Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Guide cadeaux des fêtes 2011: Machines du père Noël

La publication assistée par ordinateur est la métaphore établie de la fabrication assistée par ordinateur: une imprimante 3D est comme une imprimante papier, en ce sens qu'elle prend des informations numériques et les rend réelles. Un scanner 3D est comme un scanner de papier en ce sens qu'il prend des informations réelles et les rend numériques. D'un point de vue mécanique, ni une imprimante 3D ni un scanner 3D n'est beaucoup plus compliqué que son analogique 2D. Si, ou plus probablement, lorsque la fabrication de postes de travail décolle des consommateurs habituels, les imprimantes et les scanners 3D pourraient éventuellement être disponibles à des prix comparables à ceux des imprimantes et des scanners papier.

Mais nous n’y sommes pas encore. À l'heure actuelle, si vous souhaitez obtenir une imprimante 3D dans votre atelier pour moins de 5 000 dollars, vous allez l'acheter, ou les composants correspondants, auprès d'une entreprise relativement petite. Pour économiser de l’argent, vous construirez probablement une partie ou l’ensemble de la machine, à partir de pièces fournies dans un kit ou achetées indépendamment, sur la base de listes de pièces de code source ouvert par ici). À moins que vous ne soyez l'un des rares explorateurs intrépides, votre imprimante 3D de type hobby sera sans doute du type «modélisation par dépôt fondu» (FDM), dans laquelle les pièces sont construites couche par couche à partir d'une fine perle de plastique fondu. extrudé par une buse (ou "extrémité chaude") qui, en principe, ressemble beaucoup à un pistolet à colle chaude.

Si vous envisagez de vous procurer une imprimante 3D pour vous-même, il peut être difficile de décider quoi acheter ou à qui acheter. Si vous essayez d’acheter un cadeau pour un passionné d’impression 3D et que vous ne partagez pas nécessairement sa passion pour le sujet, les choix peuvent être carrément déroutants, pour ne pas dire coûteux. Heureusement, il existe des options de cadeaux de qualité, à part l’achat d’une imprimante complète, et nous en énumérons ci-dessous quelques-unes des meilleures, du plus bas au plus élevé. En revanche, si vous êtes prêt à franchir le pas et acheter une imprimante complète, nos marques et modèles préférés sont répertoriés à la fin du guide, toujours par ordre de prix croissant.

Allons-y.


Robot couleur personnalisé

Même parmi les mains expérimentées, l’impression 3D couleur est une nouveauté. Le processus d’impression couleur ressemble beaucoup à une imprimante à jet d’encre classique, à la différence que la tête d’impression se déplace sur un lit de poudre finement divisée, au lieu d’un morceau de papier. Et au lieu d'encre colorée, elle dispense de la colle colorée. Le modèle est construit, une couche à la fois, en collant des tranches très fines, teintées le cas échéant, par un mélange soigneusement contrôlé de liants de couleurs primaires.

Les entrepreneurs intelligents de My Robot Nation ont misé sur ce processus de manière divertissante: ceux qui n’ont aucune expérience en impression 3D trouveront leur processus de création de modèle mix-and-match basé sur un navigateur amusant et facile, et ceux qui maîtrisent la 3D l’impression sont toujours susceptibles d’apprécier de pouvoir se familiariser avec une technologie relativement inhabituelle. Vous pouvez concevoir le robot vous-même et le donner en cadeau, ou acheter un certificat-cadeau afin que quelqu'un de spécial puisse concevoir le sien. Pour ceux qui sont prêts à dépenser plus, le MRN propose trois figurines plus grandes, par incréments de 1 ″ et jusqu’à 6 ″.

Robot imprimé 3 ″ personnalisé en couleur, 25 $


Impression de certificats-cadeaux en 3D

La prochaine étape au-dessus de l’impression FDM, en termes de sophistication technique, est ce qu’on appelle le «frittage laser sélectif» (SLS), une méthode dans laquelle les modèles sont construits, une couche à la fois, par balayage laser sur un lit de particules. très fine poudre. Les substrats en poudre sont coûteux et salissants, et l’amélioration de la résolution par ordre de grandeur de l’équipement correspond à une augmentation du coût par ordre de grandeur. Les nouvelles voitures constituent un point de comparaison assez précis: les modèles «économiques» coûtent entre 10 000 et 20 000 dollars, et les modèles «de luxe» peuvent dépasser les 100 000 $.

Heureusement, l’impression contractuelle SLS est assez accessible de nos jours.Shapeways est une entreprise hollandaise (désormais installée à New York) qui livre depuis 2007 des modèles 3D haute résolution à ses clients. Shapeways dispose d'un marché en ligne très actif, sur lequel les utilisateurs peuvent télécharger et imprimer leurs propres modèles, ou parcourir et acheter des copies imprimées de modèles conçus par d'autres. Les utilisateurs de Shapeways peuvent définir leurs propres majorations pour les modèles qu’ils conçoivent, au-delà des coûts de matériel et des frais généraux, et les concepteurs expérimentés peuvent gagner beaucoup d’argent avec ces redevances.

Même une personne ayant déjà accès à une imprimante RepRap, MakerBot ou autre imprimante 3D hobby est susceptible d'apprécier un certificat-cadeau Shapeways, car les imprimantes Shapeways peuvent faire des choses que les imprimantes hobby ne peuvent pas, telles qu'imprimer à une résolution de 0,2 mm et / ou dans des matériaux exotiques comme la céramique, l'argent sterling et l'acier inoxydable.

Chèque-cadeau Shapeways, 25 $ / 50 $ / 100 $


Certificats-cadeaux de fabrication numérique

La société néo-zélandaise Ponoko, également lancée en 2007, est en concurrence avec Shapeways, dans une certaine mesure, pour fournir des services d’impression sous contrat SLS. Leur modèle commercial est très similaire, avec un marché en ligne où les utilisateurs partagent les conceptions et tirent profit des ventes de produits fabriqués à la demande. Ponoko n'offre pas autant de matériaux d'impression 3D que Shapeways, mais contrairement à Shapeways, ils offrent une gamme de processus de fabrication contrôlés par ordinateur autres que l'impression 3D, y compris le découpage au laser et le routage à commande numérique, ainsi qu'un inventaire des éléments de fixation, des composants électroniques et d’autres matériels pouvant être combinés pour créer des produits personnalisés complexes.

Bien que Ponoko s’efforce de rendre son système aussi simple et convivial que possible, le plus grand nombre de processus et de matériaux qu’il fournit, ainsi que le nombre beaucoup plus grand de façons dont ces processus et matériaux peuvent être combinés, permettent une courbe d'apprentissage. D'autre part, pour une personne cherchant à explorer ce que le domaine de la fabrication numérique peut offrir de manière plus générale, un dollar à dépenser chez Ponoko a beaucoup plus de potentiel qu'un dollar à dépenser chez Shapeways.

Bon cadeau Ponoko, 10 $ / 25 $ / 50 $ / 100 $


Guides de modélisation 3D

Une personne intéressée par l’impression 3D voudra, presque nécessairement, également créer et manipuler des modèles 3D, et pour cela, elle aura besoin d’un logiciel. L’un des aspects les plus intéressants de la modélisation 3D aujourd’hui est le nombre gratuit de programmes de qualité disponibles. Bien que les avis soient partagés sur ce point, il est peu probable qu’un amateur conçoit des modèles pour l’impression FDM de bureau qui ait réellement besoin d’acheter «professionnel». Logiciel de modélisation 3D du tout. Parmi les nombreux programmes de modélisation 3D disponibles gratuitement, celui qui convient le mieux variera en fonction de ce qui est modélisé, de la manière dont le modèle sera utilisé et des préférences personnelles du modélisateur.

D'après mon expérience, trois programmes se distinguent: SketchUp, Blender et OpenSCAD. Google SketchUp, qui inclut depuis la version 7.1 la possibilité d'exporter directement au format .STL (même dans la version gratuite), convient parfaitement aux petits projets de type CAO impliquant des pièces de dimensions précises et peu de courbes composées. Blender, en revanche, est préférable pour “sculpter” - créer des personnages ou d’autres modèles avec des courbes complexes et des surfaces façonnées intuitivement par les yeux et / ou les “sensations”. Enfin, OpenSCAD évite interface «voyez-ce-que-vous-obtenez» en faveur de «l'environnement de développement» du programmeur dans lequel les modèles sont littéralement scriptés, au lieu d'être sculptés. OpenSCAD est mon choix lorsque le sujet admet une modélisation mathématiquement précise, une géométrie solide constructive (CSG) ou un paramétrage.

Tous ces programmes nécessitent une certaine expérience et / ou une formation pour être utilisés efficacement. Parmi les trois modèles, SketchUp est probablement le plus intuitif pour les modèles simples, mais il peut rapidement devenir très pénible si vous devez réellement manipuler le maillage. Blender, d’autre part, a une courbe d’apprentissage quelque peu notoire, mais est extrêmement puissant une fois que vous devenez compétent. Les utilisateurs de chaque programme bénéficieront d’un bon manuel, et O’Reilly en possède un. Je peux personnellement témoigner pour Roland Hess Le mélangeur essentiel, ce qui m'a bien passé la bosse. En ce qui concerne OpenSCAD, pour autant que je sache, à ce jour, il n’existe que le wiki, le didacticiel étrange et une liste de diffusion officielle permettant d’éduquer les nouveaux utilisateurs. Une opportunité pour un aspirant rédacteur technique, peut-être?

Google SketchUp: Le manuel manquant, 35 $ d'impression / 28 $ numérique The Essential Blender, 45 $


RepStrap pièces

Si vous achetez un kit d’imprimante 3D moderne, certaines des pièces que vous recevrez auront probablement été imprimées sur une machine identique ou étroitement apparentée à celle que vous êtes en train de construire. Le projet open source RepRap, qui est le fondateur spirituel et technique de presque toutes les imprimantes 3D commerciales de classe hobby, a depuis le début travaillé à un design capable de se répliquer de lui-même. Encore une fois, nous n’y sommes pas encore, mais l’itération la plus populaire de RepRap, la Prusa Mendel, a considérablement réduit le besoin de pièces de fabrication commerciale (ou «vitamines», comme on les appelle parfois). Un RepRap, essentiellement par définition, est principalement constitué de pièces imprimées sur un autre RepRap. Il est bien sûr possible de construire une imprimante 3D basée sur une conception RepRap utilisant des pièces fabriquées par d'autres moyens, et une telle machine est souvent appelée une "RepStrap".

Les hackers de Metrix Create: Space, de Seattle, ont mis au point une technique RepStrap utilisant des pièces moulées en résine dans des moules imprimés en 3D. Peut-être parce que les pièces ainsi produites sont radicalement moins chères que les pièces imprimées sur un RepRap, le projet «Clonedel», a connu une certaine controverse au sein de la communauté. En mars dernier, cependant, Neil Underwood les avait commentés favorablement sur le blog officiel de RepRap:

Il y a 18 mois, les pièces en plastique d'un Mendel se vendaient à 700 $ ou plus, et il y a 12 mois, le prix se stabilisait entre 250 et 400 $ il y a 3 mois. Prusa Mendel a baissé le prix des pièces en RP à 125 ou 150 $. Maintenant, les pièces moulées Clonedel RP coûtent 50 $ (je connais personnellement trois magasins qui se préparent à commencer à les vendre). Il y a quelques semaines, j’ai écrit sur mon blog personnel un article décrivant comment assembler une Prusa Mendel si vous n’avez pas accès à une imprimante 3D pour environ 510 $. Je suppose que je dois le mettre à jour à 410 $ maintenant. Des temps incroyables.

Clonedel Part Set, 50 $


Pièces de scanner 3D

Dans le domaine de la fabrication assistée par ordinateur, comme dans le cas de la publication assistée par ordinateur, la numérisation est le Yin du Yang. Outre la modélisation à partir de zéro, la numérisation - dans laquelle un objet 3D réel est imagé pour produire une représentation 3D virtuelle - est l’autre méthode majeure de création de modèles 3D, qui peuvent ensuite être manipulés au moyen d’un logiciel et / ou imprimés au besoin.

Des scanners 3D commerciaux sont disponibles. Voir, par exemple, le scanner laser NextEngine ci-dessous, qui se situe au bas de l'échelle, à 3 000 $. En fonction de la configuration et des options, les scanners 3D «professionnels» peuvent être aussi coûteux que les imprimantes 3D professionnelles, voire plus.

Heureusement, il est facile, presque stupéfiant, de construire des scanners 3D de bricolage capables d'obtenir des résultats très impressionnants. Il existe deux méthodes communes, mais toutes deux impliquent de capturer des images numériques d'un sujet sous illumination avec une lumière à motifs, puis d'analyser ces images, au moyen d'un logiciel, pour extraire une forme. Une technique connue sous le nom de «numérisation à la lumière structurée», popularisée par Kyle McDonald dans cet Instructable de 2009, associe un vidéoprojecteur et un appareil photo numérique à un progiciel à code source libre appelé ThreePhase afin de produire un système de numérisation 3D DIY économique qui ne nécessite pas un fond pour l'étalonnage. La numérisation à la lumière structurée a été utilisée pour produire les nuages ​​de points dans l'édition 2008 de Radiohead. Chambre des cartes vidéo.

Pour que la méthode fonctionne correctement, le projecteur et la caméra doivent être montés de manière rigide l'un par rapport à l'autre, et les bonnes personnes de MakerBot ont mis au point ce boîtier en contreplaqué découpé au laser, vendu en kit avec tout le matériel nécessaire objectif. Le vidéoprojecteur de poche est monté au centre du cube et la caméra numérique en haut. MakerBot gère un wiki 3D Scanner sur la manière de créer un système de numérisation structuré en lumière utilisant le cadre, avec des détails sur le matériel et les logiciels qui fonctionnent le mieux.

Kit de montage pour scanner 3D MakerBot, 73 $


Micro vidéo projecteur

Outre ses autres utilisations potentiellement impressionnantes, telles que la construction d’un écran sphérique ou d’une imprimante stéréolithographique homebrew, un vidéoprojecteur «de poche» ou «pico» fait partie intégrante d’un système de numérisation à la lumière structurée. Ces projecteurs minuscules utilisent des LED ou des lasers pour l'éclairage, au lieu des ampoules à incandescence. Bien que le wiki du scanner 3D Makerbot recommande les modèles Optoma Pico et AAXA Ultra Pico Jr à DEL, j'aurais du mal à refuser les modèles MicroVision à base de laser, qui sont maintenant disponibles pour à peu près le même prix. Les modèles laser seront beaucoup plus lumineux et auront une meilleure résolution, pour démarrer. Notez que si vous ne voulez pas utiliser un iDevice pour faire fonctionner le projecteur, vous devrez peut-être acheter un convertisseur pour pouvoir brancher une sortie VGA standard à l’un de ces minuscules périphériques. La photo montre le modèle haut de gamme de MicroVision, doté d’une entrée HDMI compacte et pratique.

Projecteur de poche Pico ultra portable AAXA P1 Jr, $ 108 Projecteur de poche Pico Optoma EP-PK-101, Projecteur de poche Laser Pico MicroVision SHOWWX pour $ 125, Projecteur de poche Laser Pico MicroVision SHOWWX pour $ 135 $, 370 $


Logiciel de numérisation 3D

L’autre technique courante de numérisation 3D en bricolage, et la première à faire sensation en 2006, consiste à utiliser un générateur de lignes laser, au lieu d’un vidéo-projecteur, pour éclairer le sujet. Cette méthode nécessite généralement un fond de coin blanc à 90 degrés imprimé avec un motif de calibrage noir spécial, mais présente l'avantage de ne pas nécessiter de projecteur vidéo. La toile de fond n’est pas difficile à préparer et les générateurs de lignes laser sont également peu coûteux à l’achat et / ou faciles à fabriquer. (Un tutoriel populaire improvise par exemple un générateur de ligne à partir d'un pointeur laser et d'une tige de verre à vin.) Le sujet étant placé avant le fond, il suffit d'éteindre les lumières, d'allumer l'appareil photo et de "peindre" le sujet avec la ligne laser, à la main, sous divers angles. Le logiciel magique fait le reste.

Et bien qu’il soit possible d’utiliser MATLAB, par exemple, pour extraire des nuages ​​de points à partir de données d’images brutes recueillies de cette façon, les techniciens de DAVID Vision Systems en Allemagne ont été les pionniers de cette technique en 2006 et développent en permanence leur logiciel spécifique aux applications. puis. DAVID Laserscanner génère des données 3D en temps réel et vous permet de suivre, sur l’écran de numérisation, l’évolution du modèle en cours de travail. Il peut assembler des analyses du même objet sous plusieurs angles et les exporter directement au format STL, OBJ et d'autres formats de fichiers 3D populaires. Les dernières versions ont ajouté la prise en charge de la numérisation de la lumière structurée sans arrière-plan à l'aide d'un projecteur vidéo, ainsi que de la numérisation de ligne laser traditionnelle. Le meilleur de tous, vous pouvez l'essayer gratuitement avec la version d'évaluation, qui a quelques options restreintes et une limite de résolution de numérisation, mais qui est par ailleurs entièrement fonctionnelle.

DAVID-Laserscanner Pro Edition 3.x Code de mise à niveau, 150 $


Kit Prusa Mendel

Merci à Pete Prodoehl pour cette photo sublimement élégante d’une machine sublimement élégante. De RepRapWiki:

Prusa Mendel est le modèle Ford T des imprimantes 3D. Comme le modèle T, la Prusa Mendel améliore une conception antérieure en étant plus simple à fabriquer. Le Prusa Mendel est un remix plus simple du Mendel original. L’objectif principal de Prusa est d’être l’imprimante 3D la plus simple et la plus pure que vous puissiez construire. C’est beaucoup plus simple de le construire. C’est beaucoup plus simple de le modifier. Il est beaucoup plus simple de l’imprimer pour vos amis. C’est beaucoup plus simple de le réparer.

Beaucoup de gens fabriquent et vendent des kits Prusa Mendel. Pour une liste étendue, voir le Guide de l’acheteur RepRap officiel. Ma propre expérience extrêmement positive avec MakerGear Mosaic de Rick et Karen Pollack m’a convaincue d’approuver leur kit Prusa Mendel, ici. Mais vous n’êtes pas obligé de me croire sur parole: consultez les critiques élogieuses.

Imprimante 3D Prusa, 850 $


La mosaïque MakerGear

Je vais admettre que je suis un peu biaisé envers la mosaïque MakerGear. Je suis à présent en train de construire le mien, et comme je plaisantais souvent dans mes guides de construction hebdomadaires, je continue d’attendre pour passer à la partie difficile. J'avais prévu sept semaines pour terminer les sept parties du guide, mais en réalité, cela s'est avéré une surestimation extrême du temps que nécessiterait la construction réelle. Mes progrès sont ralentis par la nécessité d'obtenir de bonnes photos à chaque étape, mais malgré cela, je pense que je finirai par passer environ sept heures à sa construction. Tous les sous-ensembles complexes sont pré-construits et sortent de la boîte, prêts à être déposés. Je ne l’ai pas encore imprimée, alors il ya toujours la possibilité d’une surprise de dernière minute. Mais jusqu'à présent, «naviguer en douceur» est un euphémisme.

Imprimante 3D Mosaic, trousse de 1 000 $ / 1 500 $ assemblée


Le MakerBot Thing-O-Matic

Cet appareil peut vous paraître familier. C'est peut-être parce que nous les leur avons donnés comme des bonbons d'Halloween au cours des deux dernières semaines. Vous vous en souvenez peut-être aussi en août après l'avoir vu à la télévision en train d'imprimer une copie de la tête de Stephen Colbert ou, plus récemment, en septembre, dans une belle vue éclatée d'une page entière Le New York Times. Encore une fois, vous l'avez peut-être récemment remarqué sur la couverture de votre copie du guide Make: Ultimate Kit Guide.

Voici ce que fait Eric Chu, le stagiaire de Labs Labs, dans Thing-O-Matic:

Si vous souhaitez vous lancer dans l’impression 3D sans savoir par où commencer, le kit MakerBot Thing-O-Matic est la solution. C’est un kit complet, vous n’avez donc besoin d’aucune pièce supplémentaire, et une grande communauté d’utilisateurs peut vous sauvegarder en cas de problèmes (sans parler de Thingiverse, où vous pouvez trouver d’impressionnants modèles Open Source). Il m'a fallu environ 20 heures pour concevoir et commencer l'impression, et j'ai amélioré sa précision en optimisant le réglage, la calibration et le bricolage dans le logiciel ReplicatorG. Si vous rencontrez des problèmes, lisez la discussion au bas de chaque étape de la construction. Depuis, j’ai depuis imprimé en 3D de nombreuses choses amusantes et pratiques (tout le monde aime les cadeaux imprimés en 3D!) Et le MakerBot est maintenant de loin la machine la plus utilisée chez Make: Labs.

Ensemble MakerBot Thing-O-Matic avec Stepstruder MK7, 1 100 $ US MakerBot Thing-O-Matic entièrement assemblé, 2 400 $


Scanner 3D d'entrée de gamme

Si vous en croyez le battage publicitaire, le scanner laser 3D NextEngine représente à la fois un grand bond en avant en termes de qualité et une réduction spectaculaire du prix sur le marché des scanners 3D «professionnels». Bien que cela soit inclus ici, comme le ZPrinter 150 ci-dessous, principalement pour établir un point de référence pour le coût des alternatives de bricolage moins chères, le NextEngine fait des affirmations intrigantes: numérisation en couleur, précision allant jusqu'à 0,005 pouce et 400 points de données par carré pouces, temps de capture de deux minutes et aucune limitation de taille inhérente (en dehors du champ de vision) sur les objets numérisés. Ils ont même obtenu l'approbation de Jay Leno.

Scanner laser 3D NextEngine HD, 3 000 $


Imprimante 3D d'entrée de gamme

Enfin, il existe un équipement d’impression 3D de qualité professionnelle. La Boston Corporation Z Corporation jouit d’une réputation bien établie en tant que fabricant de premier plan de machines de prototypage rapide haut de gamme, ainsi que de matériel de base, qui, bien que toujours inaccessibles à la plupart des amateurs, sont à la portée de nombreuses petites entreprises. La ZPrinter 150, illustrée ici, est l’offre d’imprimantes 3D la moins chère. Elle est fournie principalement pour fournir un point de comparaison. Si vous pouvez vous le permettre, cependant, vous aurez plus de pouvoir. Et au fait, voudriez-vous être amis?

ZPrinter 150, 15 000 $


CONTENU COMMANDITÉ

Quand je parle avec des non-geeks à propos de l’impression 3D, ils sont étonnés qu’une telle technologie existe aujourd’hui, ils plaisantent au sujet d’en avoir besoin maintenant, puis ils se demandent quand une imprimante 3D prête à l'emploi sera disponible. C’est ce que le UP! Start Plus v1.1 se présente comme: «la première imprimante 3D portable, entièrement métallique, portable et conviviale, prête à imprimer en 15 minutes environ.» -Gareth

Le haut! USA Store @ www.up3Dusa.com propose un accord jusqu'au 31 décembre 2011. Pour 2 250,00 $ (plus 85,00 $ de frais de port), vous recevrez leur carte UP! Imprimante Start Plus v1.1, (1) bobine d’ABS blanc (0,7 kg), un kit de perforation de plate-forme, un kit outils et accessoires, et UP! Logiciels pour PC et Mac OS.

Voici quelques faits saillants de la UP! Start Plus:

  • Utilise des matériaux ABS 1.75mm et PLA 1.75mm
  • Haute résolution, impression de précision à une résolution de 0,20 mm sur la couche Z
  • Volume de construction: 140mm (l), 140mm (d), 135mm (h) - 5-1 / 2 "(l) x 5-1 / 2" (d) x 5-1 / 4 "(h)
  • Plate-forme chauffante en métal intégrée avec et contrôlée par UP! logiciel et électronique de la carte mère.
  • Connectivité USB à la carte mère et à la mémoire interne de la carte SD 2G
  • Logiciel inclus par téléchargement. Permet d'importer des fichiers .STL, de manipuler et de préparer un modèle pour l'impression sur le serveur UP! Génère automatiquement la structure de support personnalisée nécessaire pour chaque construction
  • Dimension hors tout: 245mm (l), 260mm (d), 350mm (h), 9-5/8 "(l), 10-1 / 4" (d), 13-3 / 4 "(h)

Plus: Consultez tous nos guides et programmes MAKE Holiday

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