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Ressourcerie 3D

Atelier technologique ouvert, espace numérique libre

Hologramme constitue un stock d'outils pour permettre à tout particulier de réaliser des réparations ou fabrications. En l'attente d'un premier lieu fixe pour accueillir les activités de manière permanente, nous menons des ateliers ponctuels.

Liste banques d'images libres

Liste banques d'images libres

  • site 1
  • etc


Prochains ateliers à l'@nnexe (Paris 12) :
Programmation en cours de création, démarrage prévu à partir de Mars.

Liste des ateliers

Sur place

Initiations à la fabrication numérique.

Atelier : Les solides de Platon - (Tous niveaux)

Atelier : Les solides de Platon - (Tous niveaux)

Lors de cet atelier ludique, nous allons concevoir et fabriquer une malette contenant les solides de Platon. Pendant la première séance nous apprendrons à modéliser des objets sur ordinateur, puis nous les fabriquerons à l'aide d'une imprimante 3D lors de la deuxième séance.

Première séance : conception

Première séance : conception

Phase 1 (15 min). Pour aborder le thème de la fabrication numérique en général…

  • Présentation de Hologramme, et du partenaire à but non lucratif si l'atelier est hébergé.
  • Sensibilisation au logiciel libre et aux opportunités offertes par l'impression 3D, présentation de quelques acteurs et de quelques réalisations.

Phase 2 (15 min). Découverte des ressources utilisées.

Le Logiciel OpenScad

Le Logiciel OpenScad

OpenScad est un logiciel libre qui permet de créer et paramétrer des objets en trois dimensions à l'aide d'un langage scripté. Il est adapté à l'export de fichiers .stl pour l'impression 3D, et son utilisation permet de plus une introduction à la programmation. Son interface est en anglais.
Rassurez-vous si à ce stade vous n'y comprenez pas grand chose, nous allons y remédier ensemble.
Si vous voulez approfondir, voici la documentation officielle en anglais.

D'autres tutoriels en français

D'autres tutoriels en français

  • reprapide : 10 étapes pour faire le tour des fonctions du logiciel
  • Les Fabriques du Ponant : tour du logiciel et création d'une voiture
  • Edutechwiki : tour du logiciel et création de modules
  • RElab : création du Perron de Liège et de la Tour Eiffel, et utilisation des boucles (utilisation complémentaire de InkScape)
  • Fablab de Lannion : tour du logiciel et création de 8 objets (utilisation complémentaire de InkScape)
  • eleydet : création d'un méplat et d'un vase (utilisation complémentaire d'un logiciel de conception 2D)

Voici à quoi ressemble la fenêtre du logiciel une fois ouverte :


Vous avez plusieurs éléments :

  • La barre de menus au dessus
  • La zone de l'éditeur pour écrire le script (à gauche)
  • La zone graphique pour l'apperçu de l'objet (en haut à droite)
  • La zone de la console pour les indications du logiciel (en bas à droite)

Prenez soin de bien sélectionner “Show Axes” dans le menu “View”.
En bas à droite de la zone graphique vous avez les trois axes :

  • L'axe X pour la largeur, communément appelé l'axe des abscisses
  • L'axe y pour la profondeur, communément appelé l'axe des ordonnées
  • L'axe X pour la hauteur, communément appelé l'axe des cotes

Chaque point dans l'espace peut être repéré grâce à ses coordonnées (x,y,z), le logiciel reconnait les coordonnées quand elles sont entre crochets : [x,y,z]


Tout au long de ce tutoriel nous utiliserons pour nous aider la page résummant les principales fonctions du logiciel.
La voici :


Vous pouvez cliquer sur chaque élément pour obtenir plus de détails, par exemple cliquons sur “cube” dans la section 3D, nous arrivons dans le chapitre correspondant dans la documentation officielle. Cela nous sera utile pour comprendre comment utiliser les différents éléments à l'aide d'une syntaxe appropriée.


Nous allons maintenant ouvrir un premier exemple (“example001.scad”) inclus dans le logiciel, puis le compiler pour en avoir un apperçu.

Voici les deux étapes de gauche à droite.

Ouvrons l'exemple 1 dans le menu “File” :
Cette étape importe le code dans l'éditeur.

Puis compilons l'objet, pour cela nous utilisons la fonction “Compile” ou F5 dans le menu “Design”.


Vous pouvez maintenant zoomer sur l'objet avec la molette de la souris, changer l'angle de vue en déplaçant la souris avec le clic gauche maintenu, et déplacer l'objet en bougeant la souris avec le clic droit maintenu. Prenez le temps de vous familiariser avec ces manipulations.
Voici à quoi ressemble maintenant notre fenêtre :


Nous avons uns sphère à laquelle nous avons enlevé trois cylindres identiques orientés sur des axes différents.
Vous avez la structuration suivante :

module example001() { commandes du module séparées par des points-virgule } (ceci est la déclaration du module)
example001(); (ceci est l'appel du module)

À l'intérieur du module nous avons plusieurs éléments :

  • La déclaration d'une fonction permettant d'obtenir un rayon à partir d'un diamètre
  • La déclaration d'un second module permettant d'effectuer une rotation sur un cylindre
  • Une transformation permettant de faire la différence entre une sphère et trois cylindres ayant subi une rotation
  • La déclaration de deux variables qui vous permettent de changer les paramètres de votre objet (diamètre de la sphère et taille du trou)
  • La déclaration de deux autres variables permettant de paramétrer les cylindres extraits de la sphère

Vous noterez que les commandes sont séparées par des points-virgules et entourées d'accolades lors d'une transformation contenant plusieures commandes; il n'y a pas de points-virgule après les accolades. Les coordonnées sont entre crochets comme vu précédemment.

Il est normal que certains éléments ne soient pas encore compris, cependant vous en savez assez pour commencer à créer et modifier un objet dans l'espace.

Une dernière chose avant de passer à l'action :
Lors de vos créations, il vous sera utile d'inclure dans votre code des commentaires. Cela vous permettra de vous relire et de transmettre lisiblement votre travail à d'autres personnes.
Ils peuvent être sur une ou plusieurs lignes et se situer à l'intérieur du code, voici leur syntaxe :

// votre commentaire sur une seule ligne
/* votre
commentaire
sur
plusieurs
lignes */

Phase 3 (1h). Travaux pratiques encadrés.

Création de solides, transformations

Création de solides, transformations

Nous allons retourner sur la page d'explications de la fonction cube et nous allons créer un cube.
En résumé :
La fonction cube a deux paramètres séparés par des virgules dont un facultatif.

cube(paramètre 1,paramètre 2)

ou

cube(paramètre 1)

Le premier paramètre “size” est la taille du cube et peut être indiqué de deux manières:

cube(size=1) // équivalent à cube(1) ou cube([1,1,1)] pour un cube régulier
cube(size = [x,y,z]) // équivalent à cube([x,y,z]) pour un pavé

Le second paramètre “center” permet de centrer le cube, il peut avoir uniquement deux valeurs possibles : “true” (vrai) ou “false” (faux).

cube(size=1,center=true) // équivalent à cube(1,true)

Par défaut le cube n'est pas centré lors de sa création, même si ce n'est pas écrit (center = false).
Vous pouvez maintenant créer un cube de taille 10, et le compiler, le résultat est comme suit :


Vous pouvez le centrer maintenant et n'oubliez pas de recompiler votre objet :


Nous allons maintenant découvrir la fonction “translate” dans la section “Transformations” de notre onglet openscad.

translate(v = [x, y, z]) { votre ou vos objet(s) à déplacer }

Vous pouvez le déplacer sur les trois axes. Faisons déplacer le cube sur les coordonnées suivantes [20,0,0]

translate([20,0,0]) {cube(10,true);}


Nous allons maintenant découvrir la fonction “rotate” dans la section “Transformations”.

rotate([deg_x, deg_y, deg_z]) { Votre ou vos objet(s) à tourner }

Vous pouvez le tourner sur les trois axes. Faisons tourner le cube sur l'axe des x de 45 degrés. Vous pouvez effectuer plusieurs transformations sur un cube, en mettant les dernières transformations en premier comme suit :

rotate ([45,0,0]) translate([20,0,0]) {cube(10,true);}


Nous allons maintenant découvrir la fonction “mirror” dans la section “Transformations”.

mirror( [x, y, z] ) { Votre ou vos objet(s) à tourner }

x, y et z ne peuvent être que 0 ou 1
Vous pouvez faire un mirroir sur les trois axes. Décentrons le cube, effaçons la rotation du cube et créons un cube à l'opposé du premier sur l'axe des z(en dessous).

mirror([0,0,1]) translate([20,0,0]) {cube(10);}


Si nous rajoutons le cube précédent, nous voyons bien qu'ils sont superposés :


Découvrons “cylinder” dans la section 3D, elle nous permet de créer un cylindre :

cylinder(h,r|d,center,$fn)

ou un cône :

cylinder(h,r1|d1,r2|d2,center,$fn)

h est la hauteur, r est le rayon, d est le diamètre, $fn est le nombre de faces. D'autre paramètre existent mais nous ne les utiliserons pas dans ce tutoriel.
Voici un exemple de cône centré sur une base de rayon 2, à 8 faces latérales; et au sommet de rayon 5:

cylinder(h=10,r1=2,r2=5,$fn=8,center=true)

Nous avons maintenant toutes les informations pour réaliser les trois premiers solides de Platon !

Tétraèdre régulier

Tétraèdre régulier

Le tétraèdre régulier est un solide conique dont la base est un triangle équilatéral, comme chacune de ses quatre faces. Cependant il nous manque des paramètres pour créer un tétraèdre régulier grâce à cylinder().

Indices :

  • a est la longueur de chaque côté
  • La hauteur du cône sera celle du tétraèdre (formule à trouver)
  • Le rayon de la base sera celui du cercle circonscrit à un triangle équilatéral (formule à trouver)

Il nous reste à trouver les formules dans les liens et nous pourrons compléter nos paramètres. Nous prendrons comme exemple un tétraèdre avec une arête de 5. Votre code ressemblera à ceci :

a=5;
cylinder( h=, r1=, r2=0 , $fn=3);

Une fois que vous aurez trouvé les formules, vous aurez besoin de la fonction racine carrée, par exemple, racine de 6 s'écrira sqrt(6). Voici le code final et votre tértraèdre régulier :

a=5;
cylinder(h=a*sqrt(6)/3 , r1=a*sqrt(3)/3 , r2=0 , $fn=3);

/* Les espaces supplémentaires ne changent
pas le résultat, vous pouvez les utiliser
pour rendre votre code plus lisible */

Hexaèdre ou Cube

Hexaèdre ou Cube

Un cube est un solide dont les 6 faces sont carrées et égales.

Indices :

  • Nous lui donnerons la variable “a” comme longueur.
  • N'oubliez pas de décaler le cube de 1.5*a (notez bien que c'est un point et non une virgule pour la décimale) sur l'axe des x par exemple

Voici le code contenant le tétraèdre et le cube centrés (cela sera utile pour la création du moule) :

// Notre variable paramétrique
a=5;

// Notre tétraèdre
cylinder(h=a*sqrt(6)/3 , r1=a*sqrt(3)/3 , r2=0 , $fn=3 , center=true);

// Notre cube 
translate([1.5*a,0,0]) {cube(a,true);}

Octaèdre

Octaèdre

  • un octaèdre est une bipyramide régulière de base carée. Il comprend 8 faces égales, ce sont des triangles équilatéraux.
  • La pyramide est un solide conique

Indices :

  • Vous pouvez créer une pyramide et son mirroir pour réaliser l'octaèdre
  • a est la longueur de chaque côté
  • La hauteur du cône sera celle de la pyramide (formule à trouver, réponse ici)
  • Le rayon de la base sera celui du cercle circonscrit à un carré (formule à trouver)
  • Il faut unir les deux pyramides pour que le logiciel les reconnaisse comme un octaèdre.

Il nous reste à trouver les formules dans les liens et nous pourrons compléter nos paramètres. Nous prendrons comme exemple une pyramide carrée avec une arête égale à “a”. Votre code ressemblera à ceci :

a=5;

// Notre Octoèdre
union () 
{ cylinder( h=, r1=, r2=0 , $fn=4);                    // La pyramide supérieure
mirror([1.0.0]) {cylinder( h=, r1=, r2=0 , $fn=4);} }  // La pyramide inférieure

Une fois que vous avez complété les formules, voici le code final et votre octoèdre régulier :

a=5;

// Notre Octoèdre
union () { cylinder( h=a/sqrt(2), r1=a*sqrt(2)/2 , r2=0 , $fn=4);
mirror([0,0,1]) {cylinder( h=a/sqrt(2), r1=a*sqrt(2)/2, r2=0 , $fn=4);} }

Nous allons maintenant positionner notre octoèdre à une distance de 3*a dans notre fichier contenant les solides.

// Notre variable paramétrique
a=5;

// Notre tétraèdre
cylinder(h=a*sqrt(6)/3 , r1=a*sqrt(3)/3 , r2=0 , $fn=3 , center=true);

// Notre cube 
translate([1.5*a,0,0]) {cube(a,true);}

// Notre Octoèdre
translate([3*a,0,0]) { union () {
cylinder( h=a/sqrt(2), r1=a*sqrt(2)/2 , r2=0 , $fn=4);
mirror([0,0,1]) {cylinder( h=a/sqrt(2), r1=a*sqrt(2)/2, r2=0 , $fn=4);} } }

Dodécaèdre

Dodécaèdre

La fabrication du dodécaèdre est d'un niveau avancé et plusieurs techniques de construction existent. Faites nous parvenir les votres.

Indices :

  • Nous pouvons nous inspirer de ce contenu qui est libre de modifications sous conditions d'attribution.
  • Il faudra effectuer une rotation pour que le dodécaèdre puisse rentrer dans un moule à mi-hauteur

Nous utilisons le code contenu dans le fichier “dodecahderon.scad” contenu dans le répertoire “Simple_openscad_dodecahedron”. Ce contenu a été publié le 15 décembre 2013 par Adrian Kennard sur cette page avec pour titre “Simple openscad dodecahedron” sous la license Creative Commons - Attribution. Le code initial contenait un module “dodecahedron(r)” qui a été modifié pour produire directement un dodécaèdre, effectuer une rotation sur celui-ci et le déplacer sur l'axe x.

// Notre variable paramétrique
a=5;

// Notre dodécaèdre
translate([5*a,0,0]) rotate([0,90,0]) hull()for(b=[0:72:288])rotate([atan(sqrt(5)/2-0.5),0,b])translate([-a/2,-a/2,-a/2])cube(a);

Icosaèdre

Icosaèdre

Indices :

// Notre icosaèdre
scale([0.5,0.5,0.5]) color("Turquoise") translate([14.5*a,0,0]) rotate([0,0,$t*360])  polyhedron(
  points=      [ [  -9.27924,   1.69113,   1.21930],
                 [  -5.92694,  -4.15272,  -6.17066],
                 [  -5.23617,  -7.20925,   3.32568],
                 [  -4.16176,   5.68790,  -6.38579],
                 [  -3.04407,   0.74234,   8.97961],
                 [  -2.38005,   8.71322,   2.97759],
                 [   2.38006,  -8.71322,  -2.97759],
                 [   3.04407,  -0.74234,  -8.97961],
                 [   4.16177,  -5.68790,   6.38579],
                 [   5.23617,   7.20925,  -3.32568],
                 [   5.92695,   4.15272,   6.17066],
                 [   9.27924,  -1.69113,  -1.21929],
                ],
 triangles= [
                 [   10,    9,   11],[    4,   10,    8],
                 [   11,    9,    7],[    8,   11,    6],
                 [    7,    9,    3],[    6,    7,    1],
                 [    3,    9,    5],[    1,    3,    0],
                 [    5,    9,   10],[    0,    5,    4],
                 [   11,    8,   10],[    8,    2,    4],
                 [    7,    6,   11],[    6,    2,    8],
                 [    3,    1,    7],[    1,    2,    6],
                 [    5,    0,    3],[    0,    2,    1],
                 [   10,    4,    5],[    4,    2,    0],
                 ]);

Phase 4 (15 min) Réflexion autour de l'amélioration de la démarche en général.

Deuxième séance : fabrication

Deuxième séance : fabrication

Co-construction (les futures machines de Hologramme à disposition des co-constructeurs)

Imprimante 3D

Imprimante 3D

Actuellement, nous n'avons le budget que pour de l'impression plastique, cependant nous utilisons du PLA(le choix le plus respectueux de l'environnement pour le moment).

Liste de modèles existants

Liste de modèles existants

  • Modèle 1
  • Modèle 2
  • etc

Modèle retenu pour l'atelier :

en cours de détermination

Scanner 3D

Scanner 3D

Liste de modèles existants

Liste de modèles existants

  • Modèle 1
  • Modèle 2
  • etc

Modèle retenu pour l'atelier :

en cours de détermination

Découpeuse laser

Découpeuse laser

Liste de modèles existants

Liste de modèles existants

  • Modèle 1
  • Modèle 2
  • etc

Modèle retenu pour l'atelier :

en cours de détermination


A emporter

Éolienne de balcon

Éolienne de balcon

Liste de modèles existants

Liste de modèles existants

  • Modèle 1
  • Modèle 2
  • etc

Plan adopté pour l'atelier :

en cours de détermination

Station d'accueil pour ordi. portable

Station d'accueil pour ordi. portable

Liste de modèles existants

Liste de modèles existants

  • Modèle 1
  • Modèle 2
  • etc

Plan adopté pour l'atelier :

en cours de détermination

Peinture d'objets fabriqués en 3D (accessible aux enfants)

Peinture d'objets fabriqués en 3D (accessible aux enfants)

Liste de modèles existants

Liste de modèles existants

  • Modèle 1
  • Modèle 2
  • etc

Plan adopté pour l'atelier :

Atelier en cours de conception


Activités prévues dans le futur

  • Permanence pour accéder aux outils en accès libre sur place
  • De manière récurente, séances d'aide à la réparation (repair cafe)
  • Ateliers de construction d'objets (d'autonomie) dont les plans sont libres de droits (dernier atelier ici)
  • Ateliers d'initiation aux technologies (dernier atelier ici). Toutes les technologies.
  • Ateliers d'initiation à la notion d'open source
  • Mise en place d'un magasin gratuit

Outils

  • Imprimante 3D en kit (en fin de montage) Velleman k8200 et 2 bobines PLA
  • Imprimante 3D en kit (en fin de réglages) Velleman k8402 (avec second extrudeur)
  • Scanner 3D fonctionnel Makerbot Digitizer
  • Ordinateur portable lenovo basique
  • Kit d'expérimentation Arduino et module Xbee sans fil
  • Petit outillage et consommables électroniques (fer, pinces, résistances, leds etc)
  • Marteau, pinces, clés, tournevis, embouts, visseuse, etc
  • Tournevis dynamométrique (1-5Nm)
  • Pied à coulisse numérique
  • Documentation technique :
    • Smart Home (Dunod)
    • Réparez vous-même vos appareils électroniques (Eyrolles)
    • Arduino (Dunod)
    • Arduino Applications avancées (Dunod)
    • La boîte à outils Arduino (Dunod)

À faire

Formulaire pour proposer d'animer une activité

Formulaire pour donner des outils

Formulaire pour proposer un lieu


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fr/portail.groupes/fablab/accueil.txt · Dernière modification: 2016/09/29 11:24 par wolf