En une phrase, l’impression 3D est un processus de fabrication d’objets solides en trois dimensions à partir d’un fichier numérique.
La création de cet objet est réalisée à l’aide de procédés additifs, ce qui signifie qu’il y aura un matériau qui sera ajouté et traité avec d’autres et que quelque chose en sera fait.
Dans ce processus complet, un objet est créé en déposant des couches successives de matériau. Chacune de ces couches est parfois visible sous la forme d’une coupe horizontale finement tranchée de l’objet éventuel.
En la comparant au mode de fabrication traditionnel, l’impression 3D s’oppose à la fabrication soustractive c’est-à-dire à la découpe d’un morceau de matière première. Parmi les nombreuses choses que vous pouvez fabriquer, vous pouvez imprimer en 3D une serrure de porte.
Dans cet article, nous vous proposons une procédure par étapes pour imprimer la serrure de porte. En imprimant cette serrure de porte, vous pouvez l’utiliser à votre avantage de plusieurs manières.
Pour imprimer quoi que ce soit en 3D, vous devez disposer d’une imprimante 3D, d’un modèle 3D et du filament ou de la résine comme matière première.
Alors avant de vous lancer, voici quelques notions de base sur l’impression 3D. Si vous le savez déjà, n’hésitez pas à l’ignorer.
Notions de base sur l’impression 3D
L’impression 3D commence par un modèle. Pour l’impression 3D, vous devez créer un modèle pour vous-même ou le télécharger à partir d’un référentiel 3D.
Si vous le créez vous-même, vous aurez plus d’options comme choisir parmi un scanner 3D, une application, un appareil haptique, un code ou un logiciel de modélisation 3D.
Le marché regorge d’outils logiciels de modélisation 3D. D’un côté, il existe des logiciels de qualité industrielle qui coûtent des milliers de dollars par an pour une licence. D’un autre côté, il existe des logiciels open source qui ne coûtent rien.
Une fois que vous avez un modèle 3D, l’autre étape consiste à préparer le fichier pour votre imprimante 3D. Le processus s’appelle le slicing, c’est-à-dire la division d’un modèle 3D en plusieurs couches horizontales. Cela se fait avec un logiciel de découpage.
Il existe des imprimantes 3D disponibles sur les marchés qui ont une trancheuse intégrée. De telles imprimantes vous permettent d’alimenter le fichier brut .stl, .obj ou même CAO. Une fois votre fichier découpé, il est prêt à être envoyé à votre imprimante 3D.
La connexion peut être effectuée via USB, SD ou Internet. Pour vous faire comprendre, nous avons évoqué ici la procédure en supposant que vous imprimeriez par extrusion thermique qui est la forme la plus courante d’impression 3D.
Le fichier numérique que vous envoyez à l’imprimante pour impression serait au format STL. Vous devez éviter de croiser les surfaces lors de la création de ce fichier. Évitez d’envoyer plusieurs objets dans un seul fichier. Et essayez de limiter les courbes horizontales.
Étape 1 : Comprendre l’aperçu de la serrure de porte d’impression 3D
Il existe un certain nombre de serrures, mais nous allons démontrer la procédure d’impression 3D d’une serrure à mortaise. La serrure est l’une des rares à pouvoir être fabriquée sans utiliser de ressorts.
Ainsi, pratiquement vous n’avez besoin d’aucune autre pièce externe pour faire cela. On peut soutenir qu’il existe plusieurs types de serrures à mortaise, nous allons donc fabriquer la serrure standard à 5 leviers, que l’on trouve pratiquement dans la plupart des maisons.
Le mécanisme de la serrure est simple, mais ce qui est difficile, c’est de faire en sorte que les formes s’emboîtent et s’écoulent en douceur. La serrure à mortaise que nous imprimons aura sept crans.
La fonction de deux encoches supplémentaires est qu’elles seront utilisées pour pousser et rétracter le pêne qui verrouille la porte. Maintenant, pour que la clé fonctionne des deux côtés, la serrure doit être symétrique.
Généralement, la clé une fois entrée se trouve à l’intérieur d’un petit récipient cylindrique appelé « rideau ». Le conteneur s’ouvre avec une poussée qui se fait par la clé.
Les leviers de la serrure ont des encoches qui retiennent une section du pêne. Ces sections doivent être levées à la bonne hauteur pour ouvrir une passerelle permettant au verrou de s’échapper.
Il y a des courbes à la base de chaque levier qui correspondent à la hauteur de la goupille correspondante sur la clé.
Ce sont toutes les exigences de la serrure, au-delà de celles-ci, tout ce dont nous devons nous soucier est de construire un boîtier pour loger les composants. Parallèlement à cela, vous devez vous assurer que tout ce qui est pris en charge et capable de se déplacer dans toute son amplitude de mouvement.
Prenez, par exemple, le rideau, par exemple, pousse le boulon à l’aide d’un segment plus petit à l’arrière mais a un support plus grand qui aidera à diriger le boulon.
De la même manière, les leviers reposent sur l’encoche du boulon lorsqu’ils sont ouverts, mais une fois l’appareil verrouillé, ils ont besoin de quelque chose contre lequel s’appuyer.
Étape 2 : Commencez à partir de la trancheuse et de son réglage
Vous devrez choisir un logiciel de tranchage 3D parmi le nombre de différents disponibles sur le marché. Pour commencer, nous aimerions vous dire qu’il est facile de considérer la clé car elle est le centre de toute l’action.
Mais vous n’avez pas besoin de créer la clé réelle, pour l’instant, à la place, vous faites simplement un cylindre d’environ 3 mm de rayon, puis continuez à augmenter les segments.
La chose importante à retenir ici est que le lissage ne sera pas pris en compte ici lors de l’impression.
Nous vous recommandons donc de tout régler sur la surface « dure » dans Propriétés. Cela vous permettrait de voir exactement ce qui sera imprimé.
Vous devrez convertir en un poly éditable et, à l’aide d’outils tels que connecter et extruder, vous pouvez diviser la surface. Cela vous aidera à retirer la forme de base de la clé.
Vous devrez tenir compte de l’échelle à laquelle vous travaillez. Essayez également de garder les encoches suffisamment hautes pour faire une différence de 1 mm. Le dernier point à vérifier est que chaque broche mesure environ 2 mm de large. C’est la conception de la forme de base d’une serrure de porte.
Étape 3 : Faire le rideau pour votre serrure de porte
C’est l’étape la plus importante lors de l’impression 3D de vos serrures de porte. La fonction du rideau est de s’ouvrir lorsque la clé n’est pas présente dans la serrure de la porte et vice versa.
Pour imprimer en 3D la serrure de la porte, nous devons nous assurer qu’elle repose dans le boîtier et qu’elle est soutenue, en même temps qu’elle fonctionne librement.
Pour cette raison, nous avons besoin d’une telle section, que nous pouvons utiliser avec chaque couche. Pour s’assurer que le rideau s’adapte, vous devrez prendre la forme de votre clé.
Pour ce faire, vous devez sélectionner les faces d’un côté, puis les extruder vers l’extérieur dans le groupe. Gardez à l’esprit et extrudez la même quantité que vous avez fait auparavant.
Sachant que ce sera la plus grande section du rideau, qui va stabiliser le boulon, vous pouvez le façonner et le faire ressembler à un œuf. Ensuite, supprimez tout sauf la section incurvée et comblez l’espace restant.
Étape 4 : Concevoir les leviers de votre serrure de porte
La fonction d’un levier à l’intérieur d’une serrure de porte est de s’asseoir à l’intérieur du verrou. Il sera donc petit et dans notre conception, nous avons cinq leviers.
La différence entre ces leviers se situerait au niveau des courbes qui sont présentes en bas et cette différence aide les touches et les goupilles.
Il est donc conseillé de commencer par une petite boîte qui est plus large et haute. La mesure recommandée est de 2 mm.
Pour concevoir un levier, vous devez établir un point de pivot qui devrait idéalement être aussi loin que possible. Il est recommandé de faire pivoter le levier de 15 degrés vers le haut, mais vous pouvez utiliser la taille en fonction de vos besoins.
Et pour créer des courbes pour les goupilles, vous devrez créer le cylindre pour chaque goupille. Après avoir conçu le levier, vous devez concevoir le boulon.
Étape 5 : Conception du boulon
La conception de cette pièce nécessite beaucoup de précision. Les trous à l’intérieur d’un boulon déterminent l’avancement du rideau.
En réalisant cette pièce si besoin vous devrez réviser les leviers. Vous pouvez donc commencer avec une boîte qui a une hauteur de couche 1,5 fois supérieure et double la largeur.
La profondeur doit être la même que la largeur de la goupille des clés. Vous devrez le positionner de manière à ce que le cylindre de rotation des leviers soit à mi-course sur sa droite.
Après cela, vous devrez tourner les leviers jusqu’à ce qu’ils atteignent leur position d’ouverture.
Ajustez la hauteur du boulon de manière à ce qu’il s’adapte à l’intérieur, puis inclinez le haut du boulon de manière à ce que les leviers les aient et qu’ils ne puissent pas dépasser les leviers.
Maintenant que le rideau, le levier et le verrou ont été conçus, vous allez devoir travailler sur le boîtier de la serrure.
Étape 6 : Modélisez le boîtier de votre boulon 3D
Pour créer le boîtier, vous devez commencer par créer une boîte suffisamment large. Il doit pouvoir intégrer la rotation complète du rideau.
Le boîtier doit se terminer par le boulon lorsqu’il est en position ouverte et la chasse doit être contre le bord. Vous devez vous assurer qu’il y a un certain espace entre « au-dessus du boulon » et le bas du rideau.
L’épaisseur du boîtier est quelque chose que vous pouvez décider vous-même et peut varier en fonction du matériau avec lequel vous souhaitez imprimer.
Extrudez le devant, une fois que vous avez dupliqué le modèle, puis créez l’autre moitié après avoir supprimé le reste.
En fonction de votre souhait de visser les modèles ensemble, vous pouvez simplement extruder quelques blocs présents sur le boîtier arrière pour que les vis s’y installent.
Parfois, ceux-ci peuvent servir de supports pour le boulon, mais ce ne sont que les moments où vous les alignez avec lui.
Donc, si vous avez le moindre doute sur l’endroit où tout va bouger, vous feriez mieux d’essayer de placer des cylindres sur n’importe quel objet en rotation pour voir l’arc.
Après cela, coupez et extrudez la petite section pour rencontrer l’arrière des leviers au repos.
Cela les empêchera de bouger sans le boulon en place. Notez qu’il devra venir de la paroi latérale, car le rideau devra pivoter en dessous.
Recommandations pour les serrures de porte imprimées en 3D sur Thingiverse
- Ninja Lock – Serrure de porte intérieure pour enfants de bslayton : Le concepteur recommande principalement cette conception 3D pour la porte de l’enfant. Les moments où vous ne souhaitez pas que vos « enfants » s’éloignent de l’utilisation, c’est à ce moment-là que vous pouvez l’utiliser.
- Serrure de porte motorisée par IamTeknik : Cette serrure de porte est inspirée de Spiderman, selon le profil du designer. Il utilise une crémaillère qui convertit le mouvement rotatif du moteur en un support qui est connecté au cadre de la porte.
- Serrure de porte automatisée par markslewis62 : La serrure de porte est conçue pour comprendre nos chiens et les laisser partir quand ils le souhaitent et s’arrêter quand ils ne le font pas. Cette serrure est contrôlée avec le système Arduino.
La conclusion
Bien que la conception soit un peu technique, si vous avez une trancheuse et que vous avez travaillé avec, vous le saurez.
Voyez qu’il y a quatre parties, dont vous devez connaître la conception pour concevoir la serrure de porte. Ces pièces sont les rideaux, les leviers, les boulons et le boîtier.
Nous commençons par la partie dont dépend la conception de toutes les autres parties, c’est-à-dire le rideau suivi par les moins dépendants.
Pour imprimer en 3D, une serrure de porte est une tâche facile par rapport à l’impression de beaucoup d’autres choses. Nous avons essayé dans l’article de faire en sorte que le langage n’ait pas l’air aussi technique qu’il le sont. Pour imprimer en 3D une serrure de porte, vous devez suivre les étapes mentionnées dans cet article.
Les étapes mentionnées ci-dessous sont le moyen le plus simple de tirer profit de l’impression 3D de la serrure de porte. Et puis il y a aussi des sites sur lesquels vous pouvez télécharger votre produit pour le vendre.
