Realisation

Slicer: logiciel de traitement pour la stéréophotolithographie laser

Mené en collaboration avec le laboratoire GRAPP (Groupe de recherche en Applications Photophysiques et Photométriques) de l'ENSIC à Nancy, cette recherche vise à expertiser et implémenter les transformations d'une base de données géométriques 3D pour la rendre réalisable sur une machine de stéréophotolithographie laser.
Un logiciel de tranchage, d'optimisation des coupes, de contrôle des données a été réalisé sous forme d'un module C et d'un plug-in Autocad, interfaçé avec les formats de données standard (STL en particulier). De nombreux objets architecturaux ont été réalisés afin de perfectionner la méthode et les programmes.

Parmi les nouvelles technologies dites de « prototypage rapide », la stéréolithographie laser utilise comme matériau de base un monomère qui, additionné à un réactif, se polymérise sous l 'énergie lumineuse transportée par le rayon laser.
La machine de stéréolithographie peut être assimilée à un traceur 3D, qui rend possible la réalisation en quelques heures une maquette d'un bâtiment ou d'un ilôt, à une échelle précise et avec une précision de 50-100 microns, à partir de modèles géométriques CAO (des logiciels sont chargés de préparer les données et de les transmettre en commande numérique à la machine STL). La maquette, une fois sortie de la cuve de réalisation est séchée aux rayons ultra-violet.

Dans un cadre plus large d'étude concernant l'analyse des problèmes liés à la constitution de modèles géométriques complexes, le projet "CFAO-Stéréophotolithographie (SPL) et architecture" s'attache d'une part à contribuer à l'examen des opérations génériques de transformation d'un modèle en vue de son utilisation dans un contexte précis, d'autre part à proposer des méthodes d'adaptation d'un modèle complexe au regard d'une technologie en perpétuelle évolution: le prototypage rapide.

Des expérimentations ont été menées concernant l'obtention de nappes horizontales uniformément polymérisées (problème fréquent en architecture), ainsi que des objets bichromes ou polychromes. L'intégration de la couleur, si elle n'est pas un problème pour l'informatique, reste peu explorée car très complexe au niveau technologique et chimique.
Une confrontation aux problèmes liés à la réalisation d'une maquette à grande échelle (1/50°) de la Tholos de Delphes -de plus fabriquée grâce au procédé Helysis (découpe de feuilles de papier), a permis de clarifier les caractéristiques du modèle géométrique "PR" (prototypage rapide) et a révélé l'importance cruciale de la gestion du niveau de détail de ce modèle. Pour cette même maquette, plusieurs techniques SPL ont été utilisées conjointement (impossibilité de réaliser la charpente en papier par exemple). On voit la nécessité à terme de manipuler des objets PR hybrides où chaque partie du modèle peut être traitée différemment.
D'autres réalisations ont permis d'élargir le champ des applications de la recherche: aide à l'anastylose (reconstitution d'ouvrages à base de fragments acquis par procédé laser) et plus récemment reconstitution de fragments archéologiques (fac-similé à échelle réduite) par poudre céramique.

Tranchage d\Machine de stéréophotolithographie, ENSIC NancyDu modèle géométrique 3D au prototype à l\Vérification des normales aux facettes et des couches du tranchage

 

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