Briques 3D
Dans le cadre d'un usage personnel, je souhaitais pouvoir personnaliser des briques de LEGO pour les associer à la confection de circuit de billes. J'ai bien trouvé quelques références existantes (qui seront citées dans les ressources à la fin de cette page) mais au fur et à mesure que le projet avançait mon enfant avait de nouveaux besoins !
J'en ai donc profité pour faire une page sur mes briques de construction avec des tutoriels illustrés et les liens vers les fichiers TinkerCAD (que vous pouvez utiliser avec la même licence Creative Commons que sur cette page)
Michaël - Chargé de projet FabLab OpenFactory et réseau des espaces de fabrications numériques du 42.
Les Tutoriels pour fabriquer ses pièces avec TinkerCAD
Le tunnel
Les supports du tunnel
Cette brique pour circuit de bille permet à la bille de continuer son parcours en passant dans un tunnel.
Pour commencer j'aurais besoin d'une brique de 2x2 qui me servira de support pour la fixer aux autres briques légo. J'ai choisi ce modèle qui est purement aléatoire : Lego 2x2 brick by AGarcia_88 sur Thingiverse Une fois mon fichier téléchargé, je vais l'importer dans TinkerCAD (Dans le cas du tunnel je l'ai importé 2 fois car j'en aurais besoin pour le dessus du tunnel si l'enfant veut par exemple poursuivre sa tour au-dessus... on verra ca plus tard).
J'ai fait une modification du plot de départ qui permet de mieux se clipser aux briques car il se maintenait mal. J'ai donc refait un cercle de 6.4mm de diamètre et de 5.5mm (ou 6mm) de hauteur (en groupant la pièce importée et le rond que j'ai fais en les alignant). Cela donne ce résultat.
Vous trouverer le fichier modifié aux bonnes dimensions (vous pouvez le modifier mais il faut copier le dossier avant !) en cliquant sur ce lien SUPPOORT PLAT BILLEGO La pièce modélisée me servira de support pour fixer mon tunnel aux autres briques. Pour cela je vais effacer le haut de ma brique de lego pour pouvoir venir y poser mon tunnel ensuite. Pour faire cette étape, je vais donc utiliser une boîte (mais en mode perçage car en les fusionnant ca enlevera la matière)
J'en profite pour surelever la piece de perçage à 9,5mm
Je vais ensuite les aligner horizontalement et verticalement. Pour faire cela je sélectionne les deux pièces (en les encadrant avec un clic gauche souris) et je sélectionne la fonction aligner (en haut à droite dans le menu) Et je sélectionne les cotés que je veux aligner en cliquant sur les ronds noirs au milieu des traits de cotes des pièces ( l'alignement choisi devient rouge quand la souris est dessus). Une fois les 2 pièces alignées, je vais pencher le cube de perçage afin d'avoir une legere pente quand je viendrais positionner mon tunnel dessus ( Pour mon test je vais choisir 5°). Pour pencher mon objet, je vais cliquer sur les flèches pour faire une rotation sur un des 3 axes souhaités. Ensuite, je vais les regrouper pour les faire fusionner entre elles. Pour cela, je vais tout d'abord sélectionner les 2 pièces et ensuite j'utiliserais la fonction regrouper du menu en haut à droite. Ce qui donnera le résultat suivant (j'ai baissé un peu la pièce de perçage jusqu'a ce que je ne vois plus les ronds du dessus de la brique, elle etait à 8.67mm après la rotation, je l'ai mise à 8mm) Je fais exactement les mêmes étapes pour la pièce du dessus du tunnel, mais en mettant la pièèce de perçage en dessous et en inclinant l'angle de 5° pour la pièce de légo (hitoire que la construction reste droite si on empile des briques au dessus !). Voici un aperçu
Pour commencer j'aurais besoin d'une brique de 2x2 qui me servira de support pour la fixer aux autres briques légo. J'ai choisi ce modèle qui est purement aléatoire : Lego 2x2 brick by AGarcia_88 sur Thingiverse Une fois mon fichier téléchargé, je vais l'importer dans TinkerCAD (Dans le cas du tunnel je l'ai importé 2 fois car j'en aurais besoin pour le dessus du tunnel si l'enfant veut par exemple poursuivre sa tour au-dessus... on verra ca plus tard).
J'ai fait une modification du plot de départ qui permet de mieux se clipser aux briques car il se maintenait mal. J'ai donc refait un cercle de 6.4mm de diamètre et de 5.5mm (ou 6mm) de hauteur (en groupant la pièce importée et le rond que j'ai fais en les alignant). Cela donne ce résultat.
Vous trouverer le fichier modifié aux bonnes dimensions (vous pouvez le modifier mais il faut copier le dossier avant !) en cliquant sur ce lien SUPPOORT PLAT BILLEGO La pièce modélisée me servira de support pour fixer mon tunnel aux autres briques. Pour cela je vais effacer le haut de ma brique de lego pour pouvoir venir y poser mon tunnel ensuite. Pour faire cette étape, je vais donc utiliser une boîte (mais en mode perçage car en les fusionnant ca enlevera la matière)
J'en profite pour surelever la piece de perçage à 9,5mm
Je vais ensuite les aligner horizontalement et verticalement. Pour faire cela je sélectionne les deux pièces (en les encadrant avec un clic gauche souris) et je sélectionne la fonction aligner (en haut à droite dans le menu) Et je sélectionne les cotés que je veux aligner en cliquant sur les ronds noirs au milieu des traits de cotes des pièces ( l'alignement choisi devient rouge quand la souris est dessus). Une fois les 2 pièces alignées, je vais pencher le cube de perçage afin d'avoir une legere pente quand je viendrais positionner mon tunnel dessus ( Pour mon test je vais choisir 5°). Pour pencher mon objet, je vais cliquer sur les flèches pour faire une rotation sur un des 3 axes souhaités. Ensuite, je vais les regrouper pour les faire fusionner entre elles. Pour cela, je vais tout d'abord sélectionner les 2 pièces et ensuite j'utiliserais la fonction regrouper du menu en haut à droite. Ce qui donnera le résultat suivant (j'ai baissé un peu la pièce de perçage jusqu'a ce que je ne vois plus les ronds du dessus de la brique, elle etait à 8.67mm après la rotation, je l'ai mise à 8mm) Je fais exactement les mêmes étapes pour la pièce du dessus du tunnel, mais en mettant la pièèce de perçage en dessous et en inclinant l'angle de 5° pour la pièce de légo (hitoire que la construction reste droite si on empile des briques au dessus !). Voici un aperçu
Le cylindre tunnel
Pour commencer cette partie, je vais tout d'abord dupliquer mon projet "support de brique 3D" (Cela me permettra de ne pas le refaire et de pouvoir utiliser les pièces créer directement)
Je construis un premier cylindre, de diamètre 21mm et de hauteur 70mm. Je vais copier ce cylindre (avec le menu en haut à gauche)et lui donner les dimensions suivantes, un diamètre de 17,6mm et une hauteur de 70mm Je fais une rotation du cylindre copié de 90° et je le positionne à une hauteur de 1,7mm et je le passe en perçage. Je fais la meme chose avec mon premier cylindre mais je le laisse en solide et je le positionne à une hauteur de 0mm. Je vais ensuite aligner mes cylindres horizontalement et verticalemen, je ne touche pas à la hauteur pour que mon perçage soit centré (rappel comme on a fait pour les cubes !) et ensuite je grouperais mes 2 cylindres. Ensuite je lui fais faire une rotation de 5° et je positionne la nouvelle hauteur de ma pièce à 0.
Je vais maintenant devoir positionner mes pièces ensembles pour les fusionner.
La première étape consiste à régler les hauteurs des 3 pièces. Le support du dessous sera 0 en Z (=hauteur), le cylindre à 2mm en Z et support du dessu à 23mm. Ensuite je vais aligner en X et en Y mes 3 pièces.
Je ne vais pas grouper tout de suite mes pièces car il y a des bouts de briques qui dépassent dans mon tunnel. Pour pouvoir les effacer, je vais commencer par dissocier mon cylindre percé (menu en haut à droite). Et je vais maintenant sélectionner toutes mes pièces pour ensuite les regrouper
Je construis un premier cylindre, de diamètre 21mm et de hauteur 70mm. Je vais copier ce cylindre (avec le menu en haut à gauche)et lui donner les dimensions suivantes, un diamètre de 17,6mm et une hauteur de 70mm Je fais une rotation du cylindre copié de 90° et je le positionne à une hauteur de 1,7mm et je le passe en perçage. Je fais la meme chose avec mon premier cylindre mais je le laisse en solide et je le positionne à une hauteur de 0mm. Je vais ensuite aligner mes cylindres horizontalement et verticalemen, je ne touche pas à la hauteur pour que mon perçage soit centré (rappel comme on a fait pour les cubes !) et ensuite je grouperais mes 2 cylindres. Ensuite je lui fais faire une rotation de 5° et je positionne la nouvelle hauteur de ma pièce à 0.
Je vais maintenant devoir positionner mes pièces ensembles pour les fusionner.
La première étape consiste à régler les hauteurs des 3 pièces. Le support du dessous sera 0 en Z (=hauteur), le cylindre à 2mm en Z et support du dessu à 23mm. Ensuite je vais aligner en X et en Y mes 3 pièces.
Je ne vais pas grouper tout de suite mes pièces car il y a des bouts de briques qui dépassent dans mon tunnel. Pour pouvoir les effacer, je vais commencer par dissocier mon cylindre percé (menu en haut à droite). Et je vais maintenant sélectionner toutes mes pièces pour ensuite les regrouper
Le design de l'entrée du tunnel
La forme obtenur est interessante si tout notre parcours est positionné les uns bien à la suite des autres. Je souhaite que la bille puisse tomber d'une hauteur de 2 à 3 briques de lego. Pour cela je vais réaliser une ouverture sur le dessus du cylindre sur un des cotés.
Pour ce faire je vais dissocier les objets composants ma pièce et je vais me servir du tunnel de percage en en faisant une copie Et je vais a nouveau grouper les 4 objets que j'ai dissocier juste avant pour obtenir à nouveau mon tunnel. Je vais monter mon cylindre percé de 8,8mm en Z (la moitié du diamètre extérieur de mon cylindre percé) et le déplacer de 47,5mm en Y. Enfin je vais les aligner en X et en Y Puis je les grouperais ensemble pour former mon tunnel avec son ouverture sur le dessus.
Reste plus qu'à l'imprimer dans différentes couleurs et s'amuser
Pour ce faire je vais dissocier les objets composants ma pièce et je vais me servir du tunnel de percage en en faisant une copie Et je vais a nouveau grouper les 4 objets que j'ai dissocier juste avant pour obtenir à nouveau mon tunnel. Je vais monter mon cylindre percé de 8,8mm en Z (la moitié du diamètre extérieur de mon cylindre percé) et le déplacer de 47,5mm en Y. Enfin je vais les aligner en X et en Y Puis je les grouperais ensemble pour former mon tunnel avec son ouverture sur le dessus.
Reste plus qu'à l'imprimer dans différentes couleurs et s'amuser
Les autres pièces modélisées
Dans cette partie, vous retrouverez l'ensemble des pièces modélisées à destination de ce projet ( le lien et une photo de chaque pièce)Le cylindre tunnel
Les ressources
Pièces
Liste de pièces à imprimer en 3D pour des circuits de billes avec des briques de lego :
- Une rampe pour des panneaux verticaux
- rampe en demi-cylindre pour fixation a des panneaux verticaux de lego
- 3 style de rampes en demi-cylindre pour panneaux horizontaux
Logiciels
Liste de logiciels utilisés pour d'autres applications en 3D et de briques 3D
- LeoCAD = logiciel permettant de faire une construction virtuel en légo et qui peut etre notamment exporté en fichier 3D Obj
- STL2DAT = pour convertir un fichier STL en fichier "Ldraw dat" qui devrait me permettre d'intégrer mes briques dans LeoCAD (Test en cours, la documentation française)
- convertir un modèle 3D en sculpture légo avec LSculpt
- Apprendre à modéliser une brique de construction avec TinkerCAD
3D DIY Impression 3D OpenFactory TinkerCad Tutoriel