Impression d'un filetage semi-rond

Impression vis et écrou à filetage semi-rond.

La modélisation et l'impression 3d de filetage pose des difficultés spécifiques. Le filetage semi-rond est particulièrement bien adapté à l'impression 3d, il donne de très bons résultats.

On trouve également le filetage à filet rond qui est utilisé dans l'industrie pétrolière ou les chemins de fer car très solide et très résistant aux chocs et à la saleté.

Freecad 0.20 ou supérieures car pour la création de cet ensemble de pièces nous utilisons l'outil Hélicoïde soustractif qui n'était pas présent dans les versions antérieures de Freecad.

• Créer un nouveau document;
• Ouvrir l'atelier Part Desing et créer un nouveau corps (body);
• Renommer le corps: écrou.
• Créer une nouvelle esquisse dans le plan XY (vue de dessus) dans lequel on trace un cercle de 18mm.

• Fixer le cercle dans l'espace avec une contrainte position, l'esquisse est alors totalement contrainte;
• Autour du cercle créer un hexagone;
• Ajouter une contrainte de coïncidence entre le centre de l'hexagone et le centre du cercle;
• Ajouter une contrainte de verticalité sur un coté et un contrainte de longueur horizontale entre deux sommets. Le solveur doit afficher que l'esquisse est totalement contrainte.

• Vérifier que les options “Suppression automatique des redondances” et “Mise à jour automatique” sont cochées et fermer l'édition de l'esquisse pour revenir sur Part Design;
• Appliquer une protrusion pour créer le volume à partir de l'esquisse. Donner une épaisseur de 20mm;
• Sélectionner la face supérieure de l'écrou et utiliser l'outil “Chanfreiner les arrêtes”, faire de même pour la face inférieure;

• Créer un nouveau corps et le renommer vis;
• Créer une esquisse vue de dessus (plan XY);
• Créer un cercle positionné au centre. Créer des contraintes de coincidance et fixer le diamètre à 20mm, c'est le diamètre extérieur de la vis;
• Créer une protrusion de 40mm;
• Sélectionner la face correspondant à base de la vis et créer un chamfrein de 2mm;

• Créer une nouvelle esquisse vue de face (dans le plan XZ);
• Créer un cercle sur l'axe X d'un diamètre 2mm et ajouter une contrainte de distance à l'axe de 10mm;

• Il reste un degré de liberté, quitter le mode édition de l'esquisse;
• Placer vue de face, esquisse sélectionnée et cliquer sur l'outil Ellipsoïde soustractif;
• Dans les paramètres de la soustraction hélicoïdale, définir un tangage de 3mm et une hauteur un peu supérieure à la vis ici 42mm. Valider;

A cet étape du projet on pourrait être tenté de créer un taraudage dans l'écrou à utilisant directement notre corps de vis (en faisant une soustraction booléenne). Cependant en procédant ainsi il n'y aurait aucun jeu possible pour le mécanisme. Les imprécisions liés à l'impression, à la rétractation du plastique etc ne permettraient pas à la vis de rentrer dans l'écrou.

On va donc créer un clone de l'objet vis en modifiant légèrement son échelle en X et Y (pas en Z) pour qu'il soit légèrement plus large et c'est ce clone qu'on utilisera pour la soustraction booléenne c'est à dire l'opération de taraudage de l'écrou.

Comme indiqué ci-dessus, on crée un clone légèrement plus large que la vis.

• Sélectionner le corps de vis et aller dans l'atelier Draft;
• Sélectionner l'outil Échelle;
• Laisser les valeurs nulles et cliquer sur le bouton “Entrer le point”;
• Modifier les valeurs des facteurs d’échelle seulement en X et en Y saisir la valeur 1,05;
• Cocher l'option Créer un clone, s'assurer que les autres options sont décochées et valider;

Le clone est généré, s'il est sélectionné et qu'avec le curseur on survole l'étape précédentes dans l'arborescence, on peut voir la différence entre les étapes comme ci-dessous et s'assurer que le clone est légèrement plus large que la vis.

• Toujours depuis l'atelier Draft utiliser l'outil Déplacer pour déplacer le clone;
• Activer l’aimantation: Verrouiller l'aimantation et aimantation au centre;
• Déplacer le centre du clone au centre de l'écrou;
• Comme un chanfrein est présent en bas de la vis, décaler verticalement avec un multiple du pas vertical (tangage hélicoïdal de 3mm): ici on a choisit 9mm;
• Sélectionner le clone et dans l’arborescence à gauche, onglet Données, section Base, propriété Placement, cliquer sur le bouton … pour ouvrir la fenêtre de coordonnées et modifier la valeur en Z dans la section Translation, ici on a choisit -9mm.

On peut à présent procédé à la soustraction booléenne:

• Charger l'atelier Part;
• Sélectionner la dernière étape de la matrice écrou, maintenir Ctrl et sélectionner le clone de taraudage;

• https://www.youtube.com/watch?v=F_R2UZ9KwHE