Depuis sa création en 2014 par David Braam et son adoption par Ultimaker, Cura s’est imposé comme un logiciel incontournable de l’impression 3D. Open-source, ce slicer compte aujourd’hui plus d’un million d’utilisateurs à travers le monde, générant chaque semaine plus de 2 millions d’impressions. Facile à prendre en main et compatible avec une multitude de formats et de systèmes d’exploitation, Cura n’en finit pas de s’améliorer avec des mises à jour visant à répondre aux besoins d’utilisateurs toujours plus expérimentés pour des applications professionnelles et industrielles. Pour vous faire découvrir ce logiciel star de l’impression 3D et ses multiples fonctionnalités, PRIMANTE3D est allé à la rencontre de Loukian Kostovic, formateur à la Nouvelle Ecole.
« c’est un logiciel dense avec beaucoup de paramètres, ce qui sous-entend de plus nombreuses possibilités dans le slicing »
Loukian Kostovic
Bonjour . Pour ceux qui ne connaîtraient pas encore La Nouvelle École, pourrais-tu nous en dire plus sur cet organisme de formation ?
Bonjour Alexandre, à La Nouvelle École nous nous sommes fixé un objectif simple. Rendre autonome nos apprenants dans leurs projets en lien avec les nouvelles technologies. Cela va de l’impression 3D, en passant par la gravure laser jusqu’au pilotage de drone. Pour cela nous avons du complément repensé l’approche traditionnelle de la formation pour proposer un apprentissage plus personnalisé et efficace.
Plutôt que des cours formatés, nous privilégions des formations en individuel, où le formateur s’adapte au rythme, au niveau et aux besoins spécifiques de chaque apprenant, qu’il s’agisse d’un projet professionnel ou personnel.
Et cette approche fait toute la différence ! À l’heure ou je te parle, la nouvelle école est un franc succès, et ça grâce à notre panel de formateurs experts chacun dans son domaine. Les retours sont excellents : nous affichons une note de 4,9 sur Google, et nous en sommes super fiers !
Et bien sûr, nous ne faisons aucun compromis sur la reconnaissance de nos formations. La Nouvelle École est certifiée par l’État, ce qui permet à nos apprenants de financer leur formation jusqu’à 100 % mais aussi d’obtenir un certificat reconnu pour faire valoir sur le marché du travail leurs compétences.
« Si un apprenant est habitué à Lychee ou Cura, je m’adapte et on travaille sur ses outils de prédilection »
En quoi consiste exactement ton rôle de formateur à la Nouvelle École ?
(crédits photo : La Nouvelle Ecole)
Dans 90 % du temps je réalise des formations en individuel ou je vais m’adapter le plus possible à mon apprenant. Généralement les formations ont lieu en visioconférence. Comme tu l’as compris, nous avons différents formateurs spécialisés dans chaque technologie. De mon côté, mon expertise porte sur l’impression 3D FDM et MSLA, ainsi que sur la gravure laser.
Niveau modélisation 3D, j’anime principalement des formations sur Fusion 360 et sur Sketchup. Enfin pour la préparation des fichiers, je forme essentiellement sur OrcaSlicer, Chitubox et Lightburn, mais je reste flexible.
Si un apprenant est habitué à Lychee ou Cura, je m’adapte et on travaille sur ses outils de prédilection. Cela fait maintenant une dizaine d’années que je pratique l’impression 3D en FDM, un peu moins en MSLA mais chaque apprenant est toujours un challenge super enrichissant.
« Dans la version expert de Cura il y a près de 600 réglages donc un petit élagage permet de rendre plus digeste l’apprentissage du logiciel »
Selon toi quels sont les critères les plus importants à prendre en compte pour choisir son slicer ?
Aujourd’hui, la plupart des Slicer les plus connus se valent, c’est au jugé et aux préférences de chacun. Tel maker préférera Cura parce qu’il a fait ses premiers pas sur ce logiciel et qu’il est toujours mis à jour, un autre maker préfèrera Simplify3D parce que celui-ci permet de contrôler chaque type de ligne d’une impression.
J’ai ma préférence pour Orca Slicer notamment parce qu’il permet d’obtenir très simplement des densités de remplissages différentes sur une même pièce. Comme dit plus haut, c’est aux préférences de chacun.
Mais pour faire le choix le plus avisé du premier coup, voici quelques conseils:
Une grosse communauté
Une grosse communauté ajoute une assurance supplémentaire. Dans le domaine de l’open source, beaucoup partagent leur expérience sur des média spécialisés, garantissant ainsi de trouver de la documentation pour à peu près tous les problèmes que l’on peut rencontrer.
Interface
Pour garantir une bonne entrée dans cette discipline, une interface de travail claire est importante. Certains Slicers sont plus accessibles que d’autres, je citerai Cura et Orca Slicer dans les plus claires au premier abord.
Plusieurs niveaux de réglages
Dans la version expert de Cura il y a près de 600 réglages donc un petit élagage permet de rendre plus digeste l’apprentissage du logiciel. Cela dit, la quasi-totalité des slicers aujourd’hui proposent ces différents niveaux de réglages.
UltiMaker Cura, compte parmi les logiciels d’impression 3D les plus populaires. Pourrais-tu nous en dire plus sur la genèse de ce logiciel et ses particularités ? Comment a-t-il évolué ?
Cura a fait partie des pionniers de la démocratisation de l’impression 3D. Ça a longtemps été la référence des slicers gratuits et performants. C’est un des rares slicer actuel qui n’est pas lui-même basé sur un autre slicer.
C’est le premier logiciel gratuit qui permettait d’aller au-delà des basiques de l’impression tout en étant relativement intuitif dans son interface. L’addition de ces deux facteurs en faisaient un très bon outil d’apprentissage à cette époque où le monde de l’impression 3D n’était pas encore noyé dans les tutos. Ceci explique d’ailleurs la loyauté de certains makers à ce logiciel encore aujourd’hui.
Aussi, à cette période, Cura était bien plus rapide que la concurrence pour générer des G-codes. Aujourd’hui, le logiciel est un peu plus en retard sur ce point. Cura est resté relativement stable, il n’a pas subi de changement majeur dans son interface depuis plusieurs années.
En revanche, les développeurs ont toujours tenté de rester innovants dans les paramètres qu’ils proposaient. Je pense notamment aux “Adaptive layers”* et “Supports arborescents” pour lesquels Cura a été parmi les premiers à les proposer.
*Adaptive layers : Méthode qui rend variable la valeur de la hauteur de couche en Z. Elle s’adapte en fonction de la géométrie de la pièce. Sur une zone sur laquelle la face à imprimer est presque parallèle au plateau, les hauteurs de couches sont plus basses. Cela évite les courbes de niveaux (les escaliers formés par les couches successives en surface d’impression). Sur une zone plus perpendiculaire au plateau, le slicer se permet d’augmenter la hauteur de couche pour gagner du temps.
« Sa popularité et son ancienneté font que beaucoup de fabricants d’imprimantes 3D l’on choisi comme base de travail pour un slicer adapté à leurs imprimantes »
Selon toi, quels sont les atouts et limites de Cura Ultimaker par rapport à des logiciels concurrents tels que Simplify3D et PrusaSlicer ? Dans quels cas conseillerais-tu ce logiciel ?
Aperçu de Simplify3D dans sa dernière version 5.0
Cura peut se montrer utile aussi bien pour des pratiquants novices que confirmés. Pour plusieurs raisons :
c’est un logiciel dense avec beaucoup de paramètres (qui ont longtemps été présents seulement sur Cura d’ailleurs). Ce qui sous-entend de plus nombreuses possibilités dans le slicing.
Il est utilisé par BEAUCOUP de monde ou en tous cas l’a été pendant très longtemps. Donc le moindre souci prenant place sur ce logiciel a, le plus souvent, été constaté par quelqu’un et est documenté sur internet.
Une interface relativement claire rend le logiciel plus accessible aux novices.
Sa popularité et son ancienneté font que beaucoup de fabricants d’imprimantes 3D l’on choisi comme base de travail pour un slicer adapté à leurs imprimantes. Elegoo propose Elegoo Cura, Creality propose Creality Print,… Ceci se confirme y compris sur des machines haut de gamme comme Intamsys avec Intamsuite. Rendant ainsi les passerelles entre les différentes marques moins dépaysantes.
Cependant, on pourrait critiquer Cura sur la lenteur de calcul ainsi que certaines fonctions qui font défaut comme les supports manuels. D’autant plus qu’on retrouve ceux-ci dans la plupart des slicers concurrents. (Plus précisément, les supports manuels existent dans Cura mais, à ma connaissance, ceux-ci sont assez peu évolués).
« Pour simplifier, les coutures sont la conséquence d’une très légère sur- ou sous-extrusion au début d’un chemin que suit l’imprimante »
Quelles sont les principales améliorations et nouveautés apportées par la version 5.9.0 d’UltiMaker Cura ?
Exemples de pièces imprimées avec et sans Scarf Seams
Scarf Seams :
Cura apporte un paramètre qui a beaucoup fait parler il y a 1 an de ça. Les Scarf Seams. C’est une fonctionnalité permettant, à peu de choses près, d’effacer la couture*. Apparues premièrement sur Orca Slicer, puis sur quelques autres programmes, les coutures en écharpes sont basées sur une logique ingénieuse.
Pour simplifier, les coutures sont la conséquence d’une très légère sur- ou sous-extrusion au début d’un chemin que suit l’imprimante. Pour remédier à ces problèmes d’extrusion, ce paramètre extrude la couture sur une distance, et non pas sur un point, comme c’est le cas à l’origine. C’est le fait “d’étaler” la couture qui la rend moins visible.
La mise à jour apporte d’autres paramètres relatifs à la couture mais je les crois moins pertinents.
Extra Infill Lines :
Le modèle de gauche présente un remplissage triangulaire à deux lignes ; les lignes de remplissage sont des formes isolées. Le modèle de droite affiche l’option « Connecter les polygones de remplissage » activée ; le remplissage forme une ligne continue.
En formation, je dis souvent que 95% des impressions qu’on a à faire se font entre 5% et 30% de remplissage. La seule raison pour laquelle je ne dis pas entre 0% et 30% c’est que lorsque l’on imprime certaines pièces de décoration, le remplissage n’est plus utilisé pour la résistance de la pièce mais pour le soutien des couches de la coque supérieure.
Parfois une densité de remplissage trop basse cause des défauts sur la surface supérieure de l’impression. Pour répondre à ce problème, Cura aurait maintenant un générateur de G-Code qui adapte les dernières couches de remplissage pour soutenir ces couches supérieures.
Le conditionnel :
Ce dernier point touchera moins de monde mais n’est malgré tout pas des moindres pour ceux que ça intéresse. Il est désormais possible d’utiliser des “if/else” dans les fins et débuts de G-codes. C’est une logique un peu plus intuitive pour programmer ces bouts de fichiers.
Un exemple d’usage basique :
Je sais qu’il faut attendre que mon plateau refroidisse pour retirer ma pièce sans accrocs. Je mets dans le G-code de fin de ne pas avancer le plateau quand l’impression est finie mais seulement quand le plateau a une température inférieure à 40°. Pour indiquer à l’utilisateur que la pièce est prête à être retirée.
Coutures : C’est le point de départ et point d’arrivée de tout chemin que prend l’imprimante 3D. Sur les slicers elle est souvent représentée comme une ligne de points blancs sur la face extérieure du modèle.
« Le paramètre “rétraction” permet de demander à la machine d’aspirer le filament vers le haut, empêchant ainsi les bavures »
Pour les problèmes d’impression les plus courants, tels que le warping, le stringing ou la sous-extrusion, quelles fonctionnalités de Cura peuvent aider à les résoudre ?
Pièce illustrant le phénomène de warping (crédits photo : Communauté UltiMaker)
Warping:
Pour réduire le warping j’ai une règle qui pourrait vous être utile : Moins de matière -> Moins de tensions -> Moins de problèmes
Le warping est causé par une différence de dilatations dans la hauteur de l’impression. En bas c’est proche du plateau donc c’est chaud, la matière est dilatée et molle. En haut, (la partie de la pièce qui est en train de s’imprimer ) loin du plateau, la matière se prend des litres d’air froid et passe donc de dilatée, en sortie de buse, à rétractée une fois déposée. Ces changements et différences de température créent des tensions dans la matière qui viennent tirer les premières couches vers le haut.
Ce que tout ça signifie c’est que la quantité de tensions dans la matière est proportionnelle à la quantité de matière imprimée. Donc si la pièce le permet, moins de matière -> moins de tensions -> moins de warping. Réduire la densité de remplissage, l’échelle du modèle, le nombre de parois, de couches supérieures… peut aider pour ce problème.
Aussi, de manière plus conventionnelle, le warping est un combat entre deux forces: la force qui tire certaines zones de la pièce vers le haut et la force qu’a le plateau pour garder la pièce collée. Si warping il y a, c’est que la force qui tire a été plus importante que celle qui colle. Il faut donc augmenter celle qui colle. Pour le faire par le biais du Slicer, on peut utiliser les bordures et radeaux qui augmentent la surface de contact avec le plateau et donc l’adhésion.
Sur d’autres logiciels, il arrive d’utiliser des Courbes de Hilbert pour réduire le warping. Ce motif de remplissage et de couches supérieures/inférieures permet de “diluer” les tensions dans tous les sens du fait de sa géométrie. Cependant, le motif Courbes de Hilbert n’existe pas sur Cura, un équivalent qui me semble fonctionner serait le motif Entrecroisé.
Stringing :
Phénomène de stringing (crédits photo : Prusa)
Cura propose, tout comme la plupart de ses concurrents, des réglages permettant de réduire le stringing.
Le stringing est causé par plusieurs choses mais la cause que nous pouvons régler par le slicer c’est la rétraction. Ici, le problème est que lorsque la buse finit de déposer de la matière, elle bave du plastique jusqu’à sa prochaine position. Le paramètre “rétraction” permet de demander à la machine d’aspirer le filament vers le haut, empêchant ainsi les bavures.
Cependant, ce paramètre demande parfois un peu d’attention pour trouver le bon réglage. A noter: un extrudeur bowden a besoin de beaucoup plus de rétraction qu’un direct drive.
Sous/Sur-Extrusion :
Exemple de La surextrusion se manifestant à gauche par un manque de précision et de détails, et à droite pas des bords trop gonflés (crédits photo : Creality)
Une nuance est importante à prendre en compte: la sous-extrusion n’est pas toujours un problème qui se règle par le slicer.
Mais s’il y a un Slicer qui offre de quoi régler les problèmes de sous-extrusion, c’est bien Cura.
La sous-extrusion est liée au fait que trop peu de matière sort. Les causes sont multiples mais on peut les compenser en augmentant le “débit”.
Et il s’avère que Cura propose un réglage du débit sur presque tous les types de lignes d’une impression (débit de parois, débit du dessus/dessous, débit de l’interface de support,…). Permettant ainsi d’adapter les valeurs en fonction des zones sur lesquelles on a constaté ce défaut.
NB: Augmenter de 5-10 degrés la température de la buse peut aider mais causer d’autres soucis, donc à prendre avec des pincettes.
*Bowden et Direct Drive: Un extrudeur bowden est placé beaucoup plus loin de la buse qu’un direct drive.
« Une autre problématique qui revient souvent, c’est les supports qui sont heurtés par la buse et se décrochent du plateau »
Les structures de soutien tiennent une part importante dans la réussite d’une impression 3D et le temps de fabrication. Quels sont les atouts de Cura dans ce domaine ?
Illustration de la nécessité des structures de soutien pour soutenir les parties en surplomb
Cura propose la fonction “activer l’interface supports” qui génère une zone plus dense entre le support et la pièce. Cela évite de perdre beaucoup de matière et de temps en imprimant des supports denses de haut en bas, tout en profitant de la qualité de surface qui résulte de cette interface.
Cependant, bien que cette interface nous arrange esthétiquement, cela peut amener vos supports à poser problème au moment de les retirer. La pièce fusionne plus avec le support s’il y a plus de surface avec laquelle fusionner. En conséquence, on peut jouer sur la “distance supérieure des supports”* et la “densité de l’interface de supports”. Plus leur valeur sera importante, plus le support sera facile à retirer. Et vice-versa.
Dans la même gamme, “épaisseur d’interface” peut aussi s’avérer utile au moment du post process. Plus l’interface est épaisse, plus c’est long à imprimer. Mais une interface plus épaisse viendra plus facilement en un seul morceau.
Une autre problématique qui revient souvent, c’est les supports qui sont heurtés par la buse et se décrochent du plateau. C’est souvent causé par la buse qui imprime sur une paroi du support. Le plus simple pour régler ça c’est de choisir un “motif de support” dans lequel les lignes ne se croisent pas. Un bon exemple serait le gyroïde.
*NB: Pour une buse de 0.4, Cura surlignera en orange toute valeur supérieure à 0.4 pour les paramètres “distance supérieure des supports” “distance inférieure des supports”. Ce n’est pas un souci, c’est déconseillé mais contrairement à certains de ses concurrents, Cura laisse le G-Code se générer.
« Un problème récurrent avec les fichiers issus des librairies 3D en ligne c’est que les modèles sont souvent bourrés d’erreurs »
La plateforme Cura propose l’accès à un marché en ligne (MarketPlace) qui offre un catalogue d’options et de fonctionnalités supplémentaires. Il y a t-il des fonctionnalités / astuces sous-exploitées que tu aimerais nous partager ?
Mesh Tools, un outil automatique de réparation de maillage
Avant de parler des astuces sous-exploitées, j’aimerai parler d’un plug-in souvent conseillé qui, je crois, dessert plus que l’inverse. Je parle de l’orientation automatique. Cette fonctionnalité permet d’orienter la pièce pour qu’elle nécessite le moins de supports possible, mais Cura n’est pas omniscient. En effet, un autre point que l’orientation influence c’est la solidité finale de la pièce.
Une impression 3D c’est comme une planche, les couches d’impression sont les veines du bois. Une impression est plus solide lorsqu’une force est appliquée perpendiculairement au sens des couches. Or, Cura ne prend pas cette variable en compte lorsqu’il oriente la pièce pour optimiser les supports. Donc pas à proscrire, mais à utiliser au cas par cas.
Mais en dehors de ça, la MarketPlace de Cura propose des plug-ins très utiles !
Mesh Tools
Un problème récurrent avec les fichiers issus des librairies 3D en ligne c’est que les modèles sont souvent bourrés d’erreurs (fichier non étanche, faces superposées…). Et ces erreurs peuvent poser problème pendant l’impression. C’est à ça qu’est destiné Mesh Tools. Ce dernier offre des outils automatiques de réparation de maillage permettant ainsi d’éviter d’avoir à apprendre des outils plus complexes comme Blender.
Arc Welder
Un défaut que vous avez sûrement déjà remarqué sur certains fichiers 3D, c’est les facettes. On trouve régulièrement des courbes transformées en un multitude de faces qui sont notifiables à l’impression. C’est causé par un mauvais export du maillage du fichier d’origine. Pour résoudre ce souci, Arc Welder re-traduit les facettes en arc de cercles, offrant un modèle plus propre pour l’impression.
Liens utiles :
https://ultimaker.com/fr/software/ultimaker-cura/
https://github.com/Ultimaker/Cura
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