Difference between revisions of "Formations:Impression3D:Initiation"

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(Informations pratiques)
 
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= Formation Impression 3D : initiation =
 
= Formation Impression 3D : initiation =
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Après avoir suivi cette formation, vous serez en mesure d'utiliser en toute confiance une station d'impression 3D :
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* par dépôt de fil (FFF)
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* dont la partie hardware est calibrée et prête à l'utilisation
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* configurée avec les logiciels open sources standards
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Pour ce faire, le cours aborde :
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* une vue d'ensemble des étapes successives du process d'impression par ajout de matière
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* les paramètres clés influant sur le résultat de votre impression
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* les principaux risques conduisant à l'échec d'une impression
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Ce cours ne permet pas :
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* de calibrer une imprimante
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* d'apprendre à configurer une station d'impression 3D
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* de modéliser en 3D
  
  
 
== Informations pratiques ==
 
== Informations pratiques ==
* Durée: 3H
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* Durée: 2H30
 
* Public visé: tous les membres
 
* Public visé: tous les membres
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== Connaissances liées ==
 
== Connaissances liées ==
* Prérequis: aucun, à part savoir lire.
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* Prérequis: aucun
* Idéalement:
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** notions basiques de modélisation 3D
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* Formations suivantes:
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* Formation suivante:
** Impression 3D : perfectionnement
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** Impression 3D : perfectionnement (calibrer et configurer)
** Modélisation 3D
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* Pour aller plus loin:
 
* Pour aller plus loin:
** Arduino > cf. formation existante : [[Formations:Arduino:Initiation]]
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** Modélisation 3D
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** Arduino
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** Mécanique
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== Matériel requis ==
 
== Matériel requis ==
Aucun
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Aucun materiel spécifique à ramener. Cependant, si vous avez une imprimante perso, ramenez la (après avoir prévenu le formateur).
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Si vous avez déjà des modèles de pieces à imprimer, idem: anticipez avec le formateur, et ramenez vos fichiers.
  
 
Ce que nous allons utiliser:
 
Ce que nous allons utiliser:
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* Sont également mis à disposition les PC configurés en couple avec une imprimante
 
* Sont également mis à disposition les PC configurés en couple avec une imprimante
 
* Les PC en question seront équipés des logiciels suivants:
 
* Les PC en question seront équipés des logiciels suivants:
** modélisation 3D
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** trancheur : Slic3r/Cura
** trancheur
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** logiciel de commande de l'imprimante : Repetier
** pilotage d'imprimante
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== Ressources additionnelles ==
 
* documentation en ligne:
 
 
** plein d'autres sites:
 
**
 
**
 
 
 
* pour se fournir en matériel:
 
**
 
**
 
 
* ouvrages en ligne:
 
  
 
= Contenu détaillé =
 
= Contenu détaillé =
Cette formation est prevue pour être animée au lab.
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Cette formation est prévue pour être animée au lab.
 
Il est envisageable de suivre le plan en autoformation (mais pour l'instant, cette page nécessite d'être étoffée).
 
Il est envisageable de suivre le plan en autoformation (mais pour l'instant, cette page nécessite d'être étoffée).
  
Le slide-pack est en cours de creation et sera mis à disposition ici prochainement.
 
  
== Introduction ==
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== Quelques généralités ==
  
=== Microcontroleurs ===
+
* Principes de l'impression 3D
* Description microcontroleur:
+
* Anatomie d'une imprimante
CPU avec le nécessaire pour agir sur le monde réel. Comme un petit ordinateur tout integre sur une puce. Ici, le tout monté sur une carte, avec le nécessaire pour causer avec un ordinateur.
+
* Ce que l'on doit au projet Reprap: merci l'open hardware et les projets collaboratifs !
 +
* Les limites du FFF
 +
* Les machines du lab
  
* A quoi ca sert/ou ca sert?
 
Ca sert à plein de choses: interfacer des capteurs et actionneurs (de tous types), et decider/decrire le comportement (en écrivant un programme...). Penser à votre machine à laver, mais aussi à votre voiture... à un ascenceur, bref, un peu tout objet du quotidian.
 
  
* Capacites (eg I/O) en mode fact sheet
+
== Workflow: Dessiner > Trancher > Imprimer ==
** entrées tout ou rien (0v ou 5v, presence/absence de tension).
+
** Sorties idem (mais pas puissantes).
+
** Entrées de mesure de tension (entre 0 et 5v).
+
** Pas vraiment de sorties de tension... parce que compliqué à faire - ya des astuces.
+
** Divers bidules plus sophistiqués... par exemple pour communiquer avec un ordinateur!
+
  
=== L'univers Arduino ===
+
* La modélisation 3D :
Arduino a été pensé pour des étudiants designers, artistes... c'est à dire pas du tout techniciens, pour qu'ils puissant bidouiller des trucs super avec des microcontrolleurs. "facile à prendre en main" est tout en haut de leurs objectifs initiaux.
+
** où trouver des dessins existants ?
 +
** comment choisir un logiciel de CAO pour dessiner soi-même ?
 +
** le format .stl
  
Par rapport à plein de modules pré-existants, les gens d'Arduino ont fait plusieurs trucs géniaux:
+
* On saucissonne :
* Opensource: Ils se sont basés sur des outils existants, et ont eux aussi publié l'intégralité de ce qu'ils ont développé
+
** positionner une pièce sur le plateau : imprimer dans le vide / la résistance mécanique
* Pas cher: Ils voulaient que la carte coute le prix d'un restau max, pour que les gens n'aient pas peur de la griller, et surtout, qu'ils puissent se l'acheter et jouer avec!
+
** trancher avec Cura et Slic3r
* Pas un gadget/outil pédagogique: ils ont designé une interface abordable, des raccourcis dans le langage, et une carte électronique robuste. MAIS en partant des "vrais" outils des pros, les rendant simplement plus accessibles au plus grand nombre.
+
*** les paramètres fixes
 +
*** les choix utilisateurs
 +
** le format .gcode
  
Ca a super bien fonctionné, et un nombre grandissant de gens se sont mis à s'en server, à contribuer des ameliorations, des projets, des modules complémentaires... aujourd'hui la communauté est très puissante, et florissante.
 
  
=== Comment on s'en sert? ===
+
== Piloter l'imprimante (Passage sur machine) ==
* Tour de presentation rapide Matos dans le kit/la valise, check de la board.
+
* IDE ; workflow : installer le logiciel, les bidules à savoir/ou cliquer.
+
* faire des schema électroniques, et des programmes informatiques...
+
Arggg mais je sais faire ni l'un ni l'autre! Eh ben c'est facile:
+
* notions d'electronique: prepare offclass documentation/reminder (électricité, U/I, circuits)
+
* notions de programmation: prepare offclass documentation/reminder (écrire un programme, compiler, variables)
+
Notions ultra rapides/basiques, on va plutot creuser en décortiquant Blink.
+
  
== Sorties ==
+
* Les logiciels utilisés au lab: Repetier et Cura
On va voir par l'exemple ce que peut faire la carte coté sorties. Et pour ca, on va commencer avec le plus simple: allumer et éteindre une petite Led.
+
** Contrôle manuel
 +
** Placement d'objet
 +
** Trancher
 +
** Inspecter son gcode
 +
** Lancer une impression
  
=== Blink ===
+
* Troubleshooting:
*upload
+
** Your object is not manifold
*demo
+
** L'adhésion: 80% du job
=> check que environnement est OK. Include troubleshooting link.
+
** Les autres fails possibles
  
* "analyse" schematic (eg sortie arduino resistance led).
+
* Les fichiers de configuration
* analyse code, comprehension IDE
+
  
=== défi 1: changer vitesse ===
 
Comment on fait pour changer la vitesse à laquelle ca clignotte?
 
  
=> Vérifier comprehension du code
+
== Imprimer au lab ==
=> passage immediat à l'action
+
  
=== défi 2: SOS morse ===
+
* Les filaments disponibles et leurs caractéristiques:
Comment on fait pour faire clignoter des motifs plus compliqué?
+
** PLA
 +
** PETG
 +
** Nylon
 +
** Exotiques
  
Faire clignotter selon un motif plus compliqué, par exemple le cassique SOS en morse (...---... : trois flash courts, trois longs, trois courts).
+
* Fonctionnement au lab:
=> Ecrire un peu plus de code... diversité d'approches/de stratégies
+
** Vérifier l'état d'une imprimante
 +
** Maîtriser la durée d'impression
 +
** Contribuer à l'achat du filament et au renouvellement du matériel
  
=== défi 3: ultra rapide ===
+
* Contribuer et partager:
Il se passe quoi si on fait clignoter suuuper vite?
+
** Aménagement et entretien de la zone
 +
** Prendre soin du matériel
 +
** Partager avec le wiki
 +
** Les rencontres Impression 3D
  
=> persistence rétinienne
 
  
=== PWM et sortie analogique ===
+
== Conclusion (en cours de rédaction) ==
=> PWM, astuce pour simuler une sortie analogique (eg entre les deux plutot que tout ou rien, 0 ou 5v.)
+
Cette formation a permis de faire nos premiers pas avec l'impression 3D.
 +
La suite (par exemple) :
 +
* Assister à la formation XXX {description détaillée/teaser}
 +
* Approfondir le sujet par vous même {liste de pointeurs, de questions pertinentes pour approfondir}
  
Ya d'autres techniques, mais celle ci est quand meme la plus pratique/simple.
+
* Animer vous même cette formation!
 +
=> Critiquez la formation, appropriez vous le contenu.
  
=== Bonus ===
+
A vous la parole ! (insert links pour feedback)
* exemple fade
+
* jouer avec une led RGB.
+
* concevoir et realiser un feu tricolore
+
  
== Entrées ==
 
Pour réellement faire plein de trucs avec un microcontroleur, on a besoin de savoir mesurer des trucs dans le monde. Commençons par le plus simple: un bête interrupteur.
 
  
=== Entrée digitale/Pas d'exemple existant? à créer ===
+
= Ressources additionnelles =
*Remarque: on veut un exemple genre bouton ON/OFF pour la led (eg appui <=> allumé)
+
*Exemple button, mais pulldown... a voir, le code est plus clair, MAIS on peut pas utilizer l'internal pullup. En meme temps, pas mal de préciser le principe de pullup/down... mais compliqué à saisir en initiation.
+
  
 +
* Ouvrages en ligne:
 +
** Orienté reprap: http://www.flossmanualsfr.net/reprap/
 +
** DU impression 3D: http://www-fc.univ-ubs.fr/diplome-d-universite-impression-3d-448384.kjsp
  
* on fait le montage!
+
* Les logiciels open source:
* upload code
+
** Slic3r: trancheur http://slic3r.org/
* demo/test.
+
** Cura: trancheur et pilote d'imprimante https://ultimaker.com/en/products/cura-software
 +
** Pronterface (ou Printrun): pilote d'imprimante http://www.pronterface.com/
 +
** ReplicatorG: pilote d'imprimante http://replicat.org/
  
*"analyse" schematic (eg entrée arduino pushbutton ; pullup?).
+
* Autres logiciels:
*analyse code (reference sur le site Arduino)
+
** Netfabb basic (gratuit): pour réparer un fichier 3D http://www.netfabb.com/basic.php
  
=== défi 1: changer le fonctionnement ===
+
* Trouble Shooting:
Qui a dit que le bouton devait faire X plutot qu'autre chose? Nous, avec le code! Comment changer vers un mode toggle (eg appui veut dire changer d'état) ?
+
** https://www.simplify3d.com/support/print-quality-troubleshooting/
 +
** http://reprap.org/wiki/Print_Troubleshooting_Pictorial_Guide
 +
** http://support.3dverkstan.se/article/23-a-visual-ultimaker-troubleshooting-guide
  
=== défi 2: menu ===
 
Comment on peut faire "sentir" à la carte un peu plus que juste "marche/arret" ? Par exemple, en comptant le nombre de fois ou on appuie. (Attention, piège du bounce).
 
  
=> un peu galère, de compter les appuis bouton.
+
----
=> OK, on commence à avoir un système complet: input, traitement, output.
+
Proposition d'outline de formation:
  
 +
* Introduction
  
Exemple existant: https://www.arduino.cc/en/Tutorial/StateChangeDetection
+
Le prototypage rapide n'est pas une technologie récente. Les premieres machines datent de 1983/1984 et ont été conçues par Charles Hull. La technologie employée a l'époque était la stereolythographie. A cette époque, cette technologie était reservé à certaines industries et la premiere machine de série fut la SLA-2502. Puis la technique d'impression 3D fut utilisé par la médecine. Un rein en plastique fut imprimé en 2002 afin d'être implanté à un patient. Pour éviter les phénomènes de rejet, ce rein était envoloppé par des cellules du patient mis en culture.
 +
2005 marqua le début tu projet RepRap. Le Dr Adrian Boyier et son équipe de l’Université de Bath developperent une imprimante 3D FDM à bas cout, facilement réplicable et open source.
  
=== Potentiomètre et Analog in ===
+
Les premières imprimantes 3D grand public furent d'abord la mendel original. Joseph Prusa simplifia le système et créa la prusa, bien plus facile à régler que la mendel "originale". Suivirent les évolution prusa 2 et prusa i3 qui connurent un large succès de part leur facilité de construction et les réglages simplifiés.
Exemple de code potard vers fade.
+
* on fait le montage
+
* upload code
+
* demo/test.
+
 
+
*"analyse" schematic (eg entrée arduino analog potard).
+
*analyse code
+
=> OK! On peut mesurer des trucs mieux que juste marche/arret.
+
 
+
 
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Pratiquement l'exemple https://www.arduino.cc/en/Tutorial/AnalogInput sauf que nous on connait déjà les PWM.
+
 
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=== Bonus ===
+
*défi: reprendre le morse, et changer la vitesse de defilement (difficile/nécessite un code bien structure).
+
*défi: piloter la RGB de facon marrante.
+
*défi: simuler le vent/led comme flame (nécessite d'aller chercher random dans la reference)
+
 
+
== Communication ==
+
Maintenant qu'on sait piloter des bidules et en mesurer d'autres... on aurait bien envie de pouvoir communiquer avec l'ordinateur. Ca tombe bien, c'est possible (c'est d'ailleurs ce qu'on fait quand on charge notre programme sur la carte!), avec le module UART.
+
 
+
=== Communication Arduino -> PC ===
+
*On reprend notre montage avec le potard, et on charge un autre exemple de code:analogin serial out
+
*On lance le moniteur série
+
 
+
*analyse du schema: ca, c'est déjà bon. Remarque: avec un montage donné, on peut faire différents codes, selon ce qu'on veut faire. Y compris, des codes tres différents!
+
*analyse du code: utilizer le module HW de communication série, qui permet de parler au PC, et envoyer des infos.
+
 
+
=== défi 1 : afficher autre chose que la valeur brute! ===
+
*Par exemple, un coffre fort? Eg si deux potards sont à la bonne valeur, afficher un mot de passé. Ou trouver exemple/défi plus marrant...
+
*Par exemple, du "filtrage"
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+
 
+
=== Communication PC -> Arduino ===
+
exemple a creer:pilotage kbd vers allume/eteindre led.
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* pas de montage... on utilize la led built in
+
* code à upload... et on lance le terminal série ; on envoit des caractères et on voit.
+
 
+
*Analyse du code, pour comprendre ce qui s'est passé
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+
=== défi 2 : ajouter des fonctions ===
+
*exemple: pilotage RGB
+
*exemple: valeurs/paramètres de fade
+
*exemple: clignottements différents
+
 
+
=== bonus ===
+
*exemple: Terminal morse (avec potard pour vitesse)
+
 
+
== Pour aller plus loin ==
+
On sait maintenant gérer des entrées, des sorties, communiquer avec le PC... mais on a que des leds, des boutons et des potards. Heureusement, il y a plein d'autres capteurs/actionneurs plus funky avec lesquels on peut interagir.
+
 
+
=== Autres outputs ===
+
Il y a plein de types d'actionneurs différents, on va en regarder seulement deux très simples à mettre en oeuvre: petit buzzer et petit moteur de modélisme.
+
 
+
Souvent, piloter ces sorties est plus complexe que simplement sortie MARCHE ou ARRET ; heureusement, il y a plein de librairies (eg, de bouts de code tout faits) à la rescousse pour nous!
+
 
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==== output buzzer ====
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*schema
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*code example
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*defis/applis marrantes
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==== output servo ====
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*schema
+
*code example
+
*defis/applis marrantes
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=== Autres capteurs ===
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Il y a une infinite de capteurs différents... on va regarder seulement deux très simple: lumière et temperature.
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Peut importe comment le capteur fonctionne physiquement, l'arduino ne sait que mesurer des tensions ou voir l'état (MARCHE/ARRET) d'une de ses pattes. Bon, elle sait aussi communiquer avec un PC - ou un autre microcontroleur. Ce qui peut etre le cas avec un capteur sophistiqué (eg, il inclut un petit microcontroleur).
+
 
+
Il y a plusieurs capteurs qui se comportment comme des resistances variables: lumiere et temperature c'est le cas. On va donc pouvoir/devoir faire un "faux" potentiometer (on dit pont diviseur de tension, car c'est un montage/une forme/une topologie ultra classique), et mesurer la variation de résistance.
+
 
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Comment on choisit la résistance à coté? ca va marcher avec différentes valeurs... moyenne log entre valeur min et max de la résistance variable, pour avoir la plus grande dynamique. Par exemple, si le capteur change de 100 à 10000 ohm, on veut mettre une résistance de 1000 ohms. Attention aussi au courant consommé (eg, 1100 ohms au minimum sur l'alimentation 5v, ca reste OK).
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+
==== capteur lumiere ====
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*schema
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*code example
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*defis/applis marrantes
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==== capteur température ====
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*schema
+
*code example
+
*defis/applis marrantes
+
 
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= Conclusion =
+
Cette formation a permis de faire nos premiers pas avec un microcontroleur, en utilisant Arduino:
+
* sorties (digitales et analogiques),
+
* entrées
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* communications avec le PC
+
* capteurs et actionneurs sympa!
+
 
+
Au passage, on a fait des petits bouts de schema, écrit du code... bref, fait pas mal de choses!
+
 
+
On a pu realizer des defis/bonus, et en inventer d'autres... d'ailleurs, c'est un peu comme ca que ca marche quand on veut faire un système/projet quelconque!
+
 
+
La suite (par exemple) :
+
* Assister à la formation "mon premier petit projet Arduino". L'idée est justement d'utiliser d'autres modules capteurs/actionneurs pour realizer un petit projet qui vous intéresse (un robot? un automate pour une serre? un jeu?)
+
=> quell type de projet voulez vous faire? quels capteurs/actionneurs vous voudriez découvrir?
+
 
+
* Améliorer votre comprehension des microcontroleurs, de l'informatique embarquée (eg compréhension tech plus détaillée, modules HW/features avancés/uC différents/plus touffus, écrire du code de plus en plus complexe, ...)
+
=> Qu'est ce que vous voulez apprendre de plus/approfondir?
+
 
+
* Animer vous meme cette formation!
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=> Critiquez la formation, appropriez vous le contenu.
+
  
A vous la parole (links pour feedback)
+
* Les différentes technologies
 +
* Comment on s'en sert?

Latest revision as of 20:22, 25 February 2017

Formation Impression 3D : initiation

Après avoir suivi cette formation, vous serez en mesure d'utiliser en toute confiance une station d'impression 3D :

  • par dépôt de fil (FFF)
  • dont la partie hardware est calibrée et prête à l'utilisation
  • configurée avec les logiciels open sources standards

Pour ce faire, le cours aborde :

  • une vue d'ensemble des étapes successives du process d'impression par ajout de matière
  • les paramètres clés influant sur le résultat de votre impression
  • les principaux risques conduisant à l'échec d'une impression

Ce cours ne permet pas :

  • de calibrer une imprimante
  • d'apprendre à configurer une station d'impression 3D
  • de modéliser en 3D


Informations pratiques

  • Durée: 2H30
  • Public visé: tous les membres


Connaissances liées

  • Prérequis: aucun
  • Formation suivante:
    • Impression 3D : perfectionnement (calibrer et configurer)
  • Pour aller plus loin:
    • Modélisation 3D
    • Arduino
    • Mécanique


Matériel requis

Aucun materiel spécifique à ramener. Cependant, si vous avez une imprimante perso, ramenez la (après avoir prévenu le formateur). Si vous avez déjà des modèles de pieces à imprimer, idem: anticipez avec le formateur, et ramenez vos fichiers.

Ce que nous allons utiliser:

  • Le lab met à disposition des imprimantes prêtées par des membres/connaissances
  • Sont également mis à disposition les PC configurés en couple avec une imprimante
  • Les PC en question seront équipés des logiciels suivants:
    • trancheur : Slic3r/Cura
    • logiciel de commande de l'imprimante : Repetier


Contenu détaillé

Cette formation est prévue pour être animée au lab. Il est envisageable de suivre le plan en autoformation (mais pour l'instant, cette page nécessite d'être étoffée).


Quelques généralités

  • Principes de l'impression 3D
  • Anatomie d'une imprimante
  • Ce que l'on doit au projet Reprap: merci l'open hardware et les projets collaboratifs !
  • Les limites du FFF
  • Les machines du lab


Workflow: Dessiner > Trancher > Imprimer

  • La modélisation 3D :
    • où trouver des dessins existants ?
    • comment choisir un logiciel de CAO pour dessiner soi-même ?
    • le format .stl
  • On saucissonne :
    • positionner une pièce sur le plateau : imprimer dans le vide / la résistance mécanique
    • trancher avec Cura et Slic3r
      • les paramètres fixes
      • les choix utilisateurs
    • le format .gcode


Piloter l'imprimante (Passage sur machine)

  • Les logiciels utilisés au lab: Repetier et Cura
    • Contrôle manuel
    • Placement d'objet
    • Trancher
    • Inspecter son gcode
    • Lancer une impression
  • Troubleshooting:
    • Your object is not manifold
    • L'adhésion: 80% du job
    • Les autres fails possibles
  • Les fichiers de configuration


Imprimer au lab

  • Les filaments disponibles et leurs caractéristiques:
    • PLA
    • PETG
    • Nylon
    • Exotiques
  • Fonctionnement au lab:
    • Vérifier l'état d'une imprimante
    • Maîtriser la durée d'impression
    • Contribuer à l'achat du filament et au renouvellement du matériel
  • Contribuer et partager:
    • Aménagement et entretien de la zone
    • Prendre soin du matériel
    • Partager avec le wiki
    • Les rencontres Impression 3D


Conclusion (en cours de rédaction)

Cette formation a permis de faire nos premiers pas avec l'impression 3D. La suite (par exemple) :

  • Assister à la formation XXX {description détaillée/teaser}
  • Approfondir le sujet par vous même {liste de pointeurs, de questions pertinentes pour approfondir}
  • Animer vous même cette formation!

=> Critiquez la formation, appropriez vous le contenu.

A vous la parole ! (insert links pour feedback)


Ressources additionnelles



Proposition d'outline de formation:

  • Introduction

Le prototypage rapide n'est pas une technologie récente. Les premieres machines datent de 1983/1984 et ont été conçues par Charles Hull. La technologie employée a l'époque était la stereolythographie. A cette époque, cette technologie était reservé à certaines industries et la premiere machine de série fut la SLA-2502. Puis la technique d'impression 3D fut utilisé par la médecine. Un rein en plastique fut imprimé en 2002 afin d'être implanté à un patient. Pour éviter les phénomènes de rejet, ce rein était envoloppé par des cellules du patient mis en culture. 2005 marqua le début tu projet RepRap. Le Dr Adrian Boyier et son équipe de l’Université de Bath developperent une imprimante 3D FDM à bas cout, facilement réplicable et open source.

Les premières imprimantes 3D grand public furent d'abord la mendel original. Joseph Prusa simplifia le système et créa la prusa, bien plus facile à régler que la mendel "originale". Suivirent les évolution prusa 2 et prusa i3 qui connurent un large succès de part leur facilité de construction et les réglages simplifiés.

  • Les différentes technologies
  • Comment on s'en sert?