deux dixièmes sur la partie supérieure (sujette au curling). En général ça suffit à obtenir un assemblage avec un jeu "serré".

Ca dépend évidemment fortement du diamètre du filetage, pour du M8 ou du M12 ce n'est pas la même tolérance. Il faut aussi adapter le jeu selon qu'on utilise une vraie vis ou une vis imprimée.

Je n'imprime pratiquement jamais de vis, rien que de passer une filière dessus c'est risquer la casse. En pratique (en dehors des essais pour le fun) il ne m'est arrivé qu'une fois d'imprimer du M12 pour dépanner sur un assemblage sans effort le temps de recevoir une vraie vis (acier 6.8, presque aussi mou que du plastique ).

[electroremy]

il y a une heure, Kachidoki a dit :

En général, pour un simple trou fileté utilisant une vraie vis de M3 à M8 je laisse la CAO telle que, et je passe un coup de taraud. Si c'est pour plus gros ou pour un assemblage complètement imprimé, j'utilise la fonction "pull" (raccourci clavier Q) de F360 pour donner du jeu. Je pousse les "faces" du trapèze d'un dixième sur le flanc, et deux dixièmes sur la partie supérieure (sujette au curling). En général ça suffit à obtenir un assemblage avec un jeu "serré".

Je vois, la fonction "pull" consiste à faire un facteur d'échelle (dilater) selon X/Y mais pas Z ?

il y a une heure, Kachidoki a dit :

Je n'imprime pratiquement jamais de vis, rien que de passer une filière dessus c'est risquer la casse. En pratique (en dehors des essais pour le fun) il ne m'est arrivé qu'une fois d'imprimer du M12 pour dépanner sur un assemblage sans effort le temps de recevoir une vraie vis (acier 6.8, presque aussi mou que du plastique ).

Je l'ai constaté aussi : les taraudages imprimés en 3D sont solides (même pour accueillir des vis en métal) mais en revanche les vis imprimées en 3D sont trop fragiles... exception faite des boites avec bouchons qui se vissent, mais là on est dans de grands diamètres avec des pas fins.

Le mieux c'est de faire du taraudage imprimé en 3D et d'utiliser des vis standards pour l'assemblage.

Dans le cas de figure où on a pas besoin de dévisser/revisser souvent, ce qui fonctionne bien c'est la vis autotaraudeuse (ou vis à bois) dans un trou lisse.

Je livre une astuce pour ces assemblages vis autotaraudeuse / trou lisse en plastique : il est important, après démontage, de remettre la vis dans le pas précédemment creusé pour éviter de creuser un nouveau filet (ce qui finit par endommager le trou) : donc poser la vis bien alignée avec le trou et la tourner doucement dans le sens du dévissage avec le tournevis. Au bout d'un moment, on va sentir la vis descendre d'un pas, là cela signifie qu'elle est retombée dans le filet ; il faut alors s'arrêter, et on peut commencer à visser.

Il y a 1 heure, Kachidoki a dit :

 une vraie vis (acier 6.8, presque aussi mou que du plastique ).

Tu dois adorer le 4.8 et le 4.6 des magasins de bricolage 

Non mais sérieusement, les GSB ça devient une arnaque. On trouve de vraies vis non seulement de meilleure qualité mais moins cher sur Internet (Bricovis...)

Dernière "expérience" : je devais fixer des tuyaux PVC chez moi. Mais les fameux colliers ne faisaient que plier... bizarre

Et puis j'ai comparé un ancien collier avec l'un que je venais d'acheter : épaisseur de tôle 3 fois plus fine 

Pareil les tubes PVC : l'épaisseur du tube 1.5mm à la place de 3mm sur les anciens. Les tubes marqués NF sont encore en 3mm

[Kachidoki]

il y a 46 minutes, electroremy a dit :

Je vois, la fonction "pull" consiste à faire un facteur d'échelle (dilater) selon X/Y mais pas Z ?

C'est l'idée, mais ce n'est pas tout à fait ça. Il ne s'agit pas d'un simple offset de la face. F360 ajuste les fonctions "touchées" pour s'adapter au déplacement demandé. Par exemple si on tire un chanfrein, c'est bien la dimension du chanfrein qui va changer, et pas uniquement sa face qui sera translaté.

Ou tout simplement l'exemple de la bulle d'aide, si on tire ou pousse un trou qui a été arrondi, l'arrondi suivra :

[electroremy]

il y a 11 minutes, Kachidoki a dit :

C'est l'idée, mais ce n'est pas tout à fait ça. Il ne s'agit pas d'un simple offset de la face. F360 ajuste les fonctions "touchées" pour s'adapter au déplacement demandé. Par exemple si on tire un chanfrein, c'est bien la dimension du chanfrein qui va changer, et pas uniquement sa face qui sera translaté.

Ou tout simplement l'exemple de la bulle d'aide, si on tire ou pousse un trou qui a été arrondi, l'arrondi suivra :

Merci pour ton illustration très explicite, en fait c'est bien une dilatation.

[Kachidoki]

il y a 9 minutes, electroremy a dit :

en fait c'est bien une dilatation

Pour moi une "fonction" dilatation (dans le sens échelle) est plus un redimensionnement, et déformerait tous les éléments. Or ici la fonction press/pull est plutôt un déplacement et ne s'applique qu'à la fonction concernée en ajustant les autres fonctions touchées, mais sans les redimensionner.

Dans le cas du trou, l'arrondi reste exactement du même rayon alors que la face du trou a été "déplacée".

Mais je te l'accorde, ça resemble fortement à une dilatation uni-fonction. 

[electroremy]

il y a 13 minutes, Kachidoki a dit :

Pour moi une "fonction" dilatation (dans le sens échelle) est plus un redimensionnement, et déformerait tous les éléments. Or ici la fonction press/pull est plutôt un déplacement et ne s'applique qu'à la fonction concernée en ajustant les autres fonctions touchées, mais sans les redimensionner.

Dans le cas du trou, l'arrondi reste exactement du même rayon alors que la face du trou a été "déplacée".

Mais je te l'accorde, ça resemble fortement à une dilatation uni-fonction. 

Je me rend compte d'une chose intéressante : en fonction du programme qu'on utilise, les termes n'ont pas toujours la même signification.

Ca peut compliquer le passage d'un logiciel à un autre.

[divers]

Purée, @electroremy tu viens de faire une incroyable découverte.

pour info, c’est vrai dans tous les domaines avec des logiciels de même utilité.