Pour imprimer une pièce précise et fonctionnelle à partir d’un modèle 3D sur SolidWorks, la préparation est une étape déterminante. En effet, vous pouvez créer un modèle apparemment fiable mais subir une mauvaise surprise lors de l’impression 3D. Pour l’éviter, vous devez respecter certaines règles et effectuer des vérifications avant d’entrer votre modèle 3D SolidWorks dans le slicer.
Voici un workflow complet SolidWorks vers impression 3D, incluant toutes les vérifications et le bon paramétrage du fichier STL pour créer des modèles exploitables.
Modéliser correctement pour l’impression 3D dans SolidWorks
La qualité du modèle CAO impacte directement celle de l’objet imprimé. Voici les points de vigilance pour créer des modèles 3D imprimables dans SolidWorks.
Avertissement : si vous débutez complètement en modélisation 3D, cet article risque de s’avérer technique. Dans ce cas, suivez une formation SolidWorks.
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Comprendre les contraintes spécifiques de l’impression 3D
La modélisation destinée à l’impression 3D diffère sensiblement d’une modélisation pensée pour l’usinage ou d’autres procédés soustractifs.
La fabrication additive (en couche par couche) impose de raisonner en termes de portance, d’orientation et de continuité de matière, plutôt qu’en accès outil ou en enlèvement de matière. Une géométrie parfaitement valide en usinage peut ainsi poser problème une fois transposée en impression 3D, notamment sur les zones en surplomb, les parois fines ou les volumes internes.
Que vous utilisiez une imprimante 3D à filament (FDM) ou résine, les contraintes restent les mêmes. Votre modèle doit être :
- Un solide fermé afin de générer un maillage exploitable par le slicer ;
- Avec des épaisseurs de parois suffisantes pour garantir la tenue mécanique.
En tant que maker, vous devez veiller à :
- Anticiper les angles et les surplombs dès la conception pour limiter le recours aux supports et maîtriser la qualité des surfaces ;
- Adapter les jeux fonctionnels au procédé d’impression pour assurer l’assemblage et le bon fonctionnement des pièces après fabrication ;
- Prévoir une distribution de matière cohérente afin de limiter les déformations liées aux contraintes thermiques (FDM) ou à la polymérisation (résine).
S’il ne respecte pas ces contraintes, votre modèle risque de vous réserver de mauvaises surprises au moment de l’impression 3D.
Par exemple, des géométries mal orientées peuvent générer des supports excessifs, ce qui augmente le temps d’impression et dégrade l’état des surfaces. De même, des parois trop fines ou des volumes mal conçus peuvent provoquer des déformations liées aux retraits thermiques ou à la polymérisation.
Dans les cas les plus critiques, ces défauts peuvent mener à des échecs d’impression complets. L’ajustement au niveau du slicer risque alors de ne pas suffire, vous obligeant à reprendre complètement votre modèle CAO.
Créer des corps solides fermés (watertight)
Un modèle SolidWorks exploitable en impression 3D doit impérativement être un solide fermé, dit watertight (étanche, sans trous ni surfaces ouvertes). Cela vous garantit que le volume soit complètement délimité et correctement interprété lors de la génération du fichier STL. Autrement, le slicer ne dispose pas d’une information volumique fiable et ne peut pas déterminer ce qui doit être imprimé.
Les surfaces ouvertes, mal jointives ou simplement juxtaposées constituent une source fréquente de problèmes lors de l’export. Elles entraînent :
- Des maillages incomplets ;
- Des erreurs de type non-manifold : le logiciel ne reconnait pas la forme comme un volume physique cohérent ;
- Des interprétations imprévisibles de certaines zones par le slicer.
Ces défauts s’avèrent parfois peu visibles dans l’environnement CAO, mais deviennent bloquants au moment de l’impression 3D.
Bonnes pratiques :
- Travailler avec un seul corps solide final, clairement identifié comme pièce à imprimer ;
- Activer l’option Merge result lors des opérations de modélisation pour éviter la création de corps multiples non fusionnés ;
- Utiliser des outils SolidWorks pour transformer vos modèles en solides imprimables.
Outils SolidWorks :
SolidWorks propose des fonctionnalités permettant de transformer un modèle surfacique en solide imprimable en 3D :
- Sewing : coud des surfaces adjacentes afin de fermer un volume continu ;
- Thicken : ajoute une épaisseur à une surface pour la convertir en corps volumique.
Gérer les épaisseurs minimales
La gestion des épaisseurs constitue un point critique de la préparation d’un modèle SolidWorks pour l’impression 3D. Contrairement à la CAO purement numérique, une pièce imprimée doit résister aux contraintes mécaniques du procédé, à la manipulation post-impression et, le cas échéant, à son usage fonctionnel. Vous devez donc définir les épaisseurs minimales selon la technologie d’impression que vous utilisez.
Voici les repères couramment utilisés comme seuils de sécurité :
- FDM : épaisseur minimale de 1 mm, afin d’assurer une bonne cohésion des couches et une résistance suffisante.
- Résine : épaisseur minimale de 0,5 mm, la précision du procédé permettant des parois plus fines, mais plus sensibles à la fragilisation.
Avec des parois trop fines, votre pièce risque de se déformer ou de casser pendant l’impression, lors du retrait thermique ou de la polymérisation ou en phase de post-traitement (retrait des supports, ponçage…).
Parfois, le slicer peut mal interpréter une paroi trop fine, entraînant des zones manquantes ou une impression incomplète.
Pour concilier résistance, précision et optimisation matière, plusieurs stratégies de conception peuvent être mises en place :
- Épaisseurs variables, adaptées aux contraintes mécaniques locales plutôt qu’un dimensionnement uniforme sur toute la pièce ;
- Allègement par évidements internes, permettant de réduire le poids et le temps d’impression tout en conservant des parois externes suffisamment robustes.
Dans SolidWorks, vous pouvez contrôler précisément ces ajustements grâce à la modélisation paramétrique.
Anticiper les angles et limiter les supports
Vous devez intégrer la gestion des angles et des surplombs dès la phase de modélisation 3D dans SolidWorks. Une conception adaptée permet de réduire, voire d’éliminer ces supports et d’optimiser l’ensemble du processus.
La règle généralement admise consiste à maintenir les surplombs en dessous de 45° par rapport à la verticale. En deçà de cet angle, la matière déposée est suffisamment soutenue par les couches précédentes. Au-delà, l’impression nécessite des supports, ce qui impacte le temps d’impression, le coût et la qualité finale de la pièce (post-traitement).
SolidWorks met à disposition l’outil Draft Analysis pour anticiper ces problématiques avant l’export. Il permet :
- D’identifier rapidement les zones critiques, dont les angles dépassent les seuils acceptables pour l’impression sans support ;
- D’adapter la géométrie en amont, en modifiant les pentes, en ajoutant des congés ou en redessinant certaines zones afin de rendre la pièce plus favorable à l’impression 3D.
Cette approche permet de sécuriser l’impression tout en conservant un contrôle précis sur la géométrie et les performances de la pièce.
Concevoir des assemblages imprimables
La conception d’assemblages destinés à l’impression 3D nécessite une approche spécifique dès la phase de modélisation dans SolidWorks. Il est essentiel de déterminer en amont si l’assemblage doit être imprimé en une seule pièce ou en plusieurs éléments à assembler après impression. Cela dépend de la taille de la pièce, de la complexité géométrique et des contraintes du procédé d’impression.
Lorsque plusieurs pièces sont imprimées séparément, la gestion des jeux fonctionnels devient déterminante. Contrairement à un assemblage virtuel, les pièces imprimées subissent des variations dimensionnelles liées au procédé, au matériau et aux paramètres machine. À titre de référence, un jeu compris entre 0,2 et 0,4 mm est généralement recommandé, à ajuster selon la précision attendue et la technologie utilisée.
SolidWorks permet de sécuriser ces assemblages grâce à l’outil Interference Detection. Celui-ci est utilisé pour :
- Vérifier les collisions entre les différentes pièces de l’assemblage avant impression ;
- S’assurer du bon fonctionnement mécanique après impression, en validant que les jeux définis sont suffisants pour éviter les blocages ou les frottements excessifs.
En intégrant ces contrôles dès la conception, vous pouvez réduire les itérations d’impression 3D et d’obtenir des assemblages fonctionnels dès les premières pièces produites.
Checklist des vérifications avant export STL (watertight, épaisseurs, angles)
Avant de l’exporter, effectuez une vérification approfondie de votre modèle SolidWorks pour éviter les erreurs lors du slicing ou les échecs d’impression. Voici une checklist des éléments à vérifier avant l’export STL d’un modèle 3D SolidWorks.
Est-ce que le modèle contient un seul corps solide ?
- Vérifier le dossier Corps volumiques dans l’arbre de création ;
- S’assurer que le corps destiné à l’impression est unique et correctement fusionné.
Est-ce que le volume est entièrement fermé (watertight) ?
- Vérifier que le modèle est reconnu comme un solide (masse/volume calculable) ;
- Utiliser une vue en section pour détecter trous, discontinuités ou surfaces mal fermées ;
- S’assurer que les surfaces sont correctement cousues si le modèle est issu du surfacique.
Est-ce que les épaisseurs minimales sont respectées ?
- Contrôler les zones sensibles avec l’outil Measure (parois, nervures, fonds).
- Vérifier la conformité avec la technologie ciblée (FDM : minimum 1 mm ; Résine : minimum 0,5 mm).
Est-ce que les jeux d’assemblage sont suffisants ?
- Mesurer les écarts entre les pièces fonctionnelles ;
- Vérifier des jeux compris entre 0,2 et 0,4 mm, sans contact permanent entre pièces.
Est-ce que les angles critiques ont été anticipés ?
- Utiliser Draft Analysis avec un seuil proche de 45° ;
- Identifier les surplombs nécessitant des supports ou une adaptation de la géométrie.
Est-ce que le modèle contient des détails inutiles ou non imprimables ?
- Examiner la pièce à l’échelle réelle d’impression ;
- Supprimer micro-détails, congés trop fins ou gravures sous la résolution du procédé.
Est-ce que la géométrie est claire et non ambiguë ?
- Vérifier l’absence de faces internes, surfaces superposées ou volumes se touchant par arête ou point ;
- S’assurer que chaque face définit clairement un intérieur et un extérieur.
Bon à savoir : dans la chaîne de logiciels pour l’impression 3D (modélisation puis slicer), SolidWorks intervient exclusivement en amont du process, avant toute préparation machine dans le slicer. Une erreur de conception ne se corrige jamais durablement au stade du slicing.
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Exporter votre STL depuis SolidWorks (paramètres optimaux)
Les paramètres choisis au moment de l’export du modèle en fichier STL conditionnent directement la fidélité géométrique de la pièce, la stabilité du fichier dans le slicer et, in fine, la qualité de l’impression 3D. Un export maîtrisé permet d’éviter des corrections a posteriori et de vous assurer que la pièce corresponde au modèle conçu dans SolidWorks.
Export STL pas à pas
L’export d’un STL depuis SolidWorks s’effectue directement depuis le modèle de pièce. Attention cependant à sélectionner correctement le corps à imprimer.
Voici comment procéder :
- Accéder au menu Fichier → Enregistrer sous → STL (*.stl).
- Vérifier que le corps solide final destiné à l’impression est bien sélectionné, en particulier si le modèle contient plusieurs corps ou configurations.
Cette étape simple permet déjà d’éviter des erreurs courantes, comme l’export d’un corps incomplet ou non destiné à l’impression.
Paramètres STL recommandés
Lors de l’export, ajustez les options STL pour garantir un bon compromis entre précision géométrique et taille de fichier. Les réglages recommandés sont :
- Qualité : mode Fine + Tolérance : 0,01 mm, pour une bonne fidélité des formes sans générer de maillage excessif ;
- Format : binaire, afin de réduire le poids du fichier et d’améliorer les performances dans les logiciels de slicing ;
- Unités : millimètres, standard de référence en impression 3D.
Ces paramètres assurent une interprétation cohérente du modèle par le slicer et limitent les risques d’erreurs d’échelle ou de géométrie approximative.
Attention : augmenter excessivement la précision STL n’améliore pas la qualité d’impression au-delà de la résolution réelle de la machine.
Réglages géométriques avancés
Vous pouvez créer des modèles incluant des courbes ou des cônes dans SolidWorks. Pour ces pièces à géométrie complexe ou les objets techniques, les réglages avancés du maillage STL doivent être maîtrisés avec précision. Les valeurs de référence sont :
- Angle de déviation : 5° maximum, afin de limiter les approximations sur les surfaces courbes ;
- Tolérance chordale : 0,01 mm, pour un maillage suffisamment dense tout en restant exploitable.
Ces paramètres influencent directement :
- La fidélité géométrique, notamment sur les courbes, congés et formes organiques ;
- La performance dans le slicer, un maillage trop dense pouvant ralentir les calculs ou compliquer les opérations de réparation.
Cela permet de conserver la géométrie fonctionnelle sans surcharger inutilement le fichier.
Vérifier le STL avant le slicing
Avant d’importer le fichier STL dans un slicer, nous vous conseillons fortement de contrôler le maillage. Et ce, même si vous avez réalisé l’export avec soin. Cette vérification permet de détecter des défauts pas toujours visibles dans l’environnement CAO.
Les erreurs courantes à identifier sont :
- Trous dans le maillage ;
- Faces inversées, pouvant provoquer des zones non imprimées ;
- Géométries non-manifold, sources d’erreurs au slicing.
Les bonnes pratiques avant envoi au slicer consistent à :
- Ouvrir le STL dans un outil de visualisation ou de réparation de maillage (ex. : Meshmixer, ViewSTL) ;
- Corriger les défauts éventuels avant de lancer la préparation d’impression ;
- Valider que le fichier est interprété comme un volume plein et cohérent.
Cette étape finale sécurise l’ensemble du workflow SolidWorks vers impression 3D et limite fortement les itérations inutiles en phase d’impression.
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Outils SolidWorks dédiés à l’impression 3D
SolidWorks intègre nativement plusieurs outils pour faciliter le passage de la CAO à l’impression 3D. Bien utilisés, ils permettent d’anticiper certains paramètres d’impression, de sécuriser l’export des fichiers et de fluidifier la transition vers les outils de préparation machine.
Print3D : l’outil natif SolidWorks
L’outil Print3D est accessible directement depuis le menu Fichier de SolidWorks. Il constitue une première passerelle entre le modèle CAO et l’impression 3D, sans quitter l’environnement SolidWorks.
Ses principales fonctions sont :
- Prévisualisation des couches, afin d’anticiper la manière dont la pièce sera construite ;
- Estimation du volume et des supports, utile pour évaluer rapidement la quantité de matière nécessaire ;
- Choix d’une imprimante virtuelle, pour adapter certains paramètres en fonction de la technologie ciblée ;
- Export direct en STL, 3MF ou AMF, sans passer par un export générique.
Print3D ne remplace pas un slicer, mais permet de valider en amont la cohérence du modèle avec un usage en fabrication additive.
Outils SolidWorks pour vérifier l’imprimabilité du modèle
Certaines fonctions natives SolidWorks permettent de détecter d’éventuelles erreurs :
- Check (Analyse > Vérifier) : identifie les erreurs géométriques (trous, arêtes non valides, surfaces mal formées).
- Evaluate > Thickness Analysis : utile pour détecter automatiquement les zones dont l’épaisseur passe sous un seuil donné (idéal avant export).
- Mass Properties : permet de confirmer que le modèle est bien volumique (SolidWorks ne calcule pas de masse sur un modèle non watertight).
Le format 3MF
Parmi les formats proposés, le 3MF présente plusieurs avantages par rapport au STL classique. Il permet notamment de :
- Conserver les unités, évitant les erreurs d’échelle lors de l’import ;
- Gérer des informations avancées, comme certains attributs de matériau ou de structure ;
- Réduire les erreurs d’import dans les slicers, grâce à une description plus robuste de la géométrie.
Si vous utilisez un slicer compatible 3MF (ex. : Cura, PursaSlicer, Bambu Studio), ce format 3MF constitue une alternative fiable au STL, notamment pour des workflows plus complexes ou des impressions répétables.
Workflow SolidWorks pour l’impression 3D : récapitulatif
Voici les étapes clés à suivre dans SolidWorks afin d’obtenir un fichier exploitable en impression 3D pour limiter les erreurs et les itérations inutiles :
- Modéliser un solide fermé et fusionné, en s’assurant que la pièce est constituée d’un seul corps volumique continu et watertight ;
- Vérifier épaisseurs, angles et tolérances, afin de garantir la compatibilité du modèle avec la technologie d’impression choisie et l’usage prévu de la pièce ;
- Exporter un STL avec des paramètres fins, en conservant une bonne fidélité géométrique sans surcharger inutilement le maillage ;
- Contrôler le maillage avant slicing, pour détecter et corriger d’éventuelles erreurs de type trous, faces inversées ou géométrie non-manifold ;
- Lancer l’impression avec un fichier fiable, prêt à être interprété correctement par le slicer et la machine, sans correction lourde en aval.
Ce workflow constitue une base solide pour intégrer l’impression 3D de manière fluide et maîtrisée dans un environnement SolidWorks.
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Erreurs fréquentes SolidWorks vers impression 3D et solutions
Modèle non imprimable
Un modèle non imprimable provient généralement d’une géométrie que le slicer ne peut pas interpréter comme un volume cohérent. Les causes les plus fréquentes sont :
- Corps ouverts ou non fusionnés, résultant de fonctions créées sans option de fusion ;
- Surfaces non transformées en solides, issues d’une modélisation surfacique incomplète.
Les solutions :
- La fusion des corps afin d’obtenir un solide unique et continu ;
- La reprise de la géométrie avec Sewing et Thicken, pour fermer les surfaces et générer un volume watertight.
Épaisseurs insuffisantes
Certaines zones peuvent sembler correctes visuellement dans SolidWorks tout en présentant des épaisseurs incompatibles avec l’impression 3D. Ce problème vient généralement de parois trop fines, difficiles à identifier sans mesure précise.
Les solutions :
- Effectuer une analyse systématique des épaisseurs sur les zones sensibles ;
- Procéder à un renforcement local de la géométrie, en ajustant les paramètres de conception plutôt que de modifier le STL après export.
Supports excessifs
Un recours excessif aux supports est souvent le symptôme d’une géométrie ou d’une orientation mal anticipée. Les causes principales sont :
- Des angles non adaptés, dépassant les seuils acceptables sans support ;
- Une orientation de la pièce non anticipée lors de la conception.
Les solutions :
- Repenser la géométrie, en modifiant les pentes ou en ajoutant des congés ;
- Découper la pièce en plusieurs éléments, plus simples à imprimer et à assembler ensuite.
Assemblages bloqués après impression
Un assemblage fonctionnel en CAO peut se révéler inutilisable une fois imprimé, en raison des tolérances propres à l’impression 3D. Les problèmes les plus courants sont :
- Des jeux trop faibles, insuffisants pour compenser les variations dimensionnelles ;
- Des déformations liées au procédé, notamment en FDM ou en résine.
Pour éviter ces situations, veillez à :
- Respecter les tolérances recommandées dès la phase de conception ;
- Réaliser des tests d’impression intermédiaires, afin d’ajuster progressivement les jeux avant la production finale.
