Quels sont les avantages de Grasshopper en fabrication additive ?

Grasshopper est un plug-in inclus dans le logiciel de modélisation 3D Rhinoceros. Il s’agit d’un outil de modélisation algorithmique, spécifiquement utilisé pour concevoir et modifier des formes complexes à l’aide de certains paramètres. Pour ceux qui ne connaissent pas ce logiciel de CAO, il est important de savoir qu’il est spécialisé dans la modélisation libre avec NURBS. Les NURBS (non-uniform rational B-splines) sont des représentations mathématiques qui peuvent être utilisées pour modéliser n’importe quelle forme 3D. Il n’y a pas de limite à la complexité, au degré ou à la taille des modèles. Comme il s’agit d’un programme complémentaire, il est nécessaire de posséder celui de base. Mais quels sont les avantages de Grasshopper ? Et pourquoi est-il intéressant de l’utiliser pour l’impression 3D ?

Contrairement à d’autres langages de programmation, tels que RhinoScript ou rhino.Python, Grasshopper ne nécessite aucune connaissance préalable en programmation ou en codage. Au contraire, le plug-in permet aux développeurs et aux concepteurs de créer des algorithmes génératifs sans avoir à écrire de codes. En effet, les modifications sont visualisées par un diagramme de nœuds qui décrit chacune des relations mathématiques et géométriques d’un modèle tridimensionnel. Comme les formes peuvent être créées à partir de données, l’un des principaux avantages de Grasshopper est la possibilité de modifier la géométrie presque à l’infini en changeant simplement les valeurs des paramètres. De plus, les modifications peuvent être effectuées sans avoir à annuler ou à recommencer la conception. Mais que se passe-t-il lorsque ce programme est associé à la technologie de fabrication additive ?

Un diagramme de noeuds

L’impression 3D et Grasshopper

Ce plug-in Rhinoceros est particulièrement intéressant pour la production de pièces en céramique ou celles utilisant des matériaux d’une densité supérieure à celle des thermoplastiques. La technologie de modélisation par dépôt liquide (LDM), par exemple, est utilisée par la société italienne WASP pour extruder des matériaux tels que la céramique, la porcelaine, l’argile, l’alumine, la zircone et d’autres céramiques haute performance afin de promouvoir l’artisanat numérique et la production en interne. Avec des méthodes de fabrication comme celle-ci, il n’existe pas de logiciel de tranchage (ou slicer) permettant de préparer un fichier pour une impression 3D ultérieure. C’est là que Grasshopper entre en jeu. Le programme permet, entre autres, de personnaliser les remplissages, d’utiliser des objets open-source, de travailler avec des intersections, de créer des motifs et de choisir le chemin que suivra l’extrudeur.

De cette façon, une pièce ou un modèle peut être imprimé directement par Grasshopper. Pour obtenir le gcode (le fichier avec les commandes qui contrôlent l’imprimante), une étape de déconstruction du modèle en polylignes est nécessaire, ainsi que des points avec des coordonnées X-Y-Z qui seront les commandes de l’imprimante. Avec ce système, il est possible d’ajuster l’impression et de créer, par exemple, des tranches non plates avec des couches ayant des hauteurs différentes. Contrairement aux slicers traditionnels qui découpent le modèle stl en couches horizontales égales, ce plug-in offre la possibilité de contrôler les mouvements de l’extrudeur de manière plus avancée. Ainsi, le gcode peut être développé dans le programme, et de nombreux paramètres qui ne sont normalement pas disponibles dans Rhinoceros peuvent être modifiés.

L’impression 3D céramique

Ces types de plug-ins sont particulièrement intéressants dans les secteurs du design et de l’architecture, entre autres, car ils permettent de développer des modèles 3D beaucoup plus complexes. Pour avoir plus d’informations sur ce logiciel, c’est ICI.

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