Quels sont les avantages de Grasshopper en fabrication additive ?

Créée en 2007, Grasshopper est un outil de modélisation algorithmique qui s’exécute dans le logiciel de CAO Rhinoceros. C’était auparavant un plug-in à installer mais l’outil a été complètement intégré dans Rhino 6 et toutes ses versions ultérieures. Facile à prendre en main, Grasshopper s’appuie sur des représentations mathématiques qui peuvent être utilisées pour modéliser n’importe quelle forme 3D. En fait, chaque composant est représenté sous la forme d’une boîte : l’utilisateur peut connecter les différentes boîtes entre elles, obtenant ainsi un diagramme de noeuds qui vient décrire la relation entre chacun bloc. Il n’y a donc pas de limite à la complexité, au degré ou à la taille des modèles. 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. Comme expliqué ci-dessus, 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 ?

L’impression 3D et Grasshopper

Vous imaginez bien que s’il est possible de modifier la géométrie presque à l’infini, c’est du pain béni pour la fabrication additive. De plus, cette idée d’utiliser une sorte d’organigramme capable de comprendre les relations entre différentes boîtes permet non seulement de créer une conception 3D mais aussi un G-code qui peut être exécuté sur une imprimante 3D. L’utilisateur pourrait donc s’affranchir de l’étape de slicing. Pour obtenir le G-code, 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.

Grasshopper 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. Il facilite la création de structures lattices, optimisant ainsi la quantité de matière à imprimer et le poids de la pièce finale. Enfin, Grasshopper simplifie la création d’itérations : en ajustant les paramètres de notre diagramme, on peut imaginer de multiples conceptions très rapidement et en limitant les erreurs. Si vous souhaitez avoir plus d’informations sur Grasshopper, cliquez ICI.

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*Crédits photo de couverture : Steampunk Pavilion © Tõnu Tunnel