Réactions en chaîne…

Un projet tout à fait particulier.

Gianpaolo de l’association Hackuarium voisine est venu visiter notre FabLab et m’a parlé de l’emballage de l’un des ses prototypes constitué d’une petite coupelle devant permettre une réaction chimique. J’ai pensé qu’un thermoformage conviendrait bien à son application.

Quelques jours plus tard, il m’a mis en contact avec Adrien, étudiant en chimie à l’Epfl faisant un travail de diplôme sur ce réacteur et devant le terminer rapidement. Il m’a demandé d’imprimer plusieurs pièces à plusieurs reprises n’ayant aucun moyen de faire cela en dehors d’un FabLab… Nous n’avons pas vocation à rendre des services d’impression 3d à la demande, mais pour aider Gianpaolo et Adrien nous l’avons fait. Nous avions une autre excellente raison d’aider ce tandem, nous voulions valider le conseil donné et passer à l’acte sur la confection d’une machine utile au FabLab !

Alors, à toute allure, nous avons repris le projet de la confection d’une machine à thermoformer du plastique.

Un radiant de salle de bain à infrarouge de 1500w à moins de 17 CHF dans une grande surface, du carton réfractaire, de la bande d’aluminium autocollante et s’en est fait du caisson chauffant.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La modification du SVG produit par l’excellente application de génération de modèles de boites à découper au laser en ligne. Quelques minutes de découpe laser, un peu de colle à bois et la machine est prête.

 

On confectionne un petit cadre en bois qui va maintenir le plastique pendant la chauffe et au moment de l’application sur le modèle.

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On chauffe du PETG un peu moins de 3 minutes. On branche l’aspirateur, on applique le plastique mou sur la pièce et il vient épouser ses formes avec le minimum de plis. Il faut chercher la température et le mouvement qui conviennent le mieux pour éviter ces plis.

Notre modèle n’étant pas bien haut, il nous a été possible de le renverser sur un support pour le découper proprement au laser.

La livraison s’est faite dans les temps à la suite de toute ces réactions en chaine !

 

 

 

 

 

 

 

Nous publierons bientôt le plan et la liste des fournitures/fournisseurs de notre machine à thermoformer.

Puzzle 16 animali

Puzzle créé à partir des illustrations et maquettes pour enfants 16 animali conçues en 1960 par le fantastique designer Enzo Mari. J’ai eu le coup de coeur pour une de ses pièces en la découvrant au musée Vitra de Bâle.

Le puzzle 16 animali est édité par la maison d’édition d’art Danese Milano mais est malheureusement en série limitée et hors de prix aujourd’hui.

Gif puzzle 16 animali

Les fichiers sources peuvent être téléchargés sur Thingverse.

« Il faut donner aux enfants, dit-il, non pas des jeux, mais des structures de jeux. » Enzo Mari

Eiffel au FabLab

Lorsque j’étais gamin, mon père m’amenait souvent à Paris, et à chaque fois, le jour que j’attendais le plus était celui de la visite de la tour Eiffel.

La tour Eiffel

 Paris dans la maison

 

Cette année ce fut à mon tour d’amener ma fille de 6 ans et mon fils de 4 ans visiter la ville lumière et partager avec eux ma fascination pour ce monument qui reste à mes yeux incroyable, surtout si on pense à quelle époque il a été construit. Le voyage fut également l’occasion de visiter, en famille, la foire Maker Faire qui se tenait au parc des expositions. C’est là que, sur le stand d’un FabLab, nous avons vu un modèle de tour Eiffel en bois découpé au laser, d’un mètre de haut. Personnellement j’avoue les différents modèles de tour Eiffel en plastique que l’on trouve dans tous les magasins de souvenirs m’ont toujours laissé plutôt indifférent. Mais là, c’était différent. Non seulement ce modèle était impressionnant de par sa taille : la technique de la découpe laser permet de reproduire de manière sinon parfaite, en tout cas beaucoup plus précise, la complexité, l’élégance et la légèreté de la structure originale.

De retour en Suisse, petite visite sur thingiverse, avec les enfants, pour récupérer le modèle (réalisé par un Australien, et disponible sous licence Creative Commons). Passage dans un magasin pour me procurer du MDF 3mm, puis direction le FabLab Chène 20. Le dessin original a été fait pour une découpeuse de 90×60 cm. Celle du FabLab fait 60×60, mais grâce à l’aide de Richard, le problème est vite résolu et le dessin adapté. Et pendant que la machine fait son travail, je discute avec les autres membres présents de mon projet, de leurs projets, on s’échange impressions, trucs et astuces, et surtout on partage des connaissances. C’est ainsi que je découvre plein d’informations non seulement sur le fonctionnement de la machine, mais aussi sur la technique de construction de la tour « originale », ainsi que sur le contexte historique. Et, une fois de plus, la magie du FabLab opère : pendant que les projets se matérialisent, la connaissance circule, des personnes avec des compétences, des sensibilités et des vécus différents interagissent et coopèrent.

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                            Du dessin au laser

Entre une séance de découpe et une autre, ma fille me fait remarquer qu’en fait, le sommet de la tour ne ressemble pas trop à l’original. Comment lui donner tort : c’est vrai que dans le modèle, le sommet ressemble plutôt à celui d’une antenne de transmission. Mmm… c’est bien dommage. Mais puisque l’original est sous licence Creative Commons, et que les fichiers source sont fournis par l’auteur, pourquoi ne pas redessiner un nouveau sommet ? Aussitôt dit, aussitôt fait ! Après une recherche très rapide sur le net, je retrouve quelques plans d’origine, histoire de mieux saisir les proportions, et je lance mon programme de CAD (Alibre Design) et je me mets au travail. Quelques heures plus tard (tard, très tard dans la nuit), voici un sommet tout neuf, qui sera découpé à son tour au lendemain.

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                Le sommet vers 1900

 

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                             Détail du sommet

Il ne reste plus qu’à détacher les pièces et assembler le tout.

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Le modèle original s’appelle « Eiffel Tower 3D puzzle », et le nom, surtout le mot « puzzle », n’a pas été choisi au hasard. Mais grâce à l’aide décisive des enfants, qui participent très activement à l’assemblage, cela se révèle plus simple que prévu. Ma fille est tellement enthousiaste qu’elle propose à sa maîtresse d’école de présenter le projet en classe. L’occasion de montrer aux enfants la tour et aussi de leur parler du FabLab. Et aussi de réaliser, pendant la présentation, qu’une petite erreur de conception s’est glissée dans le design du nouveau sommet. Mais ce n’est pas grave du tout, au contraire : voici un bon prétexte pour retourner au FabLab !

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Maurizio Rossi

Les Mytères du FabLab

Antonin_le_pieux

 

 

Dans le cadre des Mystères de l’UNIL nous avons été invités à collaborer avec deux instituts, l’un de géographie et l’autre d’archéologie et des sciences de l’antiquité.

 

Une maquette topographique imprimée en 3d ainsi qu’un prototype de géovisualisation électronique ont été réalisés pour l’institut de géographie.

géovisualisation

La topographie de la maquette et du prototype est située à l’embouchure de la Venoge aux alentours de Saint-Sulpice dans le Canton de Vaud. Elle a été construite à partir du modèle numérique de terrain et du modèle numérique de surface, produits par swisstopo.

Notre imprimante 3d Gigabot nous permet théoriquement de réaliser des maquettes importantes d’un format de 60cm X 60cm X 60cm. Toutefois, en raison du délai de réalisation et du temps à disposition, nous n’avons pu obtenir un résultat satisfaisant avec une impression de la maquette dans son intégralité. Le concept de visualisation de la maquette a donc évolué. Le modèle a été découpé en 12 parties de 16 cm sur 16 cm afin de constituer un puzzle à l’échelle de 1 :1500. La réalisation de ce puzzle en 3d donne une excellente idée du potentiel d’une impression 3d simple en FDM.

maquette_3d

Le prototype de géovisualisation électronique permet de visualiser en 3d une portion de topographie de 6.2 cm sur 9.6 cm à l’échelle de 1 :1000 et renseigne sur le sens d’écoulement de la Venoge.

Les_pions

Des pions pour un jeu de stratégie ont été imprimés pour l’institut d’archéologie et des sciences de l’antiquité. Ils ont été réalisés grâce à un excellent modèle de buste d’Antonin le Pieux réalisé par Marius Hirn. Marius a utilisé son smartphone pour photographier la sculpture à la glyptothèque de Munich. Avec cette photographie, il a construit un modèle 3d qu’il a partagé sur Thingiverse. Sa contribution nous a permis de réaliser rapidement les pions nécessaires au jeu. Pour de plus amples détails, visitez cette référence.

 

 

 

 

 

 

 

Radio SDR

Mon grand-père m’a raconté un jour, quand j’étais enfant, que, dans les années 20, il écoutait la radio avec quelques tours de fils sur un barreau de chaise et une galène. Quand je me suis aperçu que ce n’était pas un baratin d’adulte (vous savez, ceux de la même liste que les carottes qui rendent aimable, la soupe qui fait grandir ou l’inévitable « moi à Noël j’avais une orange et j’étais heureux avec ça »), j’ai été définitivement accro. Ayant passé ma licence de radioamateur, j’ai vite souhaité réaliser mon matériel. Hélas, la complexité de ce type de construction, et la rareté de l’information (avant l’ère internet), ont remis ces projets au placard. Jusqu’au jour où j’ai appris que l’on pouvait réaliser des radio logicielles (SDR=Software Defined Radio).

Radio SDR, quézaquo ?

Le récepteur radioamateur

Dans un récepteur radioamateur classique, on a un circuit d’antenne accordé, un changement de fréquence, un amplificateur dit « de fréquence intermédiaire », dont la fréquence est fixe. C’est cette fréquence fixe qui implique précisément le changement de fréquence préalable, pour adapter la fréquence souhaitée à celle de cet amplificateur. Ce circuit doit, en outre, avoir un coefficient damplification variable.

Ensuite, il faut un démodulateur à mélangeur, avec un oscillateur local et, enfin, un amplificateur audio.

Quand je mentionnerai que l’amplificateur de fréquence intermédiaire doit avoir une « bande passante » très étroite, et que les fréquences générées dans l’appareil, pour le changement de fréquence ou la démodulation, doivent être extrêmement stables, on aura compris qu’une réalisation de ce type est très délicate. Et je n’ai pas parlé des fréquences images, ni des défauts induits par la non linéarité des mélangeurs ou de ceux créés par les harmoniques des oscillateurs locaux…

Le récepteur SDR

Dans un récepteur SDR, tout ce qui a été décrit ci-dessus n’existe quasiment plus : on démodule directement à la même fréquence que la fréquence souhaitée, et le signal audio obtenu est échantillonné par la carte son de l’ordinateur.

Si vous voulez ramener votre science face à vos amis, sachez que cette architecture de récepteur s’appelle « récepteur à amplification directe » par opposition à l’architecture « à changement de fréquence » ou « superhétérodyne » décrite ci-dessus. Chaque voie stéréo de la carte son est utilisée, et on peut ainsi écouter une portion d’onde égale à la fréquence d’échantillonnage de ladite carte (44khz, en règle générale). Mieux encore, on peut voir le signal, grâce à un affichage dit « chute d’eau ». Le lecteur perspicace pourra objecter que l’on utilise quand même un oscillateur, et que cet oscillateur peut présenter des problèmes de stabilité. Certes… mais en fait, ce type d’appareil rend possible l’utilisation d’un circuit intégré numérique, programmable, à haute stabilité (et d’un prix dérisoire…). On l’aura compris, les avantages de ce type d’architecture sont extraordinaires.

Pour résumer, dans ces architectures, l’électronique est réduite à sa plus simple expression, et peut se construire avec des composants numériques (pas de réglages compliqués, donc). Le traitement le plus complexe (démodulation, filtrage audio, etc.) se fait par un ordinateur. Je me devais d’essayer.

J’ai donc acheté un kit aux Etats-Unis pour évaluer la solution. En l’occurrence, le « SoftRock RX Ensemble III HF Receiver Kit », prix 68$ chez Fivedash.com. J’ai vite vu que cela fonctionnait parfaitement bien avec un ordinateur portable sous Windows, équipé des logiciels adaptés. Mais difficile d’intégrer un ordinateur dans un dispositif compact. Cependant, avec Raspberry, ce serait possible…

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Illustration 1 – Le kit de réception en cours de test

Radio Framboise

« Avec Raspberry, il serait possible de concevoir un récepteur SDR compact ». Serait possible, le conditionnel était de mise, car il me fallait tout tester : à priori, je ne savais absolument pas si cela allait fonctionner sur Linux, et encore moins sur le Raspberry, ordinateur génial, certes, mais modeste. J’ai retenu quelques logiciels Linux : Gqrx avec un dongle rtl-sdr, Linrad, quisk, twpsk.

Première phase : installer Linux sur mon pc.

Deuxième phase : voir si j’arrivais à installer les logiciels sur Linux, et à faire fonctionner les carte son. Ce dernier point était rédhibitoire, car, comme expliqué plus tôt, ce type de radio analyse le signal échantillonné par la carte son. Cette étape a été validée.

Troisième phase : tout réinstaller sur Raspberry. Comme ces logiciels ne sont pas disponibles « tout fait », il a fallu les compiler et les installer. Et là, surprise : ces logiciels ne sont pas autonomes, ils fonctionnent avec des bibliothèques issues d’autres logiciels, qu’il a fallu charger, compiler et installer à leur tour. Bref, il m’aura fallu plusieurs jours de travail et d’enquêtes minutieuses sur les forums internet. Internet… comment vivions nous avant ce truc ?

Enfin, la quatrième phase a consisté à évaluer le comportement des radio logicielles sur Raspberry.

Le programme Gqrx a été étudié pour utiliser un dongle RTL SDR. Il s’agit d’un petit récepteur numérique grand public sur port usb. Ce petit appareil est dédié aux vhf et uhf, pour la réception de la TV et de la radio FM ou dab.

Hélas, le Raspberry s’est avéré insuffisant pour cette application. Par conséquent, l’utilisation de ce dongle a été abandonnée pour ce projet. Le programme Linrad, quant à lui, est très difficile d’utilisation et peu ergonomique. Twpsk, étudié pour démoduler les signaux numériques type PSK31, n’a rien démodulé à ce jour. Seul Quisk m’a donné de bons résultats. Il était désormais possible de finaliser la réalisation. C’est là qu’intervient le FabLab.

Finalisation du projet

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llustration 2 – Maquette pour évaluer le châssis

La radio devait comporter en face avant un grand nombre de perçages pour les prises de l’ordinateur embarqué (USB, Ethernet, vidéo HDMI). J’avais également prévu une fiche pour l’antenne, des jacks d’alimentation annexes, des prises de liaison série. Je me devais également de reporter en face avant les boutons de réglage de l’écran. Tous ces perçages devaient être parfaitement évalués : je n’avais aucune envie de tout recommencer suite à une erreur.

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Illustration 3 – Le châssis définitif équipé

La maquette en carton a permis de tester la validité de l’encombrement des différentes pièces. Cette étape franchie, j’ai pu découper le châssis définitif en bois, grâce à la découpe laser du FabLab. Tout a été recouvert de papier aluminium collé au scotch double face, afin d’obtenir un blindage électromagnétique.

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Illustration 4 – Vue arrière du châssis

La vue arrière permet d’observer l’arrangement des différents éléments. Cela me fait penser à un croisement improbable entre une radio à tubes des années 50 et une épave de satellite russe.

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Illustration 5 – Réception d’une station de radiodiffusion russe

Et enfin, voici le résultat : réception d’une station de radiodiffusion (c’est la ligne jaune à droite de l’écran). L’autre ligne jaune, près du centre, est un autre émetteur. La ligne noire verticale au milieu de l’écran est liée à une « zone de silence » de la carte son. C’est une caractéristique, peu gênante au demeurant, de ce type de récepteur.

Un peu de lumière sur le FabLab

FabLamp

FabLamp

Invités par #Bepog à faire découvrir un FabLab à des enfants de 9° HamoS de l’école de Nyon (VD)  le 12 novembre 2015, nous avons pensé les faire participer à la conception et à la réalisation d’une lampe emblématique de nos temps modernes.

Nous voulons que cette réalisation soit typique de ce qui se fait dans un FabLab.
Nous cherchons à donner le goût de comprendre comment les objets qui nous entourent sont faits, et aussi de les fabriquer ou de les démonter pour les réparer ou les transformer.
La petite lampe avec laquelle ils repartiront n’aura pas de secret pour eux, ils pourront la décrire à leurs parents ou à leurs amis, il pourront vouloir aider d’autres à s’en construire dans des espaces comme le nôtre.

La lampe est composée d’une Led Rouge/Vert/Bleu comme on en trouvera de plus en plus dans les guirlandes à l’approche de Noël. Parler de cette Led sera l’occasion de parler de la couleur et un petit peu d’électronique.
Pour pouvoir doser et mélanger les différentes couleurs, nous avons choisi d’utiliser un petit micro contrôleur, histoire de parler d’informatique et du programme qu’exécute ce composant (Il y a des puces partout n’est-ce pas ?).
Un potentiomètre et un jeu de piles complètent l’ensemble (Il faut toujours de l’énergie…).
Les composants sont assemblés sur une petite platine de test qui pourra leur servir à bien d’autres choses quand ils le voudront.

Mais tous ces éléments ne font pas une lampe…

Nous avons utilisé la découpeuse Laser pour faire un petit socle en bois.
L’imprimante 3d nous a servi à fabriquer le squelette qui reçoit l’électronique et un gobelet qui formera le corps de la lampe.
Une petite jupe en carton découpé à la découpeuse laser, sera décorée par les enfants et rendra chaque lampe unique.

3h c’est bien peu pour fabriquer tout cela, nous préparons des sortes de kit pour nous consacrer sur les explications et le montage, pour que les enfants repartent avec quelque chose d’un peu magique, dont ils auront compris le fonctionnement et dont ils pourront parler.

Une lampe comme cela ne se trouve nulle part, on ne peut pas l’acheter, il faut la construire dans un FabLab !

Nous finissons la mise au point du prototype afin de mettre à disposition tout ce qu’il faut pour en construire une et l’améliorer 😉

JF-L, RT – 30 octobre 2015

Ce 12 novembre nous avons reçu les 22 enfants avec 2 de leurs maitres. Ils sont tous repartis avec leur lampe montée et fonctionnelle dans un petit baluchon en papier donnant quelques explications sur la couleur, la lampe et le FabLab. Il nous a fallu intervenir pour corriger beaucoup d’erreurs de câblage dues au fait que des enfants de cet âge on beaucoup de mal à se concentrer dans le cadre d’une sortie en groupe. L’expérience valait cependant le coup d’être tentée. Nous pensons avoir éveillé leur curiosité sur toute nos activités.

La documentation complète du projet est sur ce wiki .

Happy Halloween!

Nous avons fait un test à la découpeuse laser. Des masques « Low Poly » crées par Marianne et Steve Wintercroft.

Leurs modèles sont super, mais avec 10+ feuilles à découper au cutter, c’est un peu longuet. Donc un petit passage sur Inkscape avec les PDFs afin de les modifier et donner une couleur différente à chaque type de ligne.

Les lignes vertes correspondent à une découpe, les rouges sont un traçage visant à affaiblir l’épaisseur du papier, facilitant le pliage. Finalement les numéros sont gravés dessus afin d’éviter de transpercer le papier.

Découpé dans du papier carton rose pétant de 300gsm, le résultat est pas mal réussi.

Les choses sont plus simples avec une découpeuse laser. Haut gauche: modèle, droite, découpe. Bas, résultat final après collage.

Les choses sont plus simples avec une découpeuse laser.
Haut gauche: modèle, droite, découpe. Bas, résultat final après collage.

On peut faire ses propres modèles 3D et les découper avec 123D Make ou Pepakura.

Un autre modèle, bien plus imposant, le dragon, sur du papier rouge 200gsm

Dragon papier de Wintercroft Ltd

Dragon papier de Wintercroft Ltd

Happy Haloween!

Coupe en MDF mouillé/moulé

Après avoir vu la technique de MDF « mouillé/moulé » utilisée et partagée par YamashitaKen sur Thingiverse, nous avons souhaité l’essayer avec notre propre modèle.
Aussi le fichier de base a été modifié en un cercle de 30 cm de diamètre pour observer la capacité du MDF à se torde sur une plus large surface que le modèle initialement présenté.

Instructions :
– Choisir une plaque de MDF de 2.5 mm d’épaisseur (Instruction originale du modèle sur Thingiverse. Nous utilisons dans notre exemple un MDF de 3 mm avec les mêmes dessins de découpe. Une épaisseur plus fine devrait aussi fonctionner…)
– Découper la pièce à la laser (compter un temps assez long de découpe car le motif de croisillons se répète en très grand nombre selon la surface)
– Retirer la pièce de la machine (attention elle reste très fragile)
– Tremper le modèle dans de l’eau chaude durant 15-20 min afin qu’elle s’amollisse
– Modeler délicatement la pièce avec  une contre-forme et la maintenir avec des serre-joints
– Laisser sécher

Si au final la pièce demeure fragile, le principe reste très intéressant.

Soulignons également que nous avons ici voulus poussez les propriétés de torsion du MDF à son maximum pour un premier essai (de petites parties ont commencées craqueler).

À l’avenir, d’autres objets pourront être imaginés. Nos pistes portent à des réflexions sur le dessin du modèle 2D à découper afin de laisser pleines des parties structurantes de l’objet (qui réduiraient aussi le temps de découpe 😉 ).

Recherches à suivre…

 

Barbara et Jonathan.

Réalisation de maquette d’architecture

 

 

Maquette réalisée avec une imprimante 3d à fil chaud.

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Réaliser une maquette au 500eme avec une telle technologie relève de la gageure, pourtant le résultat est tout à fait intéressant.
Bien évidemment il a fallu tout repenser et c’est bien la raison pour laquelle notre FabLab a intéressé le cabinet d’architecture qui le fréquente pour réaliser de telles expériences. Tout a commencé par une tentative avortée d’impression des fichiers CAD convertis par Meshlab au format STL Il est évident que bien des technologies 3D auraient certainement pu « reproduire » la maquette dessinée, mais notre GigaBot était là et nos architectes voulaient en sortir quelque chose d’autant plus que l’échec était encourageant car la structure produite était trop plaisante… Il fallait l’exploiter et chercher un langage.

Comme dans un FabLab, on ne fait rien pour autrui, c’est le dessinateur maquettiste qui a décomposé avec l’architecte les différents éléments que nous avons imprimés les uns après les autres en affinant à chaque fois les paramètres d’impression, voire en redessinant les modèles. Cela nous a pris quelques heures, mais le résultat était au bout de l’effort.

L’équipe a beaucoup appris sur la technique d’impression 3d FDM et nous avons beaucoup appris sur nos propres outils en les faisant fonctionner de façon bien originale.

En bons artistes qu’ils sont, quand ils sont revenus pour réaliser une seconde maquette, ils ont utilisé une toute autre technique, qui fera l’objet d’un autre article. « En art on a le droit de tout essayer, mais jamais de recommencer » – P.Picasso

Richard le 13.02.2015