Fodale, Nicole

Contenu de la semaine

1. Qu'est-ce qu'un fablab?
2. Aperçu de l'écosystème québécois
3. Qu'est-ce qu'un Fab manager?
4. Jour 1 - Logiciel de modélisation 2D
5. Jour 2 - Découpe vinyle
6. Jour 3 - Logiciels de modélisation 3D
7. Jour 4 - Découpe laser

L’appellation Fab Lab est la contraction des termes anglais «Fabrication Laboratory», c’est-à-dire un laboratoire de fabrication. Il s’agit d’un tiers-lieu, donc un espace créatif accessible aux citoyens, dans lequel on retrouve une panoplie de machines-outils pilotées par ordinateur ainsi que des outils traditionnels utilisés pour l’élaboration et la réalisation d’objets variés.

Les usagers peuvent provenir de différents milieux, il peut s'agit d'entrepreneurs qui souhaitent concevoir un prototype ou des artistes qui veulent créer un objet d’art. On peut y voir des étudiants voulant parfaire leurs connaissances ou simplement des personnes bidouilleuses qui désirent réparer un objet ou créer un projet qui leur tient à coeur.

Les fablabs généralement doivent respecter certaines conditions pour être considérés comme tel. Voici donc la charte des fablabs en français pour en savoir davantage à ce sujet.

On retrouve au Québec des fablabs qui opèrent dans divers domaines.

Institutions académiques
Région de Montréal
• District 3 - Université Concordia
• Polyfab - École polytechnique de Montréal
• LABSOLU - Collège St-Paul
• LCC Fablab - Lower Canada College

Ailleurs au Québec
• Fabbulle (Rivière-du-Loup)

Bibliothèques

• BennyFab - Bibliothèque Benny
• Bibliothèque de Brossard
• Bibliothèque Ste-Julie
• BANQ (bientôt)

Organisations communautaires

• échoFab
• Fablab du PEC
• Fabrique Mobile

Entreprises privées

• FabLab du Musée de l'ingéniosité J.Armand Bombardier à Valcourt

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Le fab manager est souvent présenté comme la personne ressource qui représente le fab lab. Le fab lab n'étant pas uniquement les lieux physiques avec les machines mais aussi toute une communauté d'usagers. Le fab manager accueille donc les usagers et selon leur projet, il les orientera ou les accompagnera leur offrant la possibilité de développer leurs connaissances et leurs aptitudes. Et puisqu'il est en contact avec les usagers, il pourra aussi les mettre en relation si jamais, lui ne peut répondre au questionnement de l'un d'entre-eux. Le but est de faire en sorte que les usagers partagent leur savoir-faire et leur connaissance pour réaliser leur projet.

Voici quelques liens où l'on peut avoir plus de détail sur le rôle du Fab manager. Ce sont des articles où des fab manager expliquent leur travail. Les fonctions sont multiples et très diverses dans ce rôle, ce pourquoi les définitions varient beaucoup encore.

• Fab manager zoom sur ce nouveau métier
• Fab lab manageur un nouveau métier en quête de candidats

Quelle approche adopter auprès du public?

Il est possible de distingue trois types d'usager.

• Le visiteur : Il s'agit de la personne curieuse qui veut savoir ce qu'on fait dans ce type de lieu.
• L'usager avec projet : Cette personne n'est pas nécessairement familière avec les possibilités que peut lui offrir un fablab, mais elle possède une idée pour un projet qu'elle souhaite réaliser. Cet individu peut savoir comment s'y prendre mais aussi bien au contraire ne pas savoir par où commencer. Le tout est de l'accompagner dans sa démarche pour qu'il puisse évoluer dans sa courbe d'apprentissage et accomplir ce qu'il souhaite réaliser.
• L'usager sans projet mais avec intérêt : Cet usager connait un peu les possibilités que lui offre un fablab, mais il n'a pas nécessairement une idée précise pour un projet. Il possède l'intérêt d'explorer cet univers, il faut donc lui donner les ressources qui pourraient le guider et l'inspirer à réaliser un projet qui l'anime.

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Il existe de nombreux logiciels 2D pouvant être payant ou gratuit, ouvert ou propriétaire. Dans un milieu tel qu'un fablab il est préférable d'y aller avec un logiciel libre et gratuit pour faciliter l'accessibilité à la fabrication numérique. Il y a deux grandes catégories de logiciel 2D, les éditeurs d'image matricielle et les éditeurs d'image vectorielle.

Différences entre les logiciels matriciels et vectoriels

	Matriciel	Vectoriel
Mode de production	Matrice de pixels	Code de coordonnées
Format du document	Canvas défini avec une résolution donnée, agrandissement avec perte de qualité.	Format modifiable et redimensionnement possible sans perte de qualité.
Type de fichier	JPG, GIF, BMP, PDF, EPS, TIFF, PSD	SVG, AI, PDF, DXF
Type d'utilisation	Traitement d'image, retouche photo	Création de logo, dessin technique, plan
Domaine d'application	Photographie, cinéma, illustrateur/bédéiste	Designer graphique, technicien en dessin (ingénierie, architecture)

Voici une image qui illustre bien les différences entre ces deux types d'image

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Projet #1 Retraçage

Inkscape

Ayant longtemps fait usage de l'application Adobe Illustrator, j'ai dû m'approprier un peu plus l'interface de travail qu'offre Inkscape. Plusieurs éléments sont fort semblables puisqu'il faut bien retrouver des fonctions permettant de réaliser des illustration. Toutefois, les commandes ne se trouvent pas présentées de la même manière. Il faut donc explorer les divers menus et palettes pour pouvoir bien réaliser un projet.

Courbes de Bézier

En faisant le retraçage d'une image à l'aide des courbes de Bézier, je ne trouvais pas certaines fonctions que je connais bien pourtant dans Illustrator. J'ai donc explorer le menu proprement dit des courbes de Bézier et c'est là que j'ai trouvé un bouton qui mentionne ceci: «Rendre doux les noeuds sélectionnés», ceci permet de ramener les leviers de manière à ce qu'ils soient alignés. Ils demeurent indépendants dans leur mouvement, mais suivent une courbe qui bouge de part et d'autre du noeud. Contrairement à l'autre bouton qui a pour fonction de rendre symétrique les noeuds et donc le mouvement d'un levier se réplique exactement sur le levier opposé.

Fond et contour

Dans cette palette de fonction ce qu'il faut retenir avant tout c'est que les machines munies d'un laser ou d'un couteau suivront des chemins pour réaliser leur découpe. Ces chemins sont en fait les lignes qui font partie de l'illustration.

Il faut également convertir les objets qui sont formés grâce à un code particulier qui n'est pas toujours reconnu par les machines. Il est donc important de convertir ces objets en chemin afin de permettre aux machines de faire une bonne lecture du parcours.

Vectoriser une image

Après avoir expérimenter le retraçage, j'ai tenté la vectorisation d'une image matricielle. Le résultat est plutôt satisfaisant, mais le logiciel a généré plus de noeuds que j'en ai fait pour créer l'image.

Aussi, une image vectorisée, est considéré comme un objet. Alors que l'image qui a été réalisée par les courbes de Bézier comportent plusieurs formes fermées donc plusieurs éléments et non un seul. On risque d'avoir moins de flexibilité dans les ajustements lorsque l'image est vectorisée et elle comporte parfois beaucoup trop d'éléments superflux qui risque d'alourdir le fichier.

Voici un résumé de mon tour d'horizon pour la découpe vinyle. Il y a différents éléments à tenir en compte pour la réalisation d'un projet avec cette machine. Dans un premier temps, la préparation du fichier et ensuite la préparation de la machine.

Type de fichier

Ce qu'il faut retenir d'abord, c'est que la machine procède à la lecture du fichier SVG grâce au code concernant les traits qu'on retrouve dans l'illustration. Dans les projets réaliser avec la découpe vinyle je donne plus de détail à ce sujet.

Paramètres de la machine

Pour ce qui est de la machine, il faut installer en premier lieu le matériel de manière adéquate. Ensuite, ajuster les paramètres de découpe selon le matériel choisi. On peut ajuster la profondeur de coupe en roulant la roulette de la lame mais aussi en règlant la force de la coupe sur la machine. Celle-ci est représenté par l'unité de mesure gf qui signifie gramme-force. Cette force varie d'une machine à l'autre pouvant aller de 30 gf à 500 gf. Il faut aussi identifier la meilleure vitesse de découpe qui se trouve à être en mm/s. Le mieux est de faire des tests pour s'assurer que la machine est bien ajustée pour nos besoins.

Caractéristique de la machine utilisée

Modèle: Roland CAMM-1 GS-24 Fichiers compatibles: (image vectorielle, ex.: SVG) Logiciel: Roland CutStudio (logiciel propriétaire)

Projet #1 Découpe vinyle

Lettrage

Ce qu'il faut retenir avec la découpe vinyle c'est que cette machine reconnait uniquement les lignes de contour. Donc même s'il y a une couleur de fond ce n'est pas problématique pour la lecture du fichier par la machine. Contrairement à la machine découpe laser qui elle semble avoir des problèmes de lecture lorsque les éléments dans l'illustration contiennent un fond outre que celui attribué à la gravure.

Pour faciliter le retrait du vinyle de surplus lors du pelage, il est pertinent de se créer des lignes de coupe qui facileront le décollement du vinyle par section plutôt qu'un seul gros morceau qui risque d'être compliqué à tenir si le projet est grand.

Pour ma part, je crois maintenant connaissant l'échelle de pression que la lame peut avoir, si la force est suffisante pour découper le vinyle jusqu'à marquer le papier sans pour autant le découper, le vinyle devrait se retirer sans aucune complication même avec de très petits morceaux. Je vais devoir le tester à nouveau pour voir la différence avec celui que j'ai déjà réalisé.

Voici le résultat de ma découpe vinyle avec lettrage. (Cliquer sur les images pour les agrandir)

Projet #2 Découpe vinyle transfert à chaud

Lettrage et image

Pour ce projet il fallait concevoir un design dans Inkscape qui allait permettre de découper au minimum deux vinyle de couleur différente. J'ai opté pour le noir et le rouge et le design a été la reproduction d'une imprimante 3D avec le texte «Artisan numérique».

Le principale défi avec ce type de projet c'est que étant donné que le vinyle doit être transféré sur un tissu, le texte doit être inversé par un effet miroir pour qu'une fois sur le tissu il soit lisible à l'endroit.

Aussi puisqu'il y a deux vinyles différents qu'il faut superposer, il faut trouver un moyen de se faire des marques pour bien placer les vinyles au bon endroit pour obtenir un beau résultat.

Projet #3 Dessin avec la découpe

Image complexe

Ce dernier projet consistait à réaliser un dessin à l'aide de la découpe vinyle. J'ai donc remplacé la lame par un simple crayon feutre. Il a fallu ajuste l'épaisseur du crayon afin qu'il puisse entrer dans le mécanisme qui habituellement tient la lame. Pour ce faire, il a suffit de placer du ruban-cache autour de la zone où le crayon allait s'accrocher à la machine.

Par la suite, il fallait comme pour les autres techniques s'assurer que la force du crayon soit suffisante pour tracer efficacement le dessin. Parfois en changeant de force cela n'est pas suffisant, si le crayons n'est lui-même pas bien positionner. Alors il faut vraiment vérifier que lors de l'installation du crayon, lorsqu'on appuie dessus il touche la feuille suffisamment.

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Les logiciels 3D

Tout comme dans les logiciels 2D, dans l'univers tridimentionnel on y retrouve aussi de nombreux logiciels pouvant être payant ou gratuit, ouvert ou propriétaire.

Il y a deux grandes catégories de logiciel 3D, ceux de type sculpture et ceux de type prismatique. Voici un tableau qui résume les différences entre ces deux approches.

Différences entre les logiciels de type sculpture et prismatique

	Sculpture	Prismatique
Mode de création	Modélisation par «Mesh» ou maillage. Objet tridimensionnel constitué de sommets, d'arêtes et de faces.	Modèlisation par objet solide. Objet tridimentionnel constitué d'objets solides sous la forme de polygones.
Format du document	Canvas partant d'un point central avez les axes X, Y et Z	Canvas partant d'un point central avez les axes X, Y et Z pouvant être aussi grand que l'objet que l'on modélise (ex.: voiture)
Type de fichier	OBJ - fichier de l'objet avec rendu	STL - Stéréolithographie - fichier de l'objet sans rendu
Type d'utilisation	Création de personnages, effets spéciaux	Dessin technique
Domaine d'application	Cinéma, jeux vidéo, film d'animation	Ingénierie

On retrouve plusieurs applications possibles pour les logiciels 3D et selon le domaine d'application le type de logiciel à utiliser sera différent.

Par exemple en médecine on pourra utiliser les IRM soit l'imagierie à résonnance magnétique pour observer l'intérieur du corps sous tous ces angles. Ce sera donc un image tridimentionnelle qui ne servira qu'à être visualisée dans un ordinateur.

En revanche pour un ingénieur en mécanique, l'utilisation de logiciel 3D pourra lui permettre de créer une pièce et ensuite de la sortir de l'ordinateur en la faisant fabriquer par une imprimante 3D pour obtenir le prototype entre les mains.

Introduction à 5 fonction sur Fusion 360

Je dois admettre que j'ai déjà utiliser quelques fois ce logiciel pour réaliser des projets personnels. Donc il y a quelques notions que je connaissais très bien déjà. Toutefois étant donné que c'est un logiciel qui a d'innombrable fonctions, j'ai eu l'occasion d'en apprendre de nouvelles.

Avant de vous présenter les 5 fonctions vues dans le cadre de cette formation, voici un exemple de ce que j'ai appris de nouveau. La manière dont sont présentés les fonctions dans Fusion 360, c'est l'ordre pour procéder à la création d'un objet. Il faut d'abord réaliser un sketch, dont on peut ensuite créer le volume et ensuite modifier selon les besoins. Cela peut sembler un détail, mais pour mieux expliquer comment procéder à la réalisation d'un objet tridimentionnel, cette explication n'est pas négligeable.

Cliquer sur l'image pour agrandir.

Sketches

Il s'agit de de la fonction qui permet de réaliser le design de nos objets. Les sketches sont réaliser sur divers plans. Les trois qui s'offrent à nous sont le plan X, Y et Z. Mais il est possible d'ajouter des plans à partir des surfaces des objets que l'on crée.

C'est dans l'étape du sketch que généralement on applique les mesures et les paramètres si l'on souhaite que notre objet soit avec un design paramétrique. Il est possible en tout temps de revenir sur le sketch pour le modifier même après avoir appliquer des fonctions d'extrusion par exemple. La forme se modifiera en conséquence et des avertissements seront affichés si jamais il se trouve à y avoir un problème suite au modifications réalisées.

Plans

Forme, mesures et contraites

Extrusion

L'extrusion c'est la fonction qui permet tout simplement d'ajouter de l'épaisseur à une forme. Cette fonction peut être appliqué aussi à l'inverse à l'intérieur d'un objet, pour en soustraire de la matière.

Extrusion ajout de volume

Extrusion soustraction de volume

Loft

Cette fonction permet de réaliser une transformation entre deux formes différentes en réalisant une extrusion transitoire.

Révolution

La révolution est un mouvement de rotation autour d'un axe. Il est donc possible de faire une forme et la faire pivoter sur l'axe souhaité pour qu'elle face un tour sur elle-même. Elle peut être complète ou partielle au nombre de degrés souhaités.

Sweep

Enfin la dernière fonction abordé dans le cadre de cette formation, c'est le Sweep. Il s'agit d'une fonction qui permet le balayage d'une forme d'un point à un autre en suivant un chemin défini.

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J'ai observé les aspects physiques de la découpe laser. Passant de l'extracteur d'air à la machine proprement dit. Une chose importante à retenir c'est qu'il faut que l'extracteur soit sur un circuit électrique et que la machine soit sur un autre afin d'éviter des surchages et faire «sauter les disjoncteurs».

L'extracteur d'air

Dans l'extracteur il y a plusieurs éléments qui permettent une bonne filtration des particules. On retrouve quatre types de filtres différents. À chaque niveau de filtre correspond un entretient différent. Le premier niveau devra être changé plus fréquemment par exemple que le dernier niveau de filtre.

La découpe laser

La découpe laser comporte plusieurs éléments qu'il faut entretenir pour que le fonctionnement soit efficace et sécuritaire. Autre que la machine soit connectée à un extracteur d'air, il faut s'assurer que la lentille et les miroirs soient propre. Le nettoyage de la grille qui sert de support aux matériaux doit également être laver afin de retirer les résidus de colle qui sortent des matériaux (MDF, Plywood ou des bois résineux). Il faut donc avoir l'habitude de faire un entretien hebdomadaire, trimestriel et annuel de la machine afin de s'assurer de son bon fonctionnement.

Caractéristique de la machine utilisée

Modèle: Trotec Speedy 300 Fichiers compatibles: (image vectorielle, ex: SVG, AI) Logiciel: JobControl (logiciel propriétaire)

Projet #1 Réalisation d'un outil Pressfit paramétrique

Avec certaines machines il est essentiel d'apprendre à se créer des outils pour mieux créer les fichiers et pouvoir bien ajuster les paramètres des machines utilisées.

Pour la découpe laser, j'ai donc dû créer une règle qui permet de mesure l'épaisseur entre deux matériaux afin que ceux-ci puissent bien s'encastrer. On parle en anglais de «Pressfit», en français on dira davantage du montage serré.

J'ai réalisé cet objet dans Fusion 360 en utilisant le design paramétrique. Ainsi, mon fichier peut-être modifié rapidement pour s'adapter à différentes dimensions de matériaux en changeant uniquement un paramètre soit l'épaisseur du matériau.

Projet #2 Découpe laser - Structure emboitable paramétrique

Le deuxième projet devait être réalisé à partir de l'outil que j'avais créé. C'est un jeu ou tout autre objet artistique qui se sert du montage serré comme principe d'assemblage.

J'ai donc réalisé dans un premier temps les formes que je souhaitais pour ma structure dans le logiciel Fusion 360. J'ai voulu également les réaliser de manière paramétrique au niveau de l'épaisseur et donc aussi des fentes.

Il faut savoir que j'ai choisi deux matériaux différents le bois 3 mm et l'acrylique 3 mm. J'ai dû appliquer dans les paramètres la petite marge qui permet au pièce de bien s'emboiter de manière suffisament serrée. Lors de mes tests avec la règle, j'ai constaté que à 2.7 mm les pièces s'encastraient bien. Il faut dire qu'une fois le tout découpé, je trouve que les pièces sont vraiment très dures à assembler. Peut-être que 2.8 mm aurait été une meilleure mesure pour me permettre de jouer davantage avec les pièces tout en étant suffisament solides.

C'est ce qui conclu cette première semaine d'apprentissage concernant les différentes machines de découpe.

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