Lithophanes :comment en fabriquer un et quel filament utiliser !

Saviez-vous que vous pouvez imprimer des images avec votre imprimante 3d ? Oui, comme une imprimante ordinaire mais plus sophistiquée et avec un aspect tridimensionnel. Ces images sont appelées lithophanes et peuvent être imprimées sur une imprimante 3D bon marché.

Dans cet article, nous allons découvrir les lithophanes imprimés en 3D :ce qu'ils sont, quelle est la meilleure façon de les imprimer, quel matériau utiliser et les étapes à suivre pour créer notre propre lithophane. Concrètement, comment créer son propre lithophane ?

Afin de créer un lithophane personnalisé, vous devez sélectionner une image haute résolution avec des caractéristiques de contraste élevé. Grâce à des outils en ligne gratuits, vous pouvez créer un fichier .STL contenant le lithophane, que vous pourrez ensuite importer dans la trancheuse de votre choix. Avant de commencer l'impression, il est très important de régler le pourcentage de remplissage à 100% afin de réussir l'impression d'un lithophane.

Maintenant que vous connaissez déjà les bases d'un lithopane, vous vous demandez peut-être quel type de filament utiliser.

En raison de la nature des lithophanes, l'acide polylactique blanc (PLA) se distingue comme le meilleur type de filament pour ce type d'impression. Néanmoins, il est important de préciser que le PLA a une température de transition vitreuse basse (environ 60°C), il est donc recommandé d'éclairer le lithophane avec une LED. Ils sont plus économes en énergie et gaspillent moins d'énergie sous forme de chaleur.

Dans les cas où ce n'est pas une option, vous devez imprimer le lithophane avec du PETG, qui est plus résistant à la chaleur mais aussi plus difficile à imprimer.

Qu'est-ce qu'un lithophane ?

Les lithophanes sont des images que l'on peut voir passer la lumière à travers une fine feuille translucide. En raison des différents niveaux d'épaisseur de la feuille, la lumière ne peut pas la traverser de la même manière en tout point de la surface.

Les parties plus épaisses sembleront sombres tandis que les parties plus fines laisseront passer la lumière, rendant ces zones plus claires. Le résultat final est une image, semblable à une photographie.

Autrefois, les lithophanes étaient sculptés dans de la cire, mais aujourd'hui, nous pouvons utiliser nos imprimantes 3D pour cela. Si on y réfléchit bien, ces images sont le résultat de différentes variations d'épaisseur sur une surface.

Ces variations peuvent être réalisées sur une imprimante 3D, en ajoutant des couches sur l'axe Z ou en augmentant la quantité ou l'épaisseur des lignes dans notre conception. Ensuite, avec un contre-jour ou une lampe, nous pourrions voir l'image comme une photographie normale.

En d'autres termes, vous pouvez facilement créer une image de votre famille, de vos amis ou de votre animal de compagnie pour votre maison, à l'aide d'outils gratuits. Un lithophane est un excellent cadeau pour les occasions spéciales. Vous pouvez prendre un selfie et l'envoyer en cadeau à un ami après une journée spéciale ensemble. Ou vous pouvez fabriquer une lampe à l'aide de lithophanes :lorsque vous l'allumez, les images seront projetées.

Comment créer un lithophane personnalisé

Avant de commencer à créer notre propre lithopane, faisons une liste de contrôle rapide des choses dont nous aurons besoin pour faire ce travail !

–Une imprimante 3D :nous supposerons que vous avez une imprimante parfaitement calibrée et que vous êtes un utilisateur expert (ou presque). Au cas où vous n'en auriez pas, vous serez tout de même initié à une nouvelle application d'impression 3D que vous ne connaissiez pas. Assurez-vous simplement que les pas de votre axe sont correctement calibrés, sinon votre image sera déformée. De plus, les paramètres de rétraction doivent être correctement définis, sinon le cordage de votre objet affectera la qualité d'impression.

–Une photographie ou une image :cela peut être tout ce qui vous passe par la tête. Pour commencer, vous pouvez choisir des images simples (par exemple des personnages de dessins animés) ou des motifs à contraste élevé. Si vous faites cela, vos premiers échantillons seront plus rapides à imprimer et vous pourrez corriger toute erreur qui apparaît.

Le format JPG est mieux utilisé pour les images dans ce cas en raison de sa taille et de sa haute qualité d'image.

–Un logiciel de découpage :utilisez votre favori. Vous n'aurez pas besoin d'outils complexes. À la seule exception du pourcentage de remplissage, nous utiliserons principalement des paramètres réguliers. Si vous êtes capable d'obtenir de bonnes impressions à partir de votre machine, conservez la plupart des paramètres que vous utilisez régulièrement.

N'oubliez pas de régler le pourcentage de remplissage à 100 %. Sinon, vous vous retrouverez avec un lithophane d'une grille translucide (ou en nid d'abeille, ou le motif que vous utilisez pour le remplissage). J'utilise Cura comme trancheuse de choix, mais, encore une fois, n'importe quelle trancheuse fera l'affaire.

–Un outil en ligne pour convertir des images en fichiers STL :bien que vous puissiez utiliser un logiciel de conception avancé comme Adobe Fusion 360 pour créer un lithophane, nous pouvons ignorer la courbe d'apprentissage et passer directement aux outils en ligne conçus à cette seule fin.

Dans cet article, nous utiliserons un outil en ligne gratuit qui ne nécessite pas d'inscription, offre de nombreuses options de personnalisation et donne des résultats impressionnants. Il est développé par 3dp.rocks et vous pouvez le vérifier ici .

Création de votre lithophane

Une fois sur le site Web, cliquez sur "IMAGES" puis téléchargez l'image que vous avez choisie sur votre ordinateur.

Pour faciliter votre premier essai, choisissez le "FLAT" tapez dans le menu du bas. Une fois que vous avez terminé votre premier lithophane et que vous êtes satisfait des résultats, vous pouvez essayer des formes plus complexes.

Cliquez sur "Actualiser" puis "Paramètres" . Cela ouvrira un menu avec plusieurs options.

Le premier est « MODÈLE » et cela nous permet d'ajuster la taille et la résolution du lithophane. Je vous recommande de commencer par une taille maximale de 150 mm, une épaisseur de 3 mm et 0 pour la bordure.

"Couche la plus fine" permet de choisir la plus petite largeur de l'image. Ici, je vous conseille de régler la largeur de votre buse. J'utilise habituellement 0,4 mm. Une taille de buse plus petite améliorera la qualité de l'image mais augmentera le temps d'impression.

Vous pouvez modifier le reste des paramètres une fois que vous maîtrisez ce tutoriel génial.

La deuxième option du menu est "IMAGE" Paramètres, et il contient différents effets à appliquer à votre lithophane. Pour l'instant, nous allons tout laisser par défaut sauf "Image négative  » :nous le changerons en « Image positive ». Cliquez ensuite sur Actualiser.

Le dernier menu d'options est "Paramètres de téléchargement" , et cela nous permet de changer le format de notre fichier 3D. Sélectionnez binaire et manuel pour continuer. Maintenant que vous êtes prêt à télécharger votre lithophane, cliquez sur télécharger et importez votre modèle 3D dans votre goto slicer.

Trancher votre lithophane

Il est très important que vous décidiez dans quelle position vous imprimerez le modèle 3D. Vous pouvez l'imprimer verticalement ou horizontalement. Si vous choisissez le premier, la hauteur de la couche peut être inférieure à la largeur de la buse, ce qui améliore la résolution de l'image. Je vous recommande d'utiliser 0,1 mm comme hauteur de couche.

L'inconvénient d'imprimer une lithographie verticalement est que le temps d'impression augmentera considérablement. Cela peut être réduit en ajustant les paramètres de jerk et de vitesse, mais cette fois, concentrons-nous sur l'obtention d'une belle impression au lieu de la rendre rapide.

Si pour une raison quelconque vous préférez imprimer horizontalement, vous devrez modifier le paramètre "couche la plus fine" dans la hauteur de couche choisie. En raison de la résolution inférieure, les moindres détails de votre lithophane peuvent disparaître, je vous déconseille donc de l'imprimer de cette façon .

La vitesse d'impression est un autre paramètre clé dans ce projet :pour conserver une haute résolution dans votre image, vous devrez ralentir la vitesse à 30-40 mm/s . De petites différences dans le périmètre de votre objet entraîneront de vilaines marques, alors commencez lentement et augmentez la vitesse plus tard lorsque vous vous sentez à l'aise.

L'importance de la vitesse de déplacement lors de l'impression de lithophanes ne peut être surestimée. Jetez un œil à l'exemple suivant du même fichier imprimé dans différents paramètres :

Il n'y a que deux différences entre les deux impressions, mais elles ont grandement amélioré le résultat. La vitesse de déplacement a été réduite de 45 mm/s à 30 mm/s, tandis que la hauteur de couche est passée de 0,3 mm à 0,2 mm. Le filament utilisé dans les deux cas était un PLA blanc générique que j'avais traîné (correctement conservé et en bon état).

L'augmentation du temps d'impression était notable, mais dans le schéma plus large de l'impression 3D, les lithophanes ne nécessitent pas autant de filament ou de temps.

Le pourcentage de remplissage de votre impression doit être de 100 % . Sinon, le slicer ne remplira pas les espaces les plus épais et l'effet "zones plus sombres" ne sortira pas.

Meilleurs matériaux pour l'impression de lithophanes

Comme vous le savez, le PLA est le matériau le plus convivial à utiliser, c'est donc une excellente option pour imprimer des lithophanes. Lorsque les parties les plus fines sont imprimées, elles semblent translucides et deviennent plus sombres lorsque l'épaisseur augmente. Cet effet devient encore plus notoire lorsqu'un PLA blanc est utilisé.

Bien que vous puissiez utiliser n'importe quelle couleur de lumière, le blanc est la meilleure option car il permet d'obtenir les meilleurs résultats même avec des lampes à faible puissance. Les couleurs sombres ne laissent pas passer la lumière à travers le lithophane, elles ne sont donc pas adaptées à cela.

L'inconvénient de l'impression 3D des lithophanes avec du PLA est la résistance thermique limitée de ce matériau. A 60°, le PLA commence à se déformer et devient mou. Beaucoup de gens fabriquent des lampes au lithophane, et si l'ampoule devient trop chaude, le PLA pourrait fondre et ruiner l'objet. Une excellente solution pour cela est de changer la lampe pour une avec des lumières LED. Ceux-ci sont plus brillants et ne chauffent pas trop.

Une autre excellente option pour imprimer des lithophanes est le PETG, qui est encore plus translucide que le PLA (les bouteilles de soda sont faites de ce matériau). Il peut supporter des températures plus élevées et ne se casse pas si facilement. En tant que partie négative, ce matériau n'est pas si facile à imprimer. Cela peut provoquer plus de gauchissement, une faible adhérence entre les couches et un délaminage . De plus, il nécessite un lit chauffant pour être utilisé.

Le nylon peut supporter jusqu'à 90°C et il est encore plus translucide que le PLA, il peut donc être utilisé pour ce type d'impression. Si vous êtes très doué en impression 3d, vous pouvez essayer un lithophane en nylon, mais à mon avis, cela n'en vaut pas la peine.

Ce matériau est plus cher et vraiment difficile à imprimer. Il doit être sec ou il commencera à se boucher. De plus, vous aurez besoin d'un hot-end spécial :le nylon a besoin de près de 250 °C pour être imprimé. Si votre extrudeuse a des pièces imprimées en 3D, oubliez le nylon.

Je ne recommande pas d'utiliser l'ABS pour ça. Il est vrai qu'il peut résister à des températures plus élevées, mais l'opacité de ce matériau est trop élevée . De fines couches d'ABS peuvent bloquer toute la lumière de la lampe, de sorte que vous ne pourrez voir aucune image dans votre lithophane.

En un mot, le PLA est la meilleure option . Choisissez maintenant une image, allumez votre imprimante et entrez dans le monde des lithophanes !

Matériel recommandé : Filament PLA blanc et filament PETG blanc.

Pouvez-vous imprimer un lithopane avec une imprimante SLA ?

Il est tout à fait possible d'imprimer un lithophane à l'aide d'une imprimante SLA à base de résine. En fait, le niveau de détail et de précision pouvant être obtenu en utilisant ce type d'imprimante sera beaucoup plus élevé par rapport à une imprimante FDM. Néanmoins, les lithophanes ne sont généralement pas imprimés à l'aide de la technologie SLA en raison de la surface de construction plutôt petite que ces imprimantes ont généralement.

Meilleurs paramètres Slicer pour l'impression de Lithophanes

Quel que soit le Slicer que vous utilisez, les paramètres ne seront pas différents. En fait, certaines trancheuses peuvent déjà inclure un profil spécifique pour l'impression de Lithophanes, vous pouvez donc les essayer en premier.

Étant donné que le PLA sera probablement votre filament de choix, voici les paramètres idéaux pour obtenir des lithophanes de haute qualité.

Paramètres idéaux du Slicer pour l'impression de Lithophanes (PLA) :

• Température d'impression : 200 – 210 ºC
• Température du lit : 50 - 65 ºC
• Hauteur du calque :0,12 mm jusqu'à 0,2 mm pour plus de détails
• Rétractation :6mm
• Remplissage :100 %
• Vitesse :50 mm/s
• Vitesse de couche initiale :20 mm/s
• Hauteur de couche initiale :0,2mm
• Vitesse initiale du ventilateur :0 %
• Vitesse du ventilateur (après les couches initiales) :100 %

Si vous décidez d'essayer avec le PETG, ajustez simplement les températures d'impression et du lit en conséquence :température d'impression 230 °C et température du lit 80 °C.

Conclusion

L'impression de lithophanes est beaucoup plus facile que la plupart des gens ne le pensent, car il vous suffit de télécharger l'image sur le logiciel qui la convertira en un fichier pouvant être découpé par le trancheur, de définir le remplissage à 100 % et c'est à peu près tout.

Alors, j'espère que vous tenterez votre chance et imprimerez bientôt votre première lithographie !

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