J’ai imprimé mes propres chaussures en 3D avec une Bambu Lab : pourquoi je ne suis pas prête à continuer
Nous avons mis les capacités TPU de la Bambu Lab à l’épreuve pour créer une paire sur mesure de sabots pour le bureau. De la première ébauche numérique à la dernière retouche avec du ruban adhésif, on vous dit ce que cela fait réellement de porter ses propres impressions 3D.
Depuis que j’ai quitté les États-Unis pour m’installer en Allemagne il y a plusieurs années, j’ai pleinement adopté le concept de chaussures pour la maison et de chaussures pour l’extérieur. Bien sûr, les chaussures de ville sont enlevées dès que l’on entre dans la maison, mais j’ai également pris l’habitude de changer de chaussures au bureau. Il est rare que je passe toute une journée de travail avec mes chaussures d’extérieur ; je mets plutôt quelque chose de plus confortable, parfois même de simples chaussettes.
Aussi, lorsque Bambu Lab a commencé à vanter les capacités d’impression TPU « améliorées » de sa H2C a suggéré qu’il était possible d’imprimer ses propres chaussures en toute décontraction, j’étais curieuse de le tester par moi-même.
Après un ensemble de tests, d’expériences, d’échecs spectaculaires, de détermination acharnée, de modifications de l’imprimante, de l’expertise et de l’aide inestimable de mon patient collègue, j’ai maintenant (du moins pour le moment) une très belle paire de crocs pour le bureau super confortables imprimés en 3D. Je vous raconte ici le déroulement de cette aventure.
Le fichier numérique de la chaussure personnalisable
Je n’ai aucun intérêt à concevoir ma propre chaussure à partir de zéro et, franchement, je n’ai même pas envie d’essayer de dimensionner une chaussure pour mon pied. C’est pourquoi la nouvelle génération de fichiers numériques de chaussures « customisable en un clic » constitue une avancée bien plus importante qu’il n’y paraît à première vue.
Au lieu de devoir mesurer votre pied en millimètres, d’ajuster les paramètres individuels et de prier pour que la chaussure vous aille, ces modèles dimensionnent intelligemment toutes les dimensions importantes de la chaussure, et pas seulement la longueur et la largeur. En théorie, il vous suffit d’entrer votre pointure standard, et les mesures de la chaussure sont ajustées de manière fiable et confortable, que vous imprimiez pour un enfant ou un adulte.
Le modèle que j’ai choisi est le sabot Formism Arc de SCRY, qui a déjà été téléchargé plus de 500 fois sur MakerWorld de Bambu Lab. Décrit comme une collaboration officielle entre Formism et Bambu Lab, le site le présente comme « une structure complète basée sur la technologie FDM pour la fabrication de chaussures personnalisées ». C’est une façon très chic de dire : des chaussures sérieuses imprimées en 3D.
À première vue, le design ressemble à une réinterprétation moderne d’un sabot hollandais en bois. Mais contrairement à un sabot traditionnel taillé dans un seul bloc de bois, cette chaussure est bien plus sophistiquée. Elle a été conçue avec des zones rigides, des zones flexibles et des zones d’amortissement distinctes, exactement là où l’on s’attendrait à les trouver dans une chaussure commerciale. La semelle d’usure est même texturée et adhérente. Selon Formism, un parcours d’outils optimisé est également intégré au modèle en arrière-plan afin de rendre l’impression plus fluide et plus fiable.
Appeler ce modèle « fichier numérique » est presque un euphémisme. Lorsque vous cliquez sur le bouton « Personnaliser », une petite application interactive s’ouvre. Sur un écran simple et épuré, vous sélectionnez l’imprimante. Nous recommandons une machine Bambu Lab à double extrudeur, mais vous pouvez également utiliser les machines de la série P ou A. Sélectionnez votre pointure ou entrez les mesures pour la longueur et la largeur si vous préférez.
Après environ une minute de traitement, votre fichier 3MF personnalisé (environ 11 Mo) sera prêt à être téléchargé. À partir de là, c’est une question de préférence lorsque vous passez le fichier dans votre slicer et ajustez les chaussures selon votre configuration et l’effet désiré.
Du fichier au plateau d’impression
Ouvrez votre fichier de chaussures personnalisé dans le slicer de Bambu Studio. Vous y verrez les modèles déjà orientés de manière « idéale ». Sur la page MakerWorld, les créateurs du projet admettent qu’en fait, pour ce modèle de sabot, l’orientation peut être inversée de 180° pour réduire la quantité de support nécessaire, alors gardez cela à l’esprit.
Chaque chaussure est composée de quatre parties distinctes, positionnées pour être imprimées en tant qu’objet unique, mais sélectionnables et personnalisables individuellement, ce qui vous permet de customiser davantage le confort de la chaussure en jouant sur les densités de remplissage, etc.
Honnêtement, l’attrait d’un écosystème comme celui de Bambu Lab réside en grande partie dans la possibilité de charger les modèles dans le slicer et les envoyer à l’imprimante (ou même sauter tout cela et les envoyer directement à l’imprimante à partir de votre smartphone). Pour ces chaussures, j’ai laissé faire et j’ai imprimé le modèle tel qu’il a été importé.
Si vous n’utilisez pas Bambu Studio, la compatibilité du fichier 3MF peut varier. Au moment où j’écris ces lignes, Prusa Slicer 2.9.4 n’a pas été en mesure d’importer le fichier (cela aurait été quelque chose de combiner plusieurs parties avec différentes souplesses dans la Prusa XL !). OrcaSlicer a pu l’importer, mais avec des avertissements concernant des incompatibilités avec certains aspects du fichier 3MF.
Formism affirme que le design modulaire et divisé en zones de la chaussure ouvre les portes à une véritable créativité multi-matériaux. En théorie, il est possible d’utiliser un système d’échange de filaments pour attribuer des couleurs ou des propriétés matérielles différentes à des parties spécifiques de la chaussure. Par exemple, optez pour une semelle plus souple, une tige plus ferme ou des connecteurs contrastés pour personnaliser l’esthétique et les performances jusqu’aux moindres détails.
Dans la pratique, toutefois, cette flexibilité s’accompagne de quelques mises en garde. Si vous souhaitez imprimer plusieurs TPU en une seule fois, vous aurez besoin du « TPU pour AMS » spécifique de Bambu Lab, qui est actuellement le seul TPU que l’entreprise certifie officiellement comme étant compatible avec son système AMS (Automatic Material System). Cependant, il n’est pas aussi souple que les filaments 85A/90A de Bambu Lab, ce qui va à l’encontre du but recherché, à savoir des chaussures imprimées souples pouvant être portées confortablement.
Nous avons utilisé le TPU 90A de Bambu Lab, l’une des options les plus souples et les plus flexibles de la gamme de l’entreprise. Bien qu’il s’imprime magnifiquement, il n’est pas explicitement compatible avec l’AMS. Il ne peut pas non plus être imprimé à partir des porte-bobines externes de la série H. Le guide officiel recommande, de manière peu pratique, de trouver un moyen d’alimenter le filament au niveau de l’entrée flexible à l’arrière de la machine, mais nous l’avons complètement ignoré et avons alimenté le matériau par le haut, comme indiqué ci-dessous.
Ces filaments souples sont sensibles à toute tension ou friction sur le chemin du filament, transformant la moindre résistance en sous-extrusion. Cette limitation nous a rapidement conduits sur la voie des essais, des erreurs et des solutions créatives.
D’une bobine de matériau à une chaussure
Pour cette chaussure en particulier, Bambu Lab et Formism insistent tous deux sur la nécessité de lire attentivement les instructions d’impression et de les suivre à la lettre. Ils n’exagèrent pas. Comme la H2D, la H2C est clairement une machine multi-matériaux performante, mais elle nécessite d’y mettre du vôtre pour vous assurer que tout se passe bien. L’expérience n’est pas aussi facile qu’avec des matériaux comme le PLA ou le PETG.
Le TPU lui-même n’est pas difficile en raison de la manière dont il est imprimé, mais de la façon dont il doit être introduit dans la machine. Lorsque vous introduisez le TPU, plus souple, à partir du porte-bobine extérieur, il s’étire comme du caramel, ce qui entrave le passage du volume de plastique prévu dans la buse et entraîne une sous-extrusion chronique.
Notre matériau n’étant pas compatible avec l’AMS, nous avons dû guider délicatement le filament directement dans l’extrudeur par le haut, un peu à la manière d’un pêcheur patient qui introduit une ligne de pêche dans un cours d’eau à faible débit. Efficace, mais pas très élégant.
Pour rendre ce système viable, nous avions besoin d’une modification. Heureusement, la communauté est déjà venue à notre secours : il existe une multitude de guides d’alimentation pour le TPU et d’aides à l’acheminement du filament gratuits et imprimables disponibles en ligne, notamment le Flexible Filament Top-feed Rack, créé par nul autre que Bambu Lab lui-même.
Autre complication à garder à l’esprit avec ces types de configurations TPU : il faut généralement alimenter le TPU lentement et en même temps imprimer avec un second matériau pour les supports. En effet, créer des supports avec un matériau tel que du PLA permet de les retirer beaucoup plus facilement. Le TPU aurait, lui, tendance à fusionner avec la pièce.
Dans notre cas, nous avons alimenté le matériau de support à partir du porte-bobine latéral standard tout en guidant le TPU grâce à notre module d’alimentation sur le dessus de la machine. Nous avons personnalisé ce dernier pour qu’il s’intègre parfaitement au cadre en aluminium de l’habitacle, juste à côté de la H2C. Simple, fonctionnel et très DIY.
Nous avons tout d’abord testé la chaussure du pied droit. Franchement, cette première impression nous a appris beaucoup de choses. Lorsque nous avons imprimé la chaussure gauche, nous avons retravaillé le porte-bobine, ce qui a permis un flux de filament bien plus fluide.
L’ajustement : est-ce que ces chaussures en valent la peine ?
Enfiler pour la première fois mes sabots personnalisés imprimés en 3D a été immédiatement satisfaisant. Ils étaient étonnamment confortables, vraiment élégants et semblaient plus robustes que prévu. De plus, j’ai éprouvé une certaine fierté à porter quelque chose que j’avais réellement « fabriqué », un peu comme si je portais une écharpe que j’avais tricotée moi-même ou un collier de perles que j’avais enfilées à la main.
Est-ce qu’elles me vont bien ?… Pour tout dire, ce sont des sabots. Je ne peux pas courir avec (et je n’en ai jamais eu l’intention), mais pour le bureau, ils sont parfaits : confortables, chauds et suffisamment professionnels pour que mes collègues ne se sentent plus obligés de commenter mes choix de chaussettes.
Cependant, après les avoir portées pendant environ une semaine, la réalité s’est imposée. Le TPU s’est étiré plus que prévu et, par rapport aux premiers jours, j’ai dû me traîner un peu plus pour les maintenir fermement aux pieds. La chaussure droite (notre impression « d’apprentissage ») montre déjà des signes de décollement et je ne suis pas sûr qu’elle résiste encore bien longtemps, mais j’ai essayé de la sauver avec du ruban adhésif. Heureusement, la chaussure gauche est encore solide.
Pour ce qui est du rapport qualité-prix ? Disons simplement que ce n’était pas un projet économique, du moins pas du premier coup. En comptant les échecs initiaux, nous avons consommé la quasi-totalité d’une bobine de TPU, qui se vend environ 35 €, ainsi que quelques euros de matériel de support.
Le bon côté des choses, c’est que la partie la plus coûteuse a été la courbe d’apprentissage. Le fait d’avoir bien défini le processus permet désormais d’extraire toute la valeur du filament. Avec environ 300 g de matériau par chaussure, une seule bobine de 1 kg devrait permettre de produire une paire et demie (et il vous restera encore quelques grammes), ce qui change considérablement la donne économique.
Il convient de noter qu’en ce qui concerne la durabilité, les chaussures imprimées en 3D de ce type ne sont pas une réussite totale. Du moins, pas encore. Les chaussures sont rarement recyclées, quel que soit le matériau dont elles sont faites. Même les chaussures mono-matériau comme celle-ci, qui sont souvent présentées comme un modèle de recyclabilité et de circularité, finiront à la poubelle en l’absence de services et de solutions pour les recycler, qui la plupart du temps n’existent pas au niveau local.
Certes, en comparaison, toutes les Birkenstocks que j’ai portées, fabriquées à partir de liège et de cuir, se trouvent très probablement dans une décharge quelque part. Mais ces matériaux ne sont pas dérivés de combustibles fossiles et la durée de vie des Birkenstocks est d’environ 10 ans pour moi, alors que mes sabots en TPU ne dureront que jusqu’à l’été tout au plus (un matériau qui pourrait me persuader d’essayer à nouveau est le nouveau TPU à base de plantes d’Ecogenesis Biopolymers, mais il n’est pas disponible partout).
Malgré tout, aussi amusante et fascinante qu’ait été cette expérience, je ne suis pas encore prête à m’engager pleinement dans l’impression 3D pour des chaussures de bureau que je porterais tous les jours. Il est clair que le design fonctionne et que l’imprimante est capable de le faire, mais pour l’instant, c’est le matériau qui semble être le maillon faible.
Il existe certainement d’autres TPU, provenant d’entreprises comme Colorfabb, Siraya Tech et Recreus, qui répondent à ce besoin avec des TPU expansés offrant le type de poids, de sensation et de performance que l’on recherche pour des chaussures. Comme c’est souvent le cas dans le domaine de l’impression 3D, la véritable percée se produit lorsque le bon matériau rencontre la bonne technologie. Il semble que nous soyons très près du but !
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Licence : Le texte de l'article "J’ai imprimé mes propres chaussures en 3D avec une Bambu Lab : pourquoi je ne suis pas prête à continuer" écrit par All3DP est publié sous la licence Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).