Vous avez modélisé un axe de 10mm et un trou de 10mm. Sur votre écran, ça rentre parfaitement. Une fois imprimé... impossible de les assembler sans sortir le marteau ou la lime.
Bienvenue dans le monde réel des tolérances de fabrication. Contrairement au monde virtuel de la CAO, le plastique se dilate, s'écrase et se rétracte. Voici les règles d'or de l'ingénieur IKO3D pour réussir vos assemblages du premier coup.
1. Pourquoi ça ne rentre pas ? (L'expansion)
L'impression 3D fonctionne en écrasant un fil de plastique fondu. Imaginez que vous appuyez sur un tube de dentifrice contre une table : le dentifrice s'étale et devient un peu plus large que la buse.
Bien que nos machines soient calibrées au centième de millimètre, cet écrasement crée une légère surépaisseur sur les murs extérieurs. Résultat :
- Vos pièces sont un tout petit peu plus "grosses" que prévu.
- Vos trous sont un tout petit peu plus "petits" que prévu.
2. La Règle d'Or : Le "Jeu Fonctionnel"
Pour que deux pièces s'assemblent, vous devez laisser un espace vide (offset) entre elles lors de la conception. Voici les valeurs à appliquer dans votre logiciel (Fusion 360, SolidWorks...) :
| Type d'assemblage | Jeu total à prévoir | Exemple concret |
|---|---|---|
| Serré (En force) | 0.0 mm à 0.1 mm | Pièce fixe qui ne doit plus bouger (montage au maillet). |
| Glissant (Juste) | 0.2 mm | Couvercle de boîte, emboîtement LEGO. |
| Libre (Mouvement) | 0.4 mm à 0.5 mm | Charnière, axe de roue, vis dans un trou. |
💡 Conseil Pro : Pour un axe de 10mm qui doit tourner librement, dessinez le trou à 10.4mm ou 10.5mm. Ne dessinez jamais à 10.0mm !
3. Attention à la géométrie des trous
L'orientation de votre pièce sur le plateau change tout.
- Trou Vertical (Axe Z) : C'est le plus précis. La buse dessine des cercles parfaits. L'erreur est faible.
- Trou Horizontal (Axe X/Y) : Plus risqué. Le haut du cercle peut s'affaisser légèrement (bridging), rendant le trou ovale. Prévoyez un jeu un peu plus grand (0.5mm).
4. Le facteur Matériau (Retrait)
Certains plastiques rétrécissent en refroidissant. Cela s'appelle le "retrait" (shrinkage).
- PLA & PETG : Retrait négligeable (< 0.3%). Ce que vous dessinez est ce que vous obtenez.
- ABS : Retrait important (environ 0.5% à 1%). Si vous imprimez une pièce de 100mm en ABS, elle sortira peut-être à 99.2mm.
Chez IKO3D, nos profils machines compensent automatiquement une partie de ce retrait, mais pour des pièces mécaniques de haute précision en ABS, il est conseillé de redimensionner (Scale) votre modèle à 100.5% ou 101% dans votre slicer avant l'export.
❓ Questions Fréquentes
Comment rattraper une pièce trop serrée ?
Si vous avez déjà imprimé et que ça ne rentre pas : utilisez un foret à métaux pour réaléser les trous, ou du papier de verre pour réduire les axes. Le PLA se ponce très bien.
Faut-il utiliser des chanfreins (Chamfer) ?
OUI ! Ajouter un petit chanfrein (biseau) de 0.5mm à la base de vos pièces permet de compenser le phénomène de "patte d'éléphant" (la première couche qui s'écrase un peu trop sur le plateau). Cela facilite grandement l'assemblage.
Je veux insérer un écrou, quelle taille dessiner ?
Pour insérer un écrou M3 ou M4, prévoyez toujours 0.1mm à 0.2mm de jeu sur chaque face. Si vous voulez l'insérer à chaud (au fer à souder), dessinez le trou exactement à la taille de l'insert ou légèrement plus petit.