Freecad adapté à mon projet ?

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GLEN
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Freecad adapté à mon projet ?

Post by GLEN »

Bonjour,
Je débute dans ce domaine et souhaiterais avoir quelques éléments pour être sûr de me trouver sur le bon chemin...

Il se trouve que mon épouse utilise maintenant un déambulateur( sorte de chariot avec 4 roues) ) fait de tubes en alu et de pièces de raccordement en plastique. Ces matériels sont en général peu pratiques et pas bien adaptés, dans certains cas, au handicap. Mon projet est de concevoir puis réaliser avec une imprimante 3D des pièces de raccordement correspondant mieux à son problème ( dimensions des pièces max 200*150*100 mm).

On m'a parlé de Blender au départ, mais cet outil n'est pas adapté à ce cas d’où, il me semble, Freecad plus orienté « pièces mécaniques ».

Mes questions sont donc les suivantes :
1/ Pensez-vous que Freecad est un outil adapté à mes besoins, dont entre autres l'exportation vers une imprimante 3D ?
2 / Sa prise en main est liée à des tutoriels simples au départ et de préférence en Français, je n'en ai pas trouvé beaucoup,( à part « Conception d'une Pièce Basique » et « Tutoriel d'introduction à la modélisation » ) si vous avez d'autres pistes je suis preneur.
3/ J'ai compris en lisant des posts qu'il existait plusieurs façons de modéliser des pièces ( par exemple article très intéressant de NormandC concernant un engrenage /« début sur Freecad » ), les différentes techniques sont-elles documentées ou faut-il les découvrir à l'usage ?
4 / Je ne compte pas écrire de scripts en Python ou réaliser des macros ( mon niveau en programmation se limite au VB6 !), est-ce que les fonctions actuelles de Freecad suffiront ?
5/ Enfin quelle est la précision de modélisation, si ma question a un sens ( peut-être relié au maillage ? )

Merci à l'avance de vos conseils
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rockn
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Re: Freecad adapté à mon projet ?

Post by rockn »

Bonjour GLEN,

1/ FreeCAD semble adapté a ton besoin de modélisation, et tu pourras exporter tes modèles en STL avec une précision maîtrisée.

2/ Si on découvre la CAO, la prise en main de FreeCAD repose sur beaucoup de lecture, de visionnage de tutoriels et d'expérimentation :
Lecture : Online_Help_Toc/fr - Vidéos : Ma chaîne youtube - Tutoriels : Tutorials/fr

3/ Il existe plusieurs façons de modéliser ou plutôt plusieurs famille d'outils pour modéliser, c'est pourquoi les outils dans FreeCAD sont rangés dans des ateliers. L'avantage de FreeCAD c'est qu'on peut mixer ces outils ( et donc ces façons de modéliser ) pour concevoir son projet.

4/ Pas besoin de savoir coder, cependant tu auras peut être besoin d'installer des ateliers complémentaire et autre addons par la suite.

5/ FreeCAD est un modeleur volumique, cela signifie ( rapidement ) que chaque forme est définie mathématiquement, la précision dépend donc des opérations et de la puissance de calcul disponible. À l'inverse, dans un modeleur polygonale ( Blender, Sketchup ...), chaque forme est défini par des surfaces. Par exemple dans FreeCAD un cercle est défini par un centre et un rayon alors que dans Blender c'est une suite de segments.
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GLEN
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Re: Freecad adapté à mon projet ?

Post by GLEN »

Bonsoir,

- Merci pour tes réponses, il est rassurant de savoir que on ne trompe pas d'outil compte tenu de l'investissement perso qui va suivre ...

- Pour bien comprendre : tu parles de "précision maîtrisée" en exportant le modèle et également " la précision dépend donc des opérations et de la puissance de calcul disponible c'est à dire la façon de modéliser et de la puissance du pc ?
En final, indépendamment des d’imprécisions de fabrication, les limitations dont tu parles ( opérations, puissance de calcul etc.) risquent donc de peser dans le bilan global de précision ?
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NormandC
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Re: Freecad adapté à mon projet ?

Post by NormandC »

Bonsoir GLEN,

J'ignore la complexité des pièces que tu comptes concevoir, mais je serais très très surpris que des problèmes de précision apparaissent sous FreeCAD lors de la modélisation. Comme rockn l'a indiqué, en CAO contrairement à la modélisation polygonale (Blender), chaque forme est définie mathématiquement, et FreeCAD est précis à de nombreuses décimales après le point (7 ou 8, je ne sais plus). C'est infime, à comparer à deux choses qui vont impacter bien davantage la précision de tes pièces :
  • L'export au format STL qui part des surfaces définies mathématiquement et les dégrade en approximations composées de facettes triangulaires. Voir https://fr.wikipedia.org/wiki/Mesh_(objet)
    On peut régler la définition du maillage afin qu'il soit composé de triangles plus nombreux et plus petits, mais au delà d'un certain point toute précision supplémentaire gagnée sera inutile en raison du facteur suivant :
  • La précision et les tolérances de fabrication de l'imprimante 3D.
Le logiciel FreeCAD et les outils d'apprentissage sont développés par des volontaires. Il y a beaucoup plus de matériel disponible en anglais, et même en allemand. Mais c'est pourquoi ce forum existe, il ne faut pas hésiter à poser des questions. :)
GLEN
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Re: Freecad adapté à mon projet ?

Post by GLEN »

Bonjour,

- Merci NormandC je comprend mieux l'origine des limitations de précision de la modèlisation. Elles sont principalement liées à l'export en STL.

- Mes pièces ne seront pas très complexes et je ne recherche pas le 1/100 mais le 1/10ième au niveau des assemblages, ce qui correspond tout juste aux possibilités de l'imprimante 3D.
Pour que le bilan global reste celui de la limitation de l'imprimante, il faut idéalement qu'au niveau du fichier STL on soit ~3 fois meilleur. C'était un peu le sens de la question que je reformule ainsi : est-ce qu'une définition du maillage correspondant à cet objectif est "raisonnable" ( en rapport avec la puissance de calcul ou autres paramètres) ?

- Je vais "avaler" toute les doc en français d'abord et en anglais après avoir assimilé les termes propres à la discipline. Pour les vidéos en anglais, qui sont nombreuses, je crains de ne pouvoir les comprendre. Comme tu le proposes, je n'hésiterais pas à poser des questions ... Par ailleurs, en contrepartie et si j'arrive à m'en sortir, je pourrais rédiger une petite synthèse, retour d'expérience, pour ceux qui comme moi partent de loin !

A très bientôt ... ( Je plaisante)
paul18
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Re: Freecad adapté à mon projet ?

Post by paul18 »

Bonjour,

Quelques remarques d'ordre général :
  • les limitations ne viendront pas de FreeCAD ; comme il l'a déjà été dit (d'une autre façon), le format STL est un maillage surfacique composé de triangles - pour éviter les facettes (particulièrement sur les lignes/surfaces courbes), il est possible de raffiner ledit maillage au moment de l'export,
  • ensuite c'est au niveau du "trancheur" que ça se passe (Cura, Slic3R, etc...) qui va calculer les volumes et créer les lignes de G-code - il faut partir du principe que les diamètres sont généralement plus petits que ceux cotés - perso j'augmenterais aussi l'épaisseur de peau pour pouvoir ajuster ensuite,
  • EN REVANCHE attention à la tenue mécanique des pièces imprimées - ce ne sont pas des pièces injectées - la fabrication par strate peut induire du délaminage (en traction/cisaillement) - si la pièce doit reprendre des efforts (cas peut-être du déambulateur ??) alors ça peut être source d'accident !!!
  • je dis toujours à des novices que si on imprime une pièce et qu'elle casse (et il faut partir du principe qu'elle cassera), personne ne doit être blessé (ou pire) !
Tout ceci n'est que mon humble avis bien sûr !

Projet intéressant sur le principe - il y aura sûrement de l'aide des membres

Paul
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rockn
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Re: Freecad adapté à mon projet ?

Post by rockn »

paul18 wrote:EN REVANCHE attention à la tenue mécanique des pièces imprimées - ce ne sont pas des pièces injectées - la fabrication par strate peut induire du délaminage (en traction/cisaillement) - si la pièce doit reprendre des efforts (cas peut-être du déambulateur ??) alors ça peut être source d'accident !!!
je dis toujours à des novices que si on imprime une pièce et qu'elle casse (et il faut partir du principe qu'elle cassera), personne ne doit être blessé (ou pire) !
+1, tu fais bien de le rappeler.
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GLEN
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Re: Freecad adapté à mon projet ?

Post by GLEN »

Bonjour Paul18,

- Oui je suis bien conscient du problème de délamination mais je n'ai rien trouvé de concret sur le sujet.
Au début j'essaierais de quantifier la charge max que ce type de pièce pourra tenir en faisant quelques essais ( dit autrement, ce ne sera pas ma femme qui servira de cobaye ) . Le nombre de proto pour arriver aux bonnes cotes et à la fonction que je leur destine me fournira de quoi faire des tests de rupture !

- Par ailleurs les précautions au niveau de la conception que je me fixe sont de réaliser des pièces avec des voiles de renfort qui augmentent la rigidité sans pratiquement augmenter le poids ainsi que des bagues métalliques collées ( un peu comme les coudes ou Tés en pvc des canalisations d'eau sous pression). Il existe aussi des fils plastiques chargés en fibre de carbone ou autres qui doivent peut-être améliorer la résistance.

- Tout cela ne me garantie pas le succès, loin s'en faut, mais ayant du temps de libre comme beaucoup de retraités, autant l'utiliser à des projets de cette nature étant adepte du "when there is a will, there is a way" ...

-Précision : d'après ce que tu me dis, Je comprend que le maillage interviendra dans la précision finale ainsi que l'opération de tranchage. Je ne vois pas bien quels outils/ matériels sont en cause : un outil spécifique pour l'export( fournissant le format STL ) et le tranchage qui dépendra du logiciel de l'imprimante 3D choisie ?
Si oui il est difficile effectivement de répondre à la question "est-ce qu'un objectif de précision d'environ 0,03 mm pour tout ce qui est en amont de la fabrication est raisonnable ou atteignable ".
paul18
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Re: Freecad adapté à mon projet ?

Post by paul18 »

GLEN wrote:Bonjour Paul18,

-Précision : d'après ce que tu me dis, Je comprend que le maillage interviendra dans la précision finale ainsi que l'opération de tranchage. Je ne vois pas bien quels outils/ matériels sont en cause : un outil spécifique pour l'export( fournissant le format STL ) et le tranchage qui dépendra du logiciel de l'imprimante 3D choisie ?
Je ne sais pas à quel moment la précision du mailleur passe sous celle du trancheur ; pour rappel, le G-code reste des bouts de segments et non des courbes.

Si tu as besoin de précision sur certaines dimensions, je conseille d'adopter une stratégie (ex: pour les Alésages, j'utiliserais un alésoir pour enlever un peu de matière - prévoir une "peau" plus épaisse),

Pour la résistance mécanique :
  • j'orienterais les couches de façon à les faire travailler en compression (à confirmer par des plus expérimentés) - cela demande de bien réfléchir à "comment imprimer la pièce",
  • l'idée de renforts/d'inserts métalliques pour rigidifier peut être séduisante, tout comme le nervurage, mais je n'ai pas trop d'expérience,
  • l'infill et le motif est aussi un paramètre à tester, tout comme la matière - sur certains sites, il est dit qu'il est possible de faire un "traitement thermique" pour augmenter la cohésion des couches
  • etc.
je parle ici au conditionnel, car je n'ai jusqu'à présent pas eu à me préoccuper de cette problématique; j'utiliserais l'impression 3D pour sortir des "protos" et étudier la faisabilité des assemblages avant de chercher les pièces définitives (usinage de pièces "plastiques" ou autres par ex).

Juste des idées en passant

Paul
GLEN
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Re: Freecad adapté à mon projet ?

Post by GLEN »

Bonsoir Paul,

- Merci pour ces précisions ( c'est le cas de le dire ). En fait les premières manip me donneront le premier ordre ( 0,1 mm ou pas ). L'utilisation d'alésoir suppose un trou qui débouche et dans mon cas ce sera difficile ( changements d'orientation dans les pièces de raccordement ) mais il faudra voir au cas par cas. A l'inverse si fourreau est un peu trop grand / tube alu qui y logera, je procèderais par collage au lieu de vis de serrage ( moins souple !)

- Le problème de résistance est le plus difficile : je suivrais tes pistes dont celle du traitement thermique pour améliorer la cohésion interne et relâcher quelques contraintes. Par principe quasiment, ces pièces de raccordement lieront des tubes alu en général, et suivant le type d'assemblage ( mécanique, collage) ils devraient contribuer également à la solidité.
Par ailleurs, si tu as d'autres idées ( en passant comme tu dis ), pas de problème...

- Ton expérience protos est intéressante, Quand j'en serais à l’assemblage de pièces je risque de demander quelques avis...

Merci encore
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