Depuis le tout début, la sagesse dominante concernant les imprimantes 3D de bureau grand public était qu’elles étaient d’excellents outils pour produire des prototypes ou des créations uniques, mais rien de plus que cela était simplement trop demander. Après tout, ils étaient trop lents, coûteux et pointilleux pour être utiles dans un cadre de production. Une fois que vous aviez besoin de plus que quelques copies d’une pièce en plastique, vous feriez mieux de mordre la balle et de passer au moulage par injection.

Mais bien sûr, les choses ont beaucoup changé depuis. Qui aurait pu imaginer qu’un jour vous pourriez acheter cinq imprimantes 3D pour le prix du mini-tour Harbour Freight le plus merdique ? Les imprimantes 3D modernes ne sont pas seulement moins chères, elles sont également plus fiables et produisent des pièces de meilleure qualité. De plus, avec des logiciels comme OctoPrint, leur gestion est un jeu d’enfant. Aujourd’hui, créer une petite ferme d’impression et produire des pièces en grande quantité à un prix abordable est bien à la portée de l’amateur moyen.

Lampe de navette spatiale
Les LED vacillantes donnent une impression de mouvement

Alors peut-être que je n’aurais pas dû être aussi surpris quand j’ai commencé à voir des annonces pour ces lampes de fusée imprimées en 3D apparaître sur eBay. Disponibles auprès de divers vendeurs à un large éventail de prix en fonction du temps que vous êtes prêt à attendre pour l’expédition, les lampes se présentent sous plusieurs formes et tailles, et comportent généralement soit la navette spatiale, soit la puissante Saturn V perchée au sommet d’un « panache d’échappement ” de plastique PLA blanc. Avec quelques LED orange clignotant à l’intérieur, la lampe promet de produire un effet de flamme impressionnant qui ravira les passionnés d’espace petits et grands.

En tant que passionné d’espace qui se situe quelque part entre ces extrêmes, j’ai décidé que cela valait la peine de risquer 30 $ US pour voir à quoi ressemblait l’une de ces choses dans la vraie vie. Après avoir attendu un mois, une boîte écrasée est arrivée à ma porte qui, j’en étais sûr, contiendrait une minuscule version mutilée de la lampe majestueuse qu’on m’avait promise – comme la triste excuse pour un hamburger que McBurgerLand vous donne en fait par rapport à ce qu’ils annoncent à la télévision .

Mais en personne, ça a vraiment l’air fantastique. L’utilisation de structures imprimées en 3D à éclairage interne pour simuler la fumée et les flammes est quelque chose que nous avons vu faire dans le domaine du bricolage, mais le faire dans une pièce de production relativement bon marché est suffisamment impressionnant pour que je pense que cela méritait un examen plus approfondi.

Maintenant, j’ai toujours été d’avis que la meilleure façon de voir comment quelque chose a été construit est de le démonter, donc j’admets que ce qui suit s’écarte un peu du reste des démontages de cette série. Il n’y a pas de grand mystère autour du scintillement de quelques LED parmi les lecteurs Hackaday, nous savons donc déjà que l’électronique sera simpliste à l’extrême. Cette fois-ci, la partie intéressante n’est pas ce qu’il y a à l’intérieur, mais comment l’objet lui-même a été produit en premier lieu.

L’étoile du spectacle

J’ai choisi la version navette spatiale de sa lampe plutôt que la Saturn V parce que c’est de loin la plus difficile des deux à produire. Je savais que l’orbiteur emblématique, ainsi que son réservoir externe orange et ses boosters latéraux, rendraient une impression FDM plus difficile que la fusée cylindrique Apollo. La navette serait presque certainement imprimée en plusieurs morceaux et collée ensemble, et je voulais voir à quel type de qualité de construction on pouvait s’attendre dans le pire des cas.

Navette spatiale

Mais même après un examen attentif du vaisseau spatial d’environ 120 mm (4,7 pouces), je dois admettre qu’ils ont fait du très bon travail. Il est clair que beaucoup de travail de finition a été consacré à la pièce, en particulier sur le réservoir externe et les boosters, mais l’imprimante utilisée pour produire la navette est évidemment assez bien conçue. Vous pouvez voir de faibles lignes de couche sur l’orbiteur lui-même, mais d’après mon expérience, ils sont toujours difficiles à cacher sur des surfaces blanches. Notez également que les fenêtres ne sont pas seulement peintes, mais sont en fait de minuscules empreintes dans la surface d’impression, tout comme les propulseurs RCS sur le nez.

Navette spatiale imprimée en 3D
Interface de support le long de l’arrière des ailes.

En termes de production, il semble que l’orbiteur ait été imprimé séparément du réservoir et des boosters, puis collé après que les pièces aient été peintes. Il est également clair que toutes les pièces ont été imprimées verticalement, ce qui est quelque peu surprenant, car l’orientation d’impression logique pour l’orbiteur serait de l’avoir à plat sur le lit.

Un matériau de support considérable a dû être utilisé pour imprimer l’orbiteur verticalement, dont les restes peuvent être vus dans la surface en gradins à l’arrière des ailes. Je ne sais pas pourquoi ils auraient emprunté cette voie plus difficile, même s’il est possible qu’ils les impriment verticalement pour maximiser le nombre d’entre eux pouvant tenir sur le lit à la fois.

Alors que le propriétaire de l’imprimante 3D en moi est impressionné par la qualité de la pièce finale, le nerd de l’espace en moi doit dire que ce n’est pas une interprétation particulièrement bonne de la navette spatiale. Les extrémités des ailes sont toutes fausses, il n’y a pas de propulseurs OMS à l’arrière et le nez ressemble plus à un chien de dessin animé triste qu’au légendaire avion spatial que la NASA a volé pendant trois décennies. Bien sûr, l’enfant dans lequel cette lampe se retrouverait probablement ne saura rien de tout cela.

Faire sortir les nuages

Alors que la navette spatiale elle-même était assez impressionnante, le panache de PLA sur lequel elle roule l’est nettement moins. Peindre le plastique aurait réduit l’effet brillant, mais l’inconvénient de le laisser inachevé est que même de petites incohérences de surface sont évidentes. Un examen attentif montre des signes évidents de sous-extrusion, souvent un indice que la vitesse d’impression a dépassé la capacité de l’extrudeuse à faire fondre le volume de plastique requis.

impression 3D goopy

Les choses ne sont pires qu’à l’intérieur. Le panache a été imprimé sans structure de support interne pour économiser du temps et du matériel, et bien que cela fonctionne bien pour la plupart, il y a quelques zones où l’impression a failli échouer. Un patch près du bas s’est tellement déformé qu’il semble avoir été gratté contre l’extrudeuse, car il y a des traces de décoloration et de carbonisation.

En général, j’ai l’impression que les panaches sont imprimés à un rythme beaucoup plus rapide que la navette elle-même. Il se peut même qu’elles soient imprimées sur un deuxième ensemble d’imprimantes moins rigoureusement entretenues et calibrées, car elles n’ont pas besoin d’avoir les détails du vaisseau spatial « héros » auquel elles sont accouplées.

Allumer la bougie

Comme vous vous en doutez probablement, l’électronique à l’intérieur de la lampe n’a rien d’excitant. Le petit PCB a huit LED (quatre rouges, quatre jaunes) pilotés par un circuit intégré à 8 broches non marqué et est collé à chaud directement sur le dessus d’une cellule de poche de 800 mAh.

électronique simple

Une carte plus petite est chargée de charger la cellule avec un câble micro USB standard et comprend le circuit intégré de gestion de batterie LTH7 dont les lecteurs réguliers se souviendront peut-être que nous avons vu pour la dernière fois utilisé dans le circuit d’alimentation de certains téléavertisseurs de restaurant très gonflés. Le module de charge semble avoir été réutilisé à partir d’un autre appareil, mais la nature unique de la carte LED me fait penser qu’elle est spécialement conçue pour ces lampes.

L’argent parle

Il me semble assez clair que toutes les pièces de cette lampe ont été produites à l’aide d’imprimantes 3D grand public standard, car il n’y a rien ici qui ne puisse être réalisé sur une Ender 3 d’entrée de gamme. Mais qu’en est-il des coûts de matériel ? Eh bien, ce style particulier de lampe pèse environ 160 grammes, et puisque nous savons d’après la documentation incluse qu’il a été imprimé en PLA, nous pouvons facilement calculer des métriques intéressantes.

Calculateur de coût d’impression 3D

À savoir, exécuter chacun consomme un peu au nord de 52 mètres de filament, pour un coût d’environ 3,20 USD compte tenu des prix actuels du PLA à la consommation d’environ 20 USD par kilogramme. Bien que cela ne prenne pas en compte le matériel de support qui aurait été nécessaire lors de l’impression de la navette, nous pouvons également parier que les entreprises qui impriment ces lampes ne paient pas le prix de détail complet pour leur filament. Même avec les impressions ratées occasionnelles qui faussent le nombre, il est sûr de dire que le coût du matériel pour chacune de ces lampes est bien inférieur à 4 $.

Compte tenu du coût de la main-d’œuvre tristement bas de la Chine et du coût minimal de l’électronique simpliste nécessaire pour les équiper, il y a tout un profit à faire sur chaque lampe à 30 $. Une telle opération pourrait rapidement récupérer le coût de la ferme d’impression initiale, auquel cas les seules dépenses en cours seraient un nouvel approvisionnement en PLA, batteries et LED.

Bref, on dirait que nous nous sommes tous trompés. Ou du moins, pas assez imaginatif pour prédire les sauts quantiques que l’impression 3D de bureau ferait dans une décennie. Bien qu’il puisse être exagéré de dire que c’est une solution idéale, des produits comme celui-ci sont la preuve que les fermes d’impression d’imprimantes 3D grand public peuvent non seulement produire des pièces prêtes pour la production, mais qu’elles peuvent potentiellement vous faire beaucoup de l’argent le faisant.