Chevilles, tenons ou aimants : comment assembler des pièces imprimées en 3D
Chaque joint d’un modèle découpé demande un repère qui aligne les pièces et quelque chose qui les tient. Voici les méthodes courantes, avec des jeux et des logements d’aimants qui fonctionnent en FDM.
Six façons d’assembler des pièces imprimées
| Méthode | Alignement | Solidité | Démontable | Idéal pour |
|---|---|---|---|---|
| Chevilles imprimées à part | Très bon | Bonne une fois collées | Oui, à sec | Assemblages collés |
| Tourillons bois ou tiges métal | Très bon | Très bonne | Rarement | Grandes statues, accessoires lourds |
| Tenons intégrés | Bon | Moyenne (casse entre deux couches) | Oui | Petites pièces, rien à perdre |
| Aimants | Faible seuls | Faible en cisaillement | Oui | Pièces à démonter |
| Queues d’aronde, clés | Bon dans un sens | Bonne | En glissant | Panneaux, enseignes, dalles de décor |
| Colle seule (bout à bout) | Mauvais | Selon la surface collée | Non | Parois trop fines |
Imprimée couchée, une cheville séparée est plus solide qu’un tenon debout, qui ne tient que par quelques couches.
Quelle méthode pour quel projet
- Pièce d’exposition définitive : chevilles imprimées ou tourillons bois, plus colle. Les chevilles alignent, la colle tient.
- Modèle grand ou lourd : tourillons bois ou tige filetée traversant plusieurs pièces, noyés dans l’époxy.
- Pièce à démonter : aimants, de préférence avec une cheville ou un tenon contre le glissement : visière de casque, modèle transporté en voiture.
- Coques fines (moins de 6 mm environ) : pas de place pour un trou. Collez bout à bout et renforcez par l’intérieur avec une bande imprimée ou de la toile de verre (voir coller et masquer les joints).
Le jeu : imprimez toujours un test
En FDM, un jeu de 0,1 à 0,3 mm par côté est courant : environ 0,15 mm en PLA, 0,2 mm en PETG, ABS et ASA, moins en résine. Il dépend aussi du débit et du sens du trou : vertical, il reste rond ; horizontal, il s’affaisse en haut.
- Imprimez un test avec votre matière et vos réglages, par exemple avec le générateur de test de tolérance gratuit.
- Pour un joint collé, choisissez le jeu où la cheville entre avec une légère pression : la colle a besoin de place. Pour un joint à sec, prenez le plus serré.
- Faites chaque cheville environ 0,5 mm plus courte que les deux trous réunis : elle ne tiendra pas le joint ouvert.
- Ébavurez la patte d’éléphant des faces de coupe posées sur le plateau.
Dans l’éditeur SplitSTL, le jeu se règle une fois pour tous les trous, et l’export contient une éprouvette : le bloc 2 utilise votre jeu, le bloc 1 est 0,05 mm plus serré, le bloc 3 0,05 mm plus large.
Tailles d’aimants et dimensions des logements
Les aimants néodyme en disque se vendent en diamètre × épaisseur (mm). Prévoyez un logement 0,1 à 0,2 mm plus large et environ 0,2 mm plus profond que l’aimant : il reste juste sous la surface sans tenir le joint ouvert.
| Aimant (Ø × ép.) | Ø du logement | Profondeur | Paroi mini autour | Usage typique |
|---|---|---|---|---|
| 5 × 2 mm | 5,1–5,2 mm | 2,2 mm | 1,5 mm | Figurines, petits couvercles |
| 6 × 2 mm | 6,1–6,2 mm | 2,2 mm | 1,8 mm | Socles, petites pièces |
| 6 × 3 mm | 6,1–6,2 mm | 3,2 mm | 1,8 mm | Petites pièces, un peu plus de force |
| 8 × 3 mm | 8,1–8,2 mm | 3,2 mm | 2,4 mm | Casques, pièces d’armure |
| 10 × 3 mm | 10,1–10,2 mm | 3,2 mm | 3 mm | Accessoires moyens, panneaux |
| 12 × 3 mm | 12,1–12,2 mm | 3,2 mm | 3,6 mm | Grandes sections démontables |
Gardez au moins 1 mm de plastique sous le logement pour qu’il ne marque pas la surface. Deux petits aimants écartés résistent mieux à la torsion qu’un gros, et la force chute vite avec la distance : même une peinture épaisse entre deux aimants affaiblit le joint.
Coller les aimants dans le bon sens
Collé à l’envers, un aimant repousse son partenaire, et on le découvre une fois la colle prise. Marquez-les d’abord :
- Empilez tous les aimants en une seule colonne : ils s’orientent tout seuls.
- Marquez la face du dessus de chacun au feutre indélébile avant de le retirer de la pile. Toutes les faces marquées ont le même pôle.
- Collez les aimants face marquée vers l’extérieur dans une pièce, face marquée vers l’intérieur dans la pièce voisine.
- Vérifiez chaque paire avec un aimant libre avant que la colle prenne.
La cyanoacrylate prend en quelques secondes, mais son accroche sur le nickelage est cassante : un aimant peut sauter après une chute. L’époxy bi-composant comble les jeux, encaisse mieux les chocs et laisse le temps de retourner un aimant mal placé ; préférez-la pour ce qui se porte ou se manipule. N’enfoncez jamais un aimant au fer à souder : le néodyme courant faiblit au-delà d’environ 80 °C.
Questions fréquentes
Quel jeu prévoir pour des chevilles imprimées ?
Partez d’environ 0,15 mm par côté en PLA et 0,2 mm en PETG, ABS ou ASA, puis imprimez un test de tolérance. Un joint collé demande un peu plus de jeu.
Des aimants suffisent-ils à tenir les pièces ?
Ils plaquent bien les pièces mais résistent mal au glissement. Pour une pièce d’exposition, cela suffit souvent ; pour une pièce manipulée, ajoutez une cheville, un tenon ou d’autres aimants écartés.
Cyanoacrylate ou époxy pour les aimants ?
La cyanoacrylate pour un logement serré sur une pièce statique ; l’époxy pour un objet porté ou manipulé, car elle comble les jeux et résiste mieux aux chocs.
SplitSTL ajoute-t-il les connecteurs automatiquement ?
Oui. Choisissez des chevilles séparées avec leurs trous, des tenons intégrés ou des logements d’aimants, réglez diamètre et jeu : chaque coupe les reçoit, avec le numéro de pièce gravé sur les faces de coupe.