Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

faBrickation: Impression 3D + Lego pour le prototypage rapide

Gain de temps avec le logiciel faBrickator et impression 3D de la totalité de la pièce.

L’impression 3D est lente comparée à d’autres types de prototypage rapide, tels que le découpage au laser ou l’usinage numérique, en particulier lorsque de nombreuses itérations sont nécessaires. Le projet faBrickation propose une solution simple et bientôt open source à ce problème en permettant aux concepteurs de transformer leurs modèles 3D en une combinaison de briques Lego et de pièces imprimées en 3D clés pouvant être imprimées, assemblées et modifiées rapidement. J'ai rencontré Stefanie Mueller, la responsable du projet, et je lui ai posé des questions sur les avantages et les applications de la faBrickation. - Anna Kaziunas France

Pouvez-vous expliquer ce qu'est et comment ça marche?

faBrickation est une nouvelle approche pour accélérer le prototypage rapide imprimé en 3D. L'idée principale est de gagner du temps en imprimant uniquement les pièces nécessitant une résolution élevée et de remplacer le volume restant par des blocs de construction standard - dans notre cas, les briques Lego. Par exemple, lors de la fabrication du boîtier pour un affichage monté sur la tête, il est primordial de définir correctement le chemin optique.

Notre système faBrickator permet aux utilisateurs de marquer les montures d'objectif comme «haute résolution» pour indiquer qu'elles doivent ensuite être imprimées en 3D. faBrickator exporte ensuite ces pièces pour une impression 3D et génère des instructions qui montrent aux utilisateurs comment créer tout le reste à partir de briques Lego. L’affichage de la tête faBrickated obtenu prend 67 minutes, contre 14h30 pour une impression 3D normale. Si les utilisateurs parcourent la conception ultérieurement, faBrickator offre un avantage encore plus grand, car il ne permet de réimprimer que les éléments qui ont été modifiés. Par exemple, lorsque je décide plus tard que j'ai besoin de bandeaux plus confortables, je peux simplement les imprimer et remplacer les briques sur l'objet.

faBrickating un affichage monté sur la tête

Parlez-nous un peu de vous et de vos collaborateurs.

Je suis doctorant au laboratoire d’interaction entre les ordinateurs humains du Hasso Plattner Institute, en collaboration avec mon conseiller Patrick Baudisch. Nous sommes dans la situation chanceuse de pouvoir collaborer étroitement avec beaucoup d'excellents étudiants de premier cycle et des cycles supérieurs; y compris mes collaborateurs supplémentaires sur ce projet: Tobias Mohr, Kerstin Guenther et Johannes Frohnhofen. Ils nous aident à transformer nos idées de projets en prototypes logiciels et matériels réels. Je suis toujours très heureux d’avoir autant d’excellents étudiants en génie qui travaillent avec moi sur les projets.

Qu'est-ce qui vous a motivé à créer faBrickator?

Bien que les imprimantes 3D soient d'excellents outils pour le prototypage rapide, elles sont également très lentes (par exemple, le corps de l'écran monté sur la tête représenté sur l'image prend plus de 14 heures pour une impression 3D). Pourtant, la rapidité est essentielle à la mission: bien que l'impression puisse se faire de nuit, elle limite les conceptions à une seule itération par jour. Ainsi, un processus d'itération typique lors du raffinage d'un prototype représente facilement une semaine - même si le travail de conception proprement dit n'a peut-être pas pris plus d'une journée. De ce fait, dans le processus de conception courant actuel, l’imprimante 3D constitue le goulot d’étranglement.

Sélection des pièces personnalisées nécessaires pour l'impression 3D.

Les concepteurs expérimentés ont tendance à aborder le problème en combinant les techniques de fabrication et le tissage d'objets préfabriqués dans le processus de fabrication. Cependant, cela nécessite une bonne dose d'ingéniosité et d'expérience. Avec faBrickator, nous répondons à ce problème en fournissant un système permettant aux concepteurs de déterminer rapidement quelles pièces nécessitent une impression 3D et lesquelles peuvent être construites à partir de Lego. Bien qu’ils conviennent à l’itération, les objets partiellement Legofied nécessitent bien sûr un processus d’impression 3D complet, à savoir avant leur déploiement.

Quelles sont les possibilités pour ce type de conception et de construction?

Nous pensons que le principal groupe cible de faBrickation est constitué par les concepteurs travaillant sur des prototypes physiques sur lesquels reposent de nombreuses contraintes externes. Ces contraintes externes, telles que l'évolution des besoins des clients ou des exigences fonctionnelles, nécessitent de nombreuses itérations ultérieures. C'est là que faBrickator permet à ces utilisateurs de gagner un temps précieux. Bien que faBrickator accélère déjà la fabrication du prototype initial, il gagne encore plus de temps lors de son itération ultérieure sur des segments du prototype. Les utilisateurs doivent seulement réimprimer les petites pièces qui ont changé plutôt que de réimprimer l'intégralité du modèle, ce qui leur permet d'avoir plusieurs itérations de conception par jour plutôt que d'imprimer du jour au lendemain.

Preuve de concept: Penny Balista, porte-savon et présentoir monté sur la tête.

Quelles sont les limites de faBrickator?

faBrickator s’applique aux objets fonctionnels, c’est-à-dire aux objets qui n’ont des contraintes de forme que dans des zones spécifiques, ce qui est généralement le cas pour les objets qui remplissent un objectif fonctionnel (voir le distributeur de pains de savon ou le penny ballista à titre d’exemples). La plupart des fonctionnalités d’accélération réalisées par faBrickator résultent du fait qu’un objectif fonctionnel donné peut être mis en œuvre sous de nombreuses formes différentes, permettant à faBrickator de choisir celui qui peut être fabriqué le plus rapidement. Toutefois, cette approche ne présente aucun avantage lors de la conception d’objets où toute la forme est importante, telle que la forme artistique ou décorative.

Je veux Legofy! Comment puis-je faBrickate?

Nous avons créé très tôt une version alpha de faBrickator, à partir de laquelle nous avons créé la vidéo. Nous sommes actuellement en train de finaliser le système de navigation afin de le présenter en mai 2014 à la conférence CHI, parallèlement à la présentation de notre prochain document intitulé «Créer: l'impression 3D rapide d'objets fonctionnels en intégrant des blocs de construction de kits de construction». Après la conférence, nous allons ouvrir le logiciel source sur GitHub.

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