Dark 2 : un casque de Dark Vador imprimé en 3D et animé.

https://youtu.be/8P2rBysBHL8

https://youtu.be/VXNbwr4G26k

J'ai conçu et imprimé en 3D "Dark 2 : A 3D Printed Animated Darth Vader Helmet", avec une touche d'originalité, pour nos petits-enfants qui sont fans de Star Wars !

Ce casque animé de Dark Vador est construit à partir de dix-huit tranches de casque similaires à mon modèle "Un cœur de Saint-Valentin animé et imprimé en 3D pour ma Saint-Valentin". Ce modèle n'anime que la partie de la tête de mon premier dessin de Dark Vador. Avec plus d'espace dans chaque tranche de tête, j'ai pu simplifier ce modèle en ajoutant des épingles imprimées en 3D au lieu des épingles métalliques utilisées dans la conception du cœur, ce qui a permis d'éviter les étapes d'usinage et d'insertion des épingles métalliques pendant la construction.

Comme dans la conception du cœur, le moteur et le système d'engrenage de ce modèle sont conçus pour faire tourner la tranche supérieure de 180 degrés tout en maintenant la tranche inférieure immobile, puis pour maintenir la tranche supérieure immobile tout en faisant tourner la tranche inférieure de 180 degrés.

Et comme pour le design du cœur, pour faire tourner les tranches intérieures (entre le haut et le bas), les tranches inférieure et intérieure contiennent des épingles imprimées en 3D et les tranches intérieure et supérieure contiennent des fentes. Chaque épingle s'insère dans la fente de la tranche supérieure, et chaque fente est conçue pour permettre une rotation de 10 degrés avant d'entrer en avec l'épingle inférieure. Ainsi, lorsque la tranche supérieure tourne de 10 degrés, sa fente entre en avec la goupille de la tranche inférieure et cette tranche commence à tourner, et lorsque la tranche inférieure tourne de 10 degrés, la goupille de la tranche inférieure commence à tourner. Ce processus continue vers le bas des tranches jusqu'à ce que la partie supérieure tourne de 180 degrés et que la partie inférieure commence à tourner pour remettre le casque en place.

Le seul entre chaque tranche doit être les broches dans les fentes. Il faut donc une impression 3D (pas de déformation) et un assemblage (roulements complètement à fleur du haut et du bas de chaque tranche) soignés pour réussir l'impression 3D et l'assemblage de ce modèle.

Comme d'habitude, j'ai probablement oublié un ou deux fichiers ou qui sait quoi encore, alors si vous avez des questions, n'hésitez pas à me faire part de vos commentaires car je fais beaucoup d'erreurs.

Conçu avec Autodesk Fusion 360, découpé avec Ultimaker Cura 4.8.0, et imprimé en 3D en PLA sur Ultimaker S5s.

https://youtu.be/VXNbwr4G26k

Parts.

J'ai acquis les pièces suivantes :

• Une batterie 2AAA de retour avec interrupteur (optionnel si vous n'utilisez pas d'alimentation électrique et de prise).

• Deux piles AAA (en option si vous n'utilisez pas d'alimentation électrique et de prise).

• Un moteur à engrenages N20 6VDC de 300 tr/min.

• Seize roulements (10 x 15 x 4 mm).

• Alimentation 3VDC avec prise d'alimentation coaxiale compatible (en option si l'on n'utilise pas un bloc de piles et des batteries).

J'ai imprimé en 3D toutes les pièces à une hauteur de couche de 0,1 mm avec un remplissage de 20 %. J'ai imprimé en 3D 2 "Bolt, Plate.stl", 15 "Spacer.stl" et un de chaque partie restante.

Ce mécanisme est une impression et un assemblage de haute précision utilisant parfois de très petites pièces imprimées en 3D dans des espaces confinés avec un alignement très précis. J'ai imprimé en 3D toutes les pièces en utilisant le "profil d'ingénierie" Ultimaker Cura 4.8.0 sur mes Ultimaker S5, qui offre une tolérance très précise ne nécessitant qu'un minimum, voire pas du tout, d'ébarbage, de limage, de perçage ou de ponçage. Toutefois, avant l'assemblage, je teste encore l'ajustement et le rognage, le limage, le perçage, le ponçage, etc. de toutes les pièces nécessaires pour un déplacement en douceur des surfaces mobiles, et un ajustement serré pour les surfaces non mobiles. Selon les réglages de votre trancheuse, de votre imprimante et des couleurs que vous avez choisies, il peut être nécessaire de plus ou moins tailler, limer, percer et/ou poncer pour réussir à recréer ce modèle. J'ai soigneusement limé tous les bords qui sont entrés en avec la plaque de construction pour être absolument certain que tout le "suintement" de la plaque de construction soit enlevé et que tous les bords soient lisses, en utilisant de petites limes de bijoutier et beaucoup de patience.

Ce mécanisme utilise également un assemblage fileté, j'ai donc utilisé un jeu de tarauds et de matrices (8 mm par 1,25) comme requis pour le nettoyage du filetage.

Assembler les tranches de casque de Dark Vador.

Les roulements et les tranches ont une épaisseur de 4 mm chacun, et les roulements doivent affleurer le haut et le bas des tranches.

Pour insérer un roulement dans une tranche, j'ai pressé le roulement partiellement dans la tranche puis utilisé deux petits blocs de MDF de 3/4" et un étau d'établi pour presser le roulement dans sa position finale.

J'ai effectué ce processus pour les tranches 02 ("Slice02.stl") à 17 ("Slice17.stl").

Assemblage de la base.

Pour assembler la base, j'ai effectué les étapes suivantes :

• Positionné "Gear, Worm.stl" dans "Base.stl" comme indiqué avec son axe déant dans le trou de l'axe dans la base.

• Aligner l'axe du motoréducteur avec le trou de la vis sans fin puis appuyer sur le motoréducteur en position comme indiqué.

• Insérez la prise d'alimentation coaxiale dans la base et fixez-la avec l'écrou fourni.

• Soudage d'un fil entre la borne "tip" de la prise d'alimentation coaxiale et la borne "+" du moteur (facultatif, si vous utilisez un bloc de piles avec interrupteur, cette étape n'est pas nécessaire).

• Soudage d'un fil entre la borne "manchon" de la prise d'alimentation coaxiale et la borne "-" du moteur (facultatif, si vous utilisez un bloc de piles avec interrupteur, cette étape n'est pas nécessaire).

• Placé "Gear, Worm, Wheel.stl" sur l'assemblage de base.

• Placé "Gear Plate Upper.stl" sur l'ensemble de base.

• Pressé "Gear, Bottom, Drive.stl" sur l'arbre hexagonal de la roue à vis sans fin en l'alignant comme indiqué.

• Pressé "Axle, Slice18 (top slice).stl" dans "Gear, Top, Driven.stl".

• Placez cet ensemble sur l'ensemble de base en l'alignant comme indiqué (les méplats de l'essieu doivent être à l'avant et à l'arrière).

• Positionné "Gear Plate Upper.stl" sur l'ensemble de base.

• Fixation des plaques et des engrenages à l'aide de deux "Bolt, Plate.stl".

• Pressé "Gear, Bottom, Drive.stl" sur l'arbre hexagonal supérieur de l'entraînement par engrenage en l'alignant comme indiqué.

• Fixation de la pile d'engrenages d'entraînement avec "Axle, Drive.stl".

• Placé "Gear, Bottom, Driven.stl" sur la plaque d'engrenage supérieure en l'alignant comme indiqué.

Assembler le casque de la Dark.

Aussi surprenant que cela puisse paraître, les roulements que j'ai sélectionnés pour ce modèle sont facilement déformés par des imperfections dans la tour de la pile d'engrenages de "Gear Plate Upper.stl" et, à ce titre, la tour doit être limée et poncée pour éliminer les imperfections de "suintement" induites par l'impression 3D. Si ce matériau indésirable n'est pas éliminé, un jeu de rotation sera induit dans les tranches par les roulements déformés (oui, ils se déformeront effectivement), ce qui entraînera un mauvais fonctionnement du modèle. J'ai donc soigneusement limé et poncé la tour de la plaque d'engrenage supérieure selon les besoins pour réduire cette imperfection.

Une fois satisfait de la tour d'empilement du matériel, j'ai assemblé le casque Dark comme suit :

• Faites glisser "Slice01.stl" le long de la tour de la pile de roulements, puis appuyez sur le pignon d'entraînement inférieur dans l'orientation indiquée.

• Pressez "Slice02.stl" sur la tour de la pile de roulements jusqu'à la tranche 01 en vous assurant que la goupille de la tranche 01 est bien dans la fente de la tranche 02.

• Pression d'un "Spacer.stl" sur la tour de la pile de roulements jusqu'à la tranche 02.

• Répéter les deux étapes précédentes pour les "Slice03.stl" à "Slice16.stl".

• Pressez "Slice17.stl" sur la tour de la pile de roulements pour couper la tranche 16 en vous assurant que la goupille de la tranche 16 se trouve dans la fente de la tranche 17.

• Pressez "Slice18.stl" sur l'axe de la tranche 18 en vous assurant que la fente de la tranche 18 se trouve au-dessus de la goupille de la tranche 17.

Assemblée finale.

Pour l'utilisation de l'alimentation électrique, j'ai branché l'alimentation 3VDC dans la prise coaxiale, j'ai mis l'alimentation sous tension et je me suis assuré que le moteur tournait dans le sens des aiguilles d'une montre lorsqu'on le regardait du côté de l'axe du moto-réducteur (engrenage à vis sans fin), et si ce n'était pas le cas, j'ai inversé le câblage du moteur.

Pour l'utilisation des piles, j'ai placé deux piles AA dans le bloc-piles, j'ai allumé l'interrupteur du bloc-piles, puis j'ai soudé le bloc-piles au moteur de telle sorte que le moteur tourne dans le sens des aiguilles d'une montre lorsqu'on le regarde du côté de l'axe du moteur à engrenages (engrenage à vis sans fin).

Et c'est ainsi que j'ai imprimé et assemblé en 3D "Dark 2 : A 3D Printed Animated Darth Vader Helmet".

J'espère que vous avez apprécié !