Quelle résolution est nécessaire pour les briques compatibles avec Lego?

J'ai trouvé une histoire au sujet d'un équipement d'impression 3D pour sa minifig Lego , utilisant un Ultimaker. (L'article est en néerlandais, mais accompagné de photographies).

J'ai remarqué que ce qu'ils fabriquaient n'était pas les vraies briques de connexion, mais les outils utilisés par la minifig. Et que même ainsi, un peu de limage et un dremel ont été nécessaires par la suite pour les adapter correctement.

On me dit que pour que quelque chose se connecte correctement avec un vrai Lego, la machine doit être réglée très précisément.

Alors, quelle résolution est nécessaire pour imprimer des briques qui se connecteront avec des briques Lego normales?

Il s'agit vraiment plus de calibrage que de résolution - une imprimante mal calibrée aura des erreurs de dimension qui empêcheront de s'accoupler avec de vraies briques LEGO ou d'autres briques imprimées.

En outre, la «résolution» est un terme incroyablement chargé pour les imprimantes 3D, car il peut signifier beaucoup de choses différentes. Mais nous n'avons pas besoin de nous lancer là-dedans maintenant. Il y a vraiment deux choses importantes à s'inquiéter: la hauteur de couche et la largeur d'extrusion.

Les hauteurs de couche de 0,1 mm ou 0,2 mm doivent être fines. Les couches plus grossières peuvent rencontrer des problèmes de finition de surface qui rendent les briques difficiles à assembler ou à démonter. Il n'y a probablement pas beaucoup de raisons d'aller plus fin que 0,1 mm pour cette application. Presque toutes les imprimantes FFF peuvent atteindre une hauteur de couche de 0,1 mm tant qu'elles sont raisonnablement bien réglées.

Toute imprimante FFF domestique typique avec une taille de buse "normale" peut imprimer suffisamment fin pour que les briques fonctionnent. Il a juste besoin d'être bien réglé. La plus petite caractéristique "incontournable" d'une brique lego standard est le mur de 1,6 mm d'épaisseur sur les côtés. La taille de caractéristique imprimable minimale typique pour une imprimante FFF est de 2x la largeur d'extrusion, car la trancheuse placera un chemin sur le bord intérieur de la forme et le bord extérieur de la forme. (Certaines trancheuses autorisent les fonctions d'extrusion unique, mais ce n'est généralement pas recommandé car cela rend les pièces faibles.)

Alors, quelle est la largeur de la largeur d'extrusion? Il est réglable et différentes tranches recommandent automatiquement différentes valeurs, mais en règle générale, elles doivent être comprises entre 1x et 2x la taille de votre buse. Il y a des bizarreries de calcul de volume dans différentes trancheuses qui peuvent encourager des tailles plus grandes ou plus petites, donc parfois les gens recommandent [largeur d'extrusion = taille de buse + hauteur de couche] en particulier avec Slic3r. Ceci est très spécifique au système.

En supposant que vous ayez la buse standard la plus courante avec un orifice de 0,4 mm et que vous définissiez également la largeur d'extrusion à 0,4 mm, la trancheuse devrait placer quatre brins dans les murs de la brique LEGO. C'est bon.

Là où cela devient difficile, c'est si vous avez une largeur d'extrusion qui ne se divise pas également en 1,6 mm. Supposons que vous imprimez avec une largeur d'extrusion de 0,6 mm. Il y a suffisamment de place dans le mur de la pièce pour placer deux brins de périmètre complets de 0,6 mm ... mais un espace de 0,4 mm de large sera laissé au centre. Vous ne pouvez pas mettre un autre brin de 0,6 mm dans cet espace de 0,4 mm. Différentes trancheuses gèrent ces différentes manières. Certains laisseront un espace vide entre les murs et vous obtiendrez une impression très faible. Certains écraseront une quantité excessive de plastique dans l'espace, entraînant une mauvaise qualité d'impression à mesure que l'excès de matériau s'accumule de plus en plus sur chaque couche. Certains pousseront un brin plus petit que commandé pour essayer de remplir correctement le volume.

Ainsi, le conseil général avec de petites caractéristiques est de s'assurer que la largeur d'extrusion va dans l'épaisseur minimale de la pièce un nombre raisonnable de fois.

• [La taille de la fonction / la largeur d'extrusion <2] est MAUVAISE
• [Taille de la fonction / largeur d'extrusion = 2] est BON
• [2 <Taille de la fonction / largeur d'extrusion <3] est MAUVAIS
• [Taille de la caractéristique / largeur d'extrusion> 3] est BON

Bien que ceux-ci varient quelque peu selon la trancheuse - les trancheuses plus anciennes comme Skeinforge ont tendance à avoir plus de problèmes avec cela que les nouvelles trancheuses. En pratique, vous devez vérifier l'aperçu avant impression de votre trancheuse pour voir s'il laisse un espace entre les brins. Ajustez ensuite la largeur d'extrusion et le nombre de périmètres / coquilles pour essayer d'obtenir une sortie intelligente. Il y a quelques essais et erreurs impliqués.

J'ai des notes sur l'impression des briques Lego ici:

https://www.thingiverse.com/thing:3424550

Le résultat est que vous souhaitez aligner l'épaisseur de la paroi des bords de votre modèle de brique pour qu'elle corresponde à un multiple exact d'épaisseur de buse de votre imprimante. C'est plus important que d'utiliser un fichier STL qui correspond exactement aux dimensions réelles de Lego, car votre trancheuse et votre imprimante ne seront probablement pas en mesure de correspondre à ces dimensions de toute façon. Et à cause de cela, vous aurez besoin d'autres ajustements aux briques pour les aider à bien s'adapter les unes aux autres et aux vrais Legos.

De plus, bien qu'il soit bien entendu que les briques Lego utilisent une "unité Lego" de 1,6 mm pour leur épaisseur de bord standard, il est moins bien compris comment elles utilisent un "facteur de jeu" de 0,1 mm supplémentaire pour aider les briques à mieux s'emboîter. Sur la base de mes tests, ce facteur de jeu est supprimé des deux côtés d'un bord, de sorte qu'un mur de bord Lego standard devrait avoir une épaisseur de 1,4 mm.

Mettez tout cela ensemble, et j'ai trouvé que vous souhaitez viser des bords de 1,2 mm lorsque vous utilisez une buse de 0,4 mm et des bords de 1,5 mm lorsque vous utilisez une buse de 0,5 mm.

Alternativement, une buse de 0,4 mm peut faire de vrais bords Lego de 1,4 mm en n'utilisant qu'une seule ligne pour les murs extérieurs et en remplissant les 0,6 mm d'épaisseur restants. Personnellement, je ne veux jamais utiliser une seule ligne pour un mur, et 1,5 fois le diamètre de la buse est également le strict minimum en lequel je ferais confiance pour bien fonctionner, ce qui rend ce plan difficile également.

La pièce universelle à laquelle j'ai lié est en fait un générateur de briques personnalisable , qui vous permettra de faire des ajustements précis et vous aidera à créer des modèles STL de briques en fonction de votre imprimante, de votre trancheuse et de vos paramètres, et de votre matériau, qui imprimera bien et s'adaptera à d'autres briques .