Calculateur de jeu d'assemblage à partir d'une éprouvette imprimée

Ce que le calculateur fait et ce qu'il ne fait pas

L'outil accepte quatre entrées : le diamètre nominal commun du trou et du pion de votre éprouvette, le diamètre du trou mesuré après impression, le diamètre du pion mesuré après impression, et le jeu diamétral que vous souhaitez obtenir. Il renvoie deux sorties : l'ajustement signé en millimètres et le nouveau diamètre de trou à saisir en CAO. Il travaille en diamètre, jamais en rayon, et il ne divise rien par deux. Les deux éléments de l'éprouvette doivent partager le même diamètre nominal, sinon la comparaison n'a pas de sens.

Ce qu'il ne fait pas mérite d'être dit aussi clairement. Il ne prédit pas la tolérance d'une imprimante, il ne classe aucune machine et il ne remplace pas la compensation XY d'un slicer. Il ne traite ni l'ovalisation, ni le voile d'une pièce, ni un emboîtement qui dépend de plusieurs cotes à la fois. C'est une approximation linéaire en une étape, posée par le site, et non une formule issue de la documentation Prusa. Le calcul suppose que vous gardez la même machine, le même filament, le même profil, la même orientation et des conditions géométriques comparables, hors modification volontaire du diamètre du trou, entre l’éprouvette et le nouvel essai.

Préparer une éprouvette qui donne des mesures exploitables

Dessinez une petite plaque avec un trou traversant et, à côté ou sur une seconde pièce, un pion cylindrique du même diamètre nominal. La documentation Prusa rappelle qu'un logiciel de modélisation peut afficher une courbe lisse alors que le maillage exporté n'a que quelques faces : vérifiez le nombre de côtés de vos cylindres avant d'exporter, sinon vous mesurerez un polygone et non un cercle. Le guide sur les perçages et ajustements détaille cette préparation côté CAO.

Imprimez l'éprouvette avec le profil et l'orientation de la pièce finale. Prusa cite l'orientation et la taille du modèle parmi les facteurs qui influencent l'ajustement; une éprouvette très différente renseigne donc moins directement sur la pièce visée. Mesurez trou et pion de façon cohérente, en plusieurs positions si vous le pouvez. Si les lectures varient nettement selon l'angle, cela peut signaler une forme non circulaire ou une difficulté de mesure; ne réduisez pas ces écarts à un diamètre unique avant de les examiner. Consultez le diagnostic dimensionnel si nécessaire.

La formule, pas à pas, sur un exemple hypothétique

Le jeu mesuré est la différence entre trou et pion mesurés. La correction est la différence entre jeu souhaité et jeu mesuré; elle s’ajoute au nominal commun. Exemple hypothétique, sans impression réelle : nominal de 10 mm pour les deux éléments, trou mesuré à 9,8 mm, pion à 10 mm et jeu souhaité de 0,3 mm. Le jeu mesuré vaut −0,2 mm; la correction vaut 0,3 − (−0,2) = 0,5 mm. L’outil propose donc un nouveau trou nominal de 10,5 mm et une correction de 0,5 mm. Le pion CAO reste inchangé; imprimez un nouvel essai pour examiner le jeu réellement obtenu.

La règle de lecture est simple : un jeu mesuré négatif ou trop faible donne un ajustement positif, donc un trou agrandi. Un jeu mesuré déjà supérieur à ce que vous visez donne un ajustement négatif, donc un trou rétréci. L'outil affiche les résultats avec au plus trois décimales. Les entrées doivent être des nombres finis et positifs pour le nominal et les deux mesures, le jeu souhaité peut être nul mais pas négatif, et un nouveau diamètre qui tomberait à zéro ou en dessous est rejeté comme invalide. Chaque entrée est limitée à un million de millimètres par le formulaire. Ces bornes de saisie ne définissent pas une plage physique d’ajustements validés.

Pourquoi aucune tolérance universelle ne remplace votre mesure

La page Prusa consacrée à la modélisation pour l'impression 3D est explicite : il n'existe pas de valeur universelle de tolérance. Elle liste les facteurs les plus courants, à savoir la taille du modèle, l'orientation horizontale ou verticale, la géométrie des pièces qui s'emboîtent, la calibration, les réglages et les propriétés du matériau. Elle ajoute que certains matériaux se déforment ou se rétractent pendant l'impression, ce qui modifie le résultat sans que la CAO ait changé.

La même source indique qu'une Original Prusa est précise à au moins 0,2 mm et qu'un bon point de départ pour des pièces mobiles est d'au moins 0,3 mm. Ce sont des repères donnés par le fabricant pour ses propres machines, pas une règle du site ni une valeur valable pour toutes les imprimantes. Prusa distingue aussi deux besoins différents : des pièces qui doivent bouger, comme une charnière, et des pièces qui doivent se bloquer par friction. Le calculateur accepte seulement un jeu souhaité nul ou positif : il ne dimensionne pas un montage à interférence négative ni sa force d’emmanchement. Choisir ce jeu reste votre décision, et il ne dit rien sur la force d'emmanchement ni sur la solidité de l'assemblage obtenu.

Isoler l’effet de la première couche et du pied d’éléphant

La documentation PrusaSlicer indique que la première couche écrasée contre le plateau est généralement plus large que prévu. Une ouverture qui rejoint cette couche peut donc être influencée par sa géométrie; prenez les mesures dans une zone définie et comparable, à distance de la première couche si possible. Le calculateur ne corrige pas séparément cet effet. Consultez la page sur le pied d'éléphant si le bord inférieur semble élargi. Si l’assemblage porte précisément sur la base, testez aussi cette zone fonctionnelle; une mesure prise plus haut ne suffit pas à la qualifier.

Le réglage Elephant foot compensation de PrusaSlicer, documenté pour la version 2.9 Legacy, réduit la première couche uniquement. Il se trouve dans Print settings, Advanced, et n'apparaît pas en mode Simple : il faut passer en mode Advanced ou Expert. Prusa indique que des valeurs autour de 0,2 mm fonctionnent habituellement bien avec la buse 0,4 mm par défaut, que les profils officiels l'activent d'origine, et que les lignes fines de la première couche sont détectées pour ne pas être trop réduites depuis la version 2.2. Cette valeur concerne l'écrasement de la première couche, pas le jeu d'un trou : ne la confondez pas avec la sortie du calculateur. Prusa signale aussi qu'un brim qui ne touche plus la pièce indique une compensation réglée trop haut.

Vérifier par une seconde éprouvette avant de toucher la pièce finale

Prusa écrit noir sur blanc que vous devrez faire des impressions de test avant de considérer un design comme final, et que vous ajusterez tolérances et géométrie par itérations. Le calculateur s'inscrit dans cette logique : il propose la cote du prochain essai sans supprimer sa vérification. Reportez le nouveau diamètre dans votre CAO, réimprimez la même éprouvette avec le même profil, remesurez, puis recalculez si le jeu obtenu reste éloigné de l'objectif. Une approche paramétrique, recommandée par Prusa, permet de modifier directement la cote puisque le diamètre du trou devient un simple paramètre à modifier.

Si deux essais successifs ne donnent pas le jeu visé, ne déduisez pas immédiatement que le diamètre CAO est la seule cause. Vérifiez la répétabilité des mesures, la géométrie, l'orientation et le profil avant une nouvelle modification. L'outil de coût d'impression peut compléter le budget des éprouvettes à partir des valeurs que vous renseignez, sans prédire leur masse réelle. Gardez vos versions de fichier pour revenir en arrière si une correction dégrade l'ajustement.

Sources et limites

• Modeling with 3D printing in mind | Prusa
• Elephant foot compensation | Prusa

Nous organisons la documentation des fabricants et des communautés ; nous n’avons pas mesuré ces produits nous-mêmes. La notice de votre modèle exact prime sur ces explications générales.