Modéliser correctement pour l'impression 3D avec Sketchup

Modéliser en vue de l'impression 3D suppose de passer du virtuel au réel. Le modèle dessiné dans SketchUp doit donc répondre à des exigences physiques et structurelles afin de permettre à l'imprimante 3D de comprendre la structure géométrique du modèle . C'est en effet à partir des informations contenues dans le fichier 3D que sera fabriqué l'objet réel.

1.1. Connaître le matériau utilisé pour réussir votre impression 3D

Un modèle imprimé en 3D doit obéir aux lois de la statique pour tenir debout. Il faut donc éviter les erreurs structurelles : porte-à-faux trop importants, élément trop fins pour supporter le poids de l'objet, etc.

Vous devez également prendre en compte les spécificité du matériau que vous souhaitez utiliser pour réaliser un modèle imprimable (épaisseur minimum, taille maximum, résolution, etc.). Retrouvez toutes ces informations et conseils de modélisation par matériau sur notre guides de modélisation par matériau .

Pour en savoir plus sur les matériaux que nous proposons, vous pouvez vous référer à notre page Matériaux .

1.2. Préparer la modélisation

Choisir l'unité et l'échelle de modélisation

Avant de commencer à modéliser, il y a une première chose essentielle à faire : choisir l'unité avec laquelle vous allez dessiner. Pour ce faire, il faut se rendre dans la rubrique "Unités" (Units) de la boîte de dialogue "Infos sur le modèle" (Model Info). Il est conseillé de modéliser en millimètre.

SketchUp-01-Choisir_l_unite_et_l_echelle_de_modelisation.jpg

Attention ! SketchUp gère mal les éléments inférieurs à 1 millimètre. Au cours de la modélisation, si votre modèle se complexifie, et il est probable que des éléments de moins d'1 mm soient générés. Ceci a pour effet de créer des aberrations de modélisation. Pour éviter ces écueils, nous vous conseillons de dessiner à une échelle supérieure.

Par exemple, si vous souhaitez dessiner un objet de 100 mm de large, dessinez-le à une largeur de 10000 mm. Vous pourrez le redimensionner plus tard en utilisant l'outil "Echelle" (Scale) ou l'outil "Mètre" (Tape Measure Tool).

Utiliser le modèle type "Impression 3D" de Sketchup

SketchUp possède également un modèle type paramétré à l'avance et adapté à l'impression 3D. Vous pouvez choisir ce modèle type en début de session dans la fenêtre "Bienvenue dans SketchUp".

SketchUp-02-Utiliser_le_modele_type_Impression_3D_de_Sketchup.jpg

1.3. Orienter correctement les faces de votre modèle

Dans SketchUp, les objets sont creux et formés par des faces (sans épaisseurs) qui, soudées entre elles, matérialisent les volumes. Ces faces possèdent un recto (blanc par défaut) et un verso (bleuté par défaut).

Orienter les faces recto vers l'extérieur du modèle

Pour que l'imprimante 3D puisse déterminer les limites intérieures et extérieures du modèle il est impératif que ces faces soient bien orientées. Pour être imprimable, un modèle doit avoir toutes les faces recto orientées de manière visible vers l'extérieur. Par exemple, si vous souhaitez imprimer un cube, son aspect doit paraître complètement blanc et aucune de ces faces ne doit être bleutée.

Pour inverser les faces qui seraient mal orientées, sélectionnez les puis effectuez un clic droit, et choisissez "Inverser les faces" (Reverse faces).

SketchUp-03-Orienter_les_faces_recto_vers_l_exterieur_du_modele.jpg

Modifier le style d'affichage pour simplifier la visualisation des faces

Il peut être difficile de visualiser et de distinguer sur l'écran la différence entre le blanc et le bleuté, surtout lorsque les faces sont multiples. Nous vous conseillons donc de modifier votre style d'affichage et de faire en sorte que le verso s'affiche en jaune ou en rouge vif. Pour cela, il faut vous rendre dans la rubrique "Paramètres de face" (Face Settings) de la boîte de dialogue "Styles" (Styles).

SketchUp-04-Modifier_le_style_d_affichage_pour_simplifier_la_visualisation_des faces.jpg

Visualiser l'intérieur de votre modèle


Malgré toutes les précautions et techniques décrites ci-dessus, il peut s'avérer difficile de visualiser et inverser les mauvaises faces. Par exemple, si vous avez dessinez un tube de 20 mm de diamètre et de 5 mm d'épaisseur, il sera compliqué de modifier les parties du modèle compris à l'intérieur du tube.

Pour y remédier, nous préconisons d'utiliser la barre d'outils "Plan de section" (Section Plane). Elle vous permettra de réaliser une coupe qui révélera l'intérieur et masquera tous les éléments situés devant le plan de coupe.

SketchUp-05-Visualiser_l_interieur_de_votre_modele.jpg

1.4.Créer des volumes fermés (solides)

Comprendre la notion de solide

Pour qu'un groupe soit considéré comme solide dans Sketchup:

  • Il doit former un volume complètement fermé, sans trous et sans faces manquantes, aussi petites soient-elles
  • Il ne doit contenir aucune face interne ou arête solitaire


Pourtant, bien que votre volume soit un solide dans Sketchup, il est nécessaire qu'il remplisse encore 2 conditions pour pouvoir être imprimé en 3D :

  • Il ne doit être constitué d'aucun point, face ou arrête non-manifold. Sont considérés comme non-manifolds une arête commune à plus de 2 faces, une face en doublon juxtaposé à une autre, un point commun à des faces n'ayant aucune arrête en commun
  • Il ne doit pas être constitué par 2 volumes autonomes séparés par du vide


SketchUp-06-Comprendre_la_notion_de_solide.jpg

Effectuer des opérations sur les solides

Pour réaliser rapidement des volumes dans SketchUp, il faut partir d'abord d'une face polygonale en 2D. Puis, dans un 2ème temps, vous pouvez donner du volume à cette face en activant respectivement 2 outils :

  • "Pousser/Tirer"(Push/Pu ll) : pour donner du volume dans une direction perpendiculaire à la face
  • "Suivez-moi"(Follow me) : pour donner du volume suivant un chemin


Cette façon de procéder permet d'obtenir rapidement des formes simples. À partir de celles-ci, il est possible de complexifier votre modèle. Il suffit de re-dessiner un nouveau polygone sur une des faces et de refaire une opération "Pousser/Tirer"(Push/Pull) ou "Suivez-moi"'(Follow me) .

Quand un volume est terminé vous pouvez en faire un groupe (ou un composant) . Créez un composant quand un élément doit être copié plusieurs fois dans le modèle ou lorsqu'il est destiné à être réutilisé ultérieurement.


SketchUp-07-Effectuer_des_operations_sur_les_solides.jpg


Pour ce faire, sélectionnez l'ensemble des éléments, faite un clic droit sur la sélection et choisissez "Créer un groupe"'(Make Group) .


SketchUp-08-Effectuer_des_operations_sur_les_solides.jpg

Plusieurs solides distincts peuvent être additionnés entre eux grâce à l'outil

"Enveloppe

externe" (Outer Shell) de la barre d'outils "Solides" (Solid Tools). Pour effectuer d'autres opérations (intersection, soustraction,...) il vous faudra acquérir la version Pro.


SketchUp-09-Effectuer_des_operations_sur_les_solides.jpg

Vérifier qu'un élément est solide

Pour être convenablement imprimés, ces groupes ou composants  doivent former des solides. Pour vérifier qu'un élément est un solide, sélectionnez le et activez la boîte de dialogue "Infos sur l'entité"(Entity Info) . "Groupe solide"(Solid Group) doit y être mentionné. Si tel n'est pas le cas, entrez dans le groupe pour le corriger.


SketchUp-010-Verifier_qu_un_element_est_solide.jpg

Un groupe non-solide peut-être nettoyé des éléments indésirables par le plugin " CleanUp³ ".

Pour visualiser les erreurs contenus dans un groupe non solide, vous pouvez utiliser le plugin " Solid Inspector " . Pour le réparer, utilisez " SolidSolver " .

L'utilisation de ces plugins sera détaillée dans les paragraphes "Analyser et exporter votre fichier 3D" et "Corriger les erreurs les plus fréquentes".

1.5. Optimiser la modélisation avec des plugins

Les opérations complexes de modélisation prennent du temps dans SketchUp. Aussi, il est judicieux d'optimiser votre travail en rajoutant des plugins (ou extensions). La plupart d'entre eux sont gratuits et certains vont augmenter votre puissance de travail par 10.

Trouver et installer les bons plugins

Les plugins sont disponibles directement dans SketchUp via le menu "Fenêtre - Extension Warehouse" (Window -Extension Warehouse). Après vous être connecté avec votre compte gmail, vous pouvez les télécharger et les installer directement sur le logiciel.

SketchUp-011-Trouver_et_installer_les_bons_plugins.jpg

Vous trouverez également des plugins sur le SketchUcation Plugin Store . Ce site vous propose de créer un compte gratuit puis de télécharger la barre d'outils SketchUcation Plugin Store par laquelle vous choisirez et téléchargerez vos plugins.

SketchUp-012-Trouver_et_installer_les_bons_plugins.jpg

Le tableau ci-dessous regroupe une liste de plugins ainsi que l'utilisation que vous pouvez en faire.


Nom du Plugin

Auteurs

Utilisation

FrontFace

Tomasz Marek

Inverser les faces du modèle

Solid Inspector

Thomthom

Vérifier le modèle

SolidSolver

TIG

Réparer le modèle

CleanUp³

Thomthom

Nettoyer le modèle

Selection Toys

Thomthom

Optimiser la sélection

Round Corner

Fredo06

Arrondir les angles

JointPushPull

Fredo06

Évider le modèle

Curviloft

Fredo06

Réaliser des formes organiques

SketchUp STL

SketchUp Team

Importer et exporter au format STL


Arrondir les angles

Les modélisations aux angles trop vifs risquent d'être fragilisées et cassées. Le plugin "Round Corner", qui arrondit les angles en quelques clics, permet de résoudre ce problème en les adoucissant. Sélectionnez les faces à chanfreiner puis cliquez sur le type de chanfrein souhaité et paramétrez-le.

SketchUp-013-Arrondir_les_angles.jpg

Evider votre modèle 3D


Le plugin "JointPushPull" permet d'évider votre modèle en doublant sa surface de manière à obtenir une épaisseur. Sélectionnez les faces à dédoubler  puis cliquez sur le type de chanfrein souhaité et paramétrez-le. Puis cliquez sur la sélection en gardant le bouton enfoncée.

SketchUp-014-Evider_votre_modele_3D.jpg

Notez que vous pouvez également évider votre modèle après téléchargement sur Sculpteo à l'aide de nos outils d'optimisation. Pour en savoir plus, nous vous invitons à consulter notre page détaillant nos outils d'optimisation en ligne .

Vérifier et corriger votre modèle 3D

L'utilisation des plugins "Sketchup STL", "Solid Inspector", "Solid Solver", "FrontFace" et "CleanUp 3" sera détaillée dans les paragraphes "Analyser et exporter votre fichier 3D" et "Corriger les erreurs les plus fréquentes".

1.6. Colorer votre modèle 3D

Lorsque votre modèle constitue un groupe solide vous pouvez lui appliquer des couleurs et des textures à l'aide la boîte de dialogue "Matières"(Materials).

SketchUp-015-Colorer_votre_modele_3D.jpg

Les couleurs et textures ainsi créées seront imprimés en 3D conformément à leur aspect dans le modèle Sketchup, à condition de sélectionner un matériau permettant une impression 3D multicolore. Pour en savoir plus sur les matériaux que nous proposons, nous vous invitons à consulter nos pages Matériaux .


Il est important de noter que certains effets créé dans Sketchup ne peuvent pas être pris en compte pour l'impression 3D. Par exemple, en effectuant un clic droit sur une texture, vous accédez au menu " Texture-Position " (Texture-Position) qui vous permet de distordre la texture via des punaises. Cette manipulation produira un effet qui ne peut pas être prise en compte pour l'impression 3D.

SketchUp-016-Colorer_votre_modele_3D.jpg