Lunettes de soleil 3 en 1 (clé USB + stylo + protection)

Comme je l'ai dit dans l'introduction, ce projet a commencé avec une paire de lunettes de soleil dont une des branches manquait. J'expliquerai donc ici comment j'ai conçu la branche gauche en reproduisant la branche droite de cette paire de lunettes. Cette étape est organisée en 30 sous-étapes avec une photo pour chacune (cf ci-dessus).

Avant de commencer, assurez-vous d'avoir une vis que vous pouvez utiliser pour fixer la branche sur les lunettes de soleil. Dans mon cas, il manquait la vis, alors j'ai dû en trouver une ! Heureusement, je garde toujours toutes les vis des objets que je démonte, donc j'avais beaucoup de choix, et j'en ai trouvé une qui était mince et assez longue pour tenir parfaitement dans la charnière.

Maintenant, commençons!

1. Mesurer la longueur de la branche disponible (ici la droite), d'un point spécifique à un autre.
2. Prendre une photo de la branche vue du dessus.
3. Prendre une photo de la branche vue de profil.
4. Ouvrir Fusion 360. Importer la photo prise du dessus (sous-étape 2). Réduire l'opacité, 50% est suffisant.
5. Faire un clic droit sur le canevas que vous venez d'ajouter (dans le navigateur à gauche), et sélectionnez "calibrer". Sélectionnez ensuite les 2 points et entrez les valeurs que vous avez mesurées dans la sous-étape 1.
6. Créer un nouveau "sketch" sur un plan parallèle au canevas. Utiliser l'outil "spline" et suivre les bords de la branche pour la détourer. 
7. Insérer ensuite la deuxième photo sur un plan orthogonal par rapport au sous-étape 4.
8. Reproduire la sous-étape 5.
9. Reproduire la sous-étape 6.
10. Extruder l'une des 2 formes que vous avez dessinées auparavant (sur l'image, j'ai choisi le "sketch" de la sous-étape 9). Dans "Operation", s'assurer que "Join" est sélectionné puis cliquer sur "OK".
11. Extruder l'autre forme (sketch de l'image 6 ici), pour qu'ils se croisent.
12. Sélectionner ensuite "Intersect" au lieu de "Join" dans "Operation", puis cliquez sur "OK".
13. Maintenant il est temps de faire la charnière. Dans cette étape, j'ai créé un "offset plane" entre les 2 flèches en vert et rouge (correspondant à la forme réelle de la charnière).
14. Puis, sur un sketch, redessiner l'anneau délimitant la charnière à l'aide de l'outil "3-points circle".
15. Enfin, extruder (en utilisant "Cut" dans "Operation") ce disque des deux côtés jusqu'aux flèches de la sous-étape 13, et ajouter un petit décalage de 0.25mm des deux côtés (pour qu'il s'adapte mieux après impression).
16. Créer un autre "offset plane" sur le dessus de la charnière.
17. Dessiner 2 cercles en fonction de la taille de la vis.
18. Extruder comme sur l'image.
19. C'est presque fini ! Mais avant il faut s'assurer que la charnière fonctionne. Nous allons donc voir cela à partir de cette étape, jusqu'à l'étape 24. Copier/coller la nouvelle branche (pour en sauvegarder une, et modifier l'autre sans problème). Et cacher une des 2 branches.
20. Créer un grand rectangle qui recouvre presque toute la branche, mais en laissant le charnière en dehors de ce rectangle.
21. Extruder ce rectangle. Il ne reste plus que la charnière !
22. Sauver le fichier au format stl.
23. L'ouvrir dans un slicer (j'utilise Cura).
24. L'imprimer. Sur le gif ci-dessus vous pouvez voir que mon premier essai n'a pas fonctionné... J'ai donc repris les étapes 13 à 18 pour le modifier, et la seconde version était parfaite !
25. Pour finir j'ai aussi ajouté les petits détails sur la branche. J'ai donc extrudé un petit rectangle sur le coté de la branche, d'une profondeur de 0.5 mm.
26. Puis j'ai extrudé un rectangle légèrement plus petit, d'une épaisseur de 1mm, et j'ai utilisé l'outil "fillet" pour lisser les bords de ce rectangle.
27. Sauver au format stl. C'est presque fini !! Il faut maintenant lisser les bords de la branche. Malheureusement je n'ai pas réussi à le faire sur Fusion 360, apparemment parce que j'ai utilisé l'outil "spline line" pour détourer les branches.
28. Pour cela il faut utiliser un autre logiciel : Meshmixer. Pour commencer, ouvrir le fichier de la branche dans le logiciel.
29. Il faut modifier le nombre de meshes de la branche. Pour cela, sélectionner la branche en entier (double clic sur la branche), puis cliquer sur les onglets "select", "edit" puis "remesh". Utiliser "relative density" et fixer "density" à 50%. Réaliser cette étape 3 fois. Ce remesh est important car il va affecter la qualité du lissage dans la sous-étape suivante.
30. Sélectionner les bords de la branche à lisser. Cliquer sur "select", "deform" et cliquer sur "smooth". Modifier les paramètres pour obtenir un lissage parfait.

Vous pouvez maintenant exporter au format stl, et imprimer la branche ! Bravo, c'est fini !! 

J'ai utilisé 2 méthodes pour insérer des objets dans les branches. Je vais expliquer la première méthode dans cette étape, puis la seconde méthode dans l'étape suivante.

METHODE 1: le but est de recréer l'objet à insérer dans la branche (ici une clé USB), puis de modifier la branche de lunette en fonction de cet objet.

• Commencer à partir de la sous-étape 9 ci-dessus.
• Recréer l'objet à insérer, en s'assurant de rajouter un offset de 0.25 mm sur chaque bord. En effet, avec l'impression il faut un offset pour que les pièces puissent s'insérer l'une dans l'autre.
• Positionner l'objet en fonction des formes de la branche de lunettes, dessinées précédemment. 
• Si la pièce est plus grosse que la branche, il faut redessiner la branche. Pour cela il faut modifier les sketchs précédemment créés, puis suivre les sous-étapes expliqués ci-dessus.
• Après avoir lissé les bords dans Meshmixer (sous-étape 30), une autre étape se rajoute pour pouvoir réouvrir le fichier dans Fusion 360. Il faut réduire le nombre de meshes : sélectionner toute la branche (double clic dessus) ; dans l'onglet "select", cliquer sur "edit", puis "reduce" ; dans "reduce target", sélectionner "triangle budget", et régler "tri count" avec une valeur égale ou inférieure à 10000 (plus la valeur est élevée, meilleure est la définition; mais si elle est trop élevée, Fusion 360 peut refuser de la convertir en BRep).
• Sauvegarder au format stl et ouvrir dans Fusion 360. Pour ce faire, cliquer sur "insert", puis sur "insert mesh" et sélectionnez la branche dans le fichier stl.
• Dans le navigateur de Fusion 360 (qui se trouve la plupart du temps à gauche du logiciel), faire un clic droit sur le premier onglet (le nom de l'objet), et sélectioner "Do not capture design history", puis "continue". Puis dans "bodies", faire un clic droit sur la branche que vous venez de télécharger, et cliquer sur "Mesh to BRep". Cliquer à nouveau avec le bouton droit de la souris sur le premier onglet du navigateur et cliquez sur "Capture design history". Vous pouvez maintenant modifier le fichier stl ! Si la conversion "Mesh to BRep" a été interrompue, il faut réduire le nombre de meshes dans Meshmixer comme expliqué précédemment.
• Placer l'objet (clé USB) à l'intérieur de la branche à l'aide de l'outil "move", là où vous voulez le placer. Sélectionnez ensuite les deux objets (branche + clé USB), puis cliquer sur "combine" dans "modify". Veiller à sélectionner "intersect" dans la fonction "operation". De cette façon, un trou est créé à l'intérieur de la branche avec la forme de la clé USB.
• Créer un nouveau "offset plane", à l'endroit où la branche pourra s'ouvrir.
• Couper la branche dans l'onglet "modify" avec l'outil "split", puis sélectionner l'objet à couper, le plan avec lequel l'objet sera coupé, et cliquer sur "ok".
• Voilà, c'est prêt !

METHODE 2: cette méthode utilise plusieurs plans et l'outil "loft tool".

• Commencer par les mêmes étapes que celles décrites précédemment pour la clé USB. S'assurer que l'objet rentre dans la branche ; sinon, il faut le redessiner. Utiliser ensuite Meshmixer pour lisser les bords, enregistrer au format stl et importer dans Fusion 360.
• Commencer par créer un plan de section de la branche. J'ai utilisé le même plan que celui créé précédemment pour la clé USB. Maintenant les 2 branches ont la coupe située au même endroit.
• Créer 2 nouveaux plans "offset". Placez-les là où vous voulez que la cartouche commence et finisse.
• Créer un "sketch" sur chaque nouveau plan, puis dans "sketch" aller dans "project/include" et sélectionner "intersect". Dans "Selection Filter" sélectionner "Bodies" et cliquer sur la branche. Ceci projettera l'intersection de la branche sur les nouveaux plans.
• Faire 2 points centrés sur les sketchs précédents.
• Créer un plan passant par ces 2 points (par exemple aller dans "construct", cliquer sur "plane through 3 points" puis sélectionner les 2 points + un autre point aléatoire).
• Faire un nouveau sketch sur ce plan, et créer une ligne reliant les 2 points. 
• Dans "modify", cliquer sur "pipe", sélectionner la ligne précédemment réalisée, et s'assurer que "cut" est sélectionné dans l'onglet "operation". Cela créera un tube à l'endroit où se trouvera la cartouche du stylo.
• Retourner au plan du milieu, là où la branche est coupée. Créer un sketch sur ce plan et, une nouvelle fois, dessiner les intersections du bras comme expliqué ci-dessus.
• Nous allons maintenant créer la pointe du stylo qui sera dans la branche.
• Créer 2 rectangles sur le nouveau sketch. L'un avec une largeur minimale du diamètre de la cartouche du stylo (3 mm dans mon cas) et une longueur au choix (ici 10 ou 15 mm par exemple), et l'autre rectangle avec un décalage de 0,25 mm par rapport au 1er.
• Faire la même chose sur l'autre plan, comme montré sur les images ci-dessus.
• Utiliser ensuite l'outil "loft tool" dans "create", et sélectionner les parties du sketch qui se font face, sur les petits rectangles uniquement. Cela crée la pointe du stylo, avec un tuyau pour insérer la cartouche.
• Utiliser l'outil "fillet" dans "modify" pour lisser les bords.
• Puis refaire ces étapes pour la seconde moitié de la branche.
• Sur les sketchs avec les rectangles, utiliser à nouveau l'outil "loft" mais en sélectionnant les grands rectangles, et utiliser la fonction "cut". Rappelez-vous que la pointe du stylo sera un peu plus longue. J'ai donc créé un tube qui fait 5 mm de plus que le plan pour que la pointe du stylo puisse y rentrer parfaitement.
• Voilà la seconde branche avec le stylo terminée !

Si vous êtes arrivé jusqu'ici bravo, et merci d'avoir lu ce tuto ! 

Si les explications ne sont pas assez claires, vous pouvez me contacter par message privé ou en commentaire ci-dessous.