Programmes de CAO – Lesquels sont adaptés à l’impression 3D ?

Lorsque l’on parle d’impression 3D, le mot CAD est toujours évoqué. La « conception assistée par ordinateur », c’est-à-dire la création de données de conception assistée par ordinateur, est indispensable à l’impression 3D. Qu’il s’agisse de Blender, Tinkercad ou Autodesk, il existe un programme adapté à presque toutes les tâches au sein de la construction. Et ce, même gratuitement dans de nombreux cas, car certains programmes de CAO sont disponibles en tant que freeware. Nous aimerions nous pencher une fois sur le thème du programme de CAO en détail. Qu’est-ce qu’un programme de CAO exactement, comment les débutants commencent-ils à concevoir sur ordinateur et à quoi faut-il faire attention lorsqu’on choisit des programmes de CAO spécialement pour l’impression 3D ? C’est à ces questions et à bien d’autres que nous allons répondre dans cet article.

Qu’est-ce qu’un programme de CAO ?

Au sens le plus strict, la CAO désigne la création et la modification d’un modèle géométrique dans un environnement virtuel sur ordinateur. Au sens large, la modélisation géométrique, les calculs et les simulations font également partie du domaine d’activité de la CAO. Par conséquent, un programme de CAO est un outil qui permet de résoudre les problèmes mentionnés et qui est disponible pour les systèmes PC courants (Linux, Windows, Mac, etc.).
Les logiciels de CAO ont pour objectif d’automatiser le plus grand nombre possible de tâches de routine. Outre la cotation ou les hachures automatiques, la possibilité de modifier et d’optimiser à tout moment les modèles existants fait partie des avantages de la conception assistée par ordinateur.

Quels sont les outils mis à disposition par les programmes de CAO ?

La CAO fait appel à différents domaines. Ainsi, la maîtrise de la théorie des ensembles, de l’algèbre matricielle ou de la théorie des graphes du secteur mathématique fait tout autant partie d’un logiciel de CAO que le génie logiciel ou le traitement des structures de données de l’informatique. Les programmes modernes de CAO maîtrisent aussi bien la modélisation 2D que la modélisation 3D. Alors que la modélisation 2D consiste principalement à réaliser des coupes et des vues de composants (par analogie au dessin technique classique à la main), la modélisation 3D consiste à créer et à enregistrer des corps géométriques complexes sous forme tridimensionnelle. Les données de modélisation 3D impliquent certes un travail de conception plus important lors de la création, mais les données ainsi obtenues peuvent ensuite être directement transmises à l’imprimante 3D.

Quelle est la meilleure façon de commencer à utiliser un programme de CAO ?

La dure nouvelle dès le début : sans suffisamment de pratique, il n’est pas possible de créer des données CAO. Car ceux qui pensent que les programmes peuvent être maîtrisés « comme ça » se trompent lourdement. Car il ne faut pas oublier qu’en plus de l’utilisation pure et simple du logiciel, il faut aussi apprendre et mettre en œuvre des étapes fondamentales en matière de construction ! C’est pourquoi il est vivement recommandé aux débutants ou aux personnes qui ne s’intéressent qu’accessoirement à l’impression 3D et à la création de données correspondantes de recourir à l’un des programmes gratuits disponibles. Car, cela aussi est certain, le prix des logiciels de CAO augmente proportionnellement à l’étendue des prestations offertes. Alors que les programmes gratuits peuvent être téléchargés facilement et rapidement sur le web (et sont tout à fait suffisants pour l’utilisateur privé), un investissement est d’abord nécessaire avant d’utiliser des programmes professionnels. Et celle-ci peut varier de quelques centaines à plusieurs milliers d’euros, en fonction du logiciel choisi !

Pour les premiers pas dans le domaine de la CAO, il est recommandé de participer à un forum spécialisé correspondant. Dans l’espace germanophone, le forum de Cad.de ou le forum MegaCAD (www.megacad.de) sont des points de contact optimaux pour les débutants. C’est l’occasion de discuter entre pairs et de demander des conseils et des astuces utiles.

Pour ceux qui ne se sont jamais penchés sur les dessins techniques, les directives correspondantes et les symboles spéciaux, il est vivement conseillé de suivre un cours accéléré à l’université populaire la plus proche. Même s’il est tout à fait possible d’apprendre la CAO en autodidacte, les conseils utiles de professionnels ne sont pas à proscrire et ne font jamais de mal.

A quoi dois-je faire particulièrement attention lors du choix d’un logiciel de CAO pour l’impression 3D ?

Alors que l’un mise sur SoildWorks, l’autre est entièrement satisfait de TurboCAD – et vice versa. Ce que nous voulons dire par là : Malheureusement, il n’existe pas d’outil unique, optimal, parfait à tous égards, qui couvre toutes les exigences de tous les utilisateurs. Certains programmes conviennent parfaitement à la conception technique, tandis que d’autres outils sont plutôt issus de la sphère artistique et créative et peuvent mieux réaliser des formes organiques.

Il est cependant toujours important que le logiciel de CAO soit en mesure d’éditer proprement les données de construction créées, c’est-à-dire avec une résolution fine, sous forme de données STL. Les données STL sont ensuite lues par le logiciel de l’imprimante 3D et servent à la fabrication proprement dite. D’ailleurs, certains programmes apportent directement l’interface entre le programme de CAO et l’imprimante 3D ou la proposent comme app supplémentaire !

Quels sont les logiciels de CAO disponibles et à quoi dois-je faire attention lors de leur utilisation ?

Le marché des programmes de CAO est extrêmement vaste. C’est ce que constateront tous ceux qui envisagent pour la première fois d’acquérir un logiciel correspondant. AutoCAD, Blender et Tinkercad – il existe un programme adapté à chaque besoin. Les prix vont de zéro euro (pour les logiciels gratuits) à plusieurs milliers d’euros pour les programmes professionnels. Mais avant de piller le livret d’épargne et d’acheter un logiciel qui, après coup, s’avère totalement erroné, nous devrions jeter un coup d’œil aux différents programmes.

En général, les programmes se distinguent par leur domaine d’utilisation sur les différentes plates-formes de systèmes d’exploitation. Les systèmes d’exploitation les plus connus sont Windows de Microsoft, MacOS d’Apple et Linux, basé sur des logiciels libres. Il est donc logique qu’avant d’acheter un logiciel de CAO, il faille d’abord vérifier avec quel système d’exploitation fonctionne son propre ordinateur.

Outre les logiciels qui s’installent directement sur l’ordinateur personnel, il existe également des programmes qui peuvent être exécutés dans le navigateur. Avec ce logiciel, aucune installation n’est nécessaire, les programmes sont appelés via Internet. Cette solution dite « cloud » est surtout adaptée à une utilisation indépendante du lieu et de l’ordinateur ou à une utilisation en équipe. Les logiciels basés sur le web sont aussi performants que les programmes qui doivent être installés, mais il ne faut pas oublier que les modèles créés sont sauvegardés dans le « cloud », c’est-à-dire sur un serveur étranger sur Internet. Les directives de protection des données sont moins strictes qu’en Allemagne, en particulier pour les serveurs situés à l’étranger. Les personnes qui souhaitent manipuler des données CAO sensibles et qui accordent une grande importance à la sécurité des données devraient donc plutôt s’orienter vers des logiciels installables.

Aperçu du logiciel de CAO

Nous avons examiné de plus près les dix programmes les plus courants et les plus populaires pour la construction sur ordinateur. Nous voulions savoir ce que les programmes pouvaient faire exactement, en quoi ils se différenciaient les uns des autres et, bien sûr, nous nous sommes aussi intéressés au prix.

Autodesk Fusion 360

Programme de CAO Fusion 360
Le logiciel de CAO Autodesk Fusion 360 est très puissant et gratuit pour de nombreuses personnes.

Quiconque s’intéresse à l’impression 3D tombera tôt ou tard sur Autodesk. Le célèbre fabricant de logiciels de conception est actif dans le domaine de la CAO depuis de nombreuses années. Autodesk Fusion 360 est la dernière version de l’outil et, selon le fabricant, il s’agit d’un « outil 3D pour la CAO, la FAO et l’IAO qui regroupe l’ensemble du processus de développement de produits en une seule plateforme basée sur le cloud ».

Et en effet, Autodesk Fusion 360 ne laisse pratiquement aucun souhait insatisfait. Des outils de sculpture puissants permettent d’essayer facilement des formes et des outils de modélisation avec différentes caractéristiques de surface, des formes d’ajustement et des mouvements d’ensembles complets peuvent être testés à l’aide du logiciel et des rendus photoréalistes peuvent être créés en un seul clic de souris.

Pour la fabrication des créations réalisées, il est possible de créer au choix des parcours d’outils (pour la fabrication sur des fraiseuses CNC) ou des processus de travail pour l’impression 3D directe.

Coût : Fusion 360 est disponible gratuitement pour de nombreuses personnes. Nous y avons consacré un article : Autodesk Fusion 360 dans l’impression 3D – Gratuit et puissant

Systèmes d’exploitation : Windows et MacOS

Version d’essai disponible ?
OUI La version d’essai est gratuite et peut être utilisée sans restriction pendant 30 jours.

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A télécharger

FreeCAD

Logiciel de CAO FreeCAD
FreeCAD est, comme son nom l’indique, gratuit. Mais ne te laisse pas abuser, car ce logiciel de CAO a aussi beaucoup à offrir

FreeCAD est un programme de construction open source, ce qui signifie qu’il a été développé sans arrière-pensée commerciale par une communauté libre et qu’il est disponible gratuitement sur le web. Le programme peut être utilisé pour concevoir des objets réels de toutes tailles.

FreeCAD est basé sur des logiciels libres et est donc entièrement personnalisable, scriptable et extensible. Également pratique : FreeCAD est disponible pour Windows et Mac ainsi que pour Linux. Presque toutes les fonctions de FreeCAD sont accessibles via Python. Ceux qui ont quelques connaissances en programmation peuvent élargir les fonctionnalités du programme selon leurs propres idées et les automatiser par des scripts.

Il est également possible de créer ses propres modules et d’intégrer FreeCAD dans ses propres applications. Une communauté extrêmement active aide volontiers les débutants à faire leurs premiers pas.

Coût : FreeCAD est entièrement disponible gratuitement.

Systèmes d’exploitation : Windows, Mac, Linux

Version d’essai disponible ?
NON FreeCAD peut être téléchargé et utilisé avec toutes ses fonctionnalités et sans aucune restriction.

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A télécharger

Microsoft 3D Builder

Programme de CAO 3DBuilder
Les utilisateurs de Windows 10 ont déjà ce logiciel de CAO de Microsoft sur leur PC : 3D Builder. Convient pour des designs rapides et simples

On peut penser ce que l’on veut de Microsoft Windows, mais on ne peut vraiment pas dire que le système d’exploitation soit avare de fonctionnalités ! Ce que tout le monde ne sait probablement pas, c’est que Windows 10 est livré avec son propre programme de CAO !

En tapant « 3D Builder » dans la recherche Windows, on accède directement à l' »app » préinstallée via les résultats de la recherche. Dans le 3D Builder, tout tourne autour de ce que l’on appelle les scènes. Dans ces scènes, il est possible d’insérer et d’adapter n’importe quel objet. Les objets sont sélectionnés dans des rubriques prédéfinies. Ainsi, des cubes, des cylindres, des cônes ou des sphères, entre autres, sont disponibles et peuvent bien entendu être modifiés ou adaptés.

L’impression 3D des objets créés est ici vraiment un jeu d’enfant : un clic sur l’icône du menu dans la liste de sélection et l’objet construit est directement envoyé à l’imprimante 3D connectée.

Bien entendu, 3D Builder ne doit pas être considéré comme un logiciel professionnel. L’application est plutôt destinée aux débutants qui souhaitent se familiariser pour la première fois avec les possibilités de la CAO. Le programme est donc facile d’accès, simple à utiliser et tout à fait suffisant pour la création de premiers modèles.

Coût : 3D Builder fait partie de Microsoft Windows et est donc disponible sans frais supplémentaires.

Système d’exploitation : Windows 10

Version d’essai disponible ?
NON 3D Builder est déjà préinstallé sous Windows 10

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A télécharger

Blender

Programme de CAO Blender
Blender est également gratuit et en même temps très puissant. La grande communauté t’aide en cas de problème

Pour créer des modèles 3D de qualité professionnelle, il n’est pas nécessaire de recourir à des logiciels coûteux ! Blender est ici la solution open source gratuite qui convient aussi bien à une utilisation privée que commerciale. Blender convainc par son immense palette de fonctions, mais nécessite un certain temps d’apprentissage.

Blender peut être utilisé non seulement pour la construction de modèles d’impression 3D, mais aussi pour des animations. Il n’est donc pas étonnant que le logiciel se soit largement répandu dans le domaine de la création de vidéos ou de jeux. L’interface utilisateur modulaire de Blender peut être entièrement configurée en fonction des préférences personnelles de l’utilisateur.

Comme nous l’avons déjà mentionné, Blender est extrêmement complet et puissant. Le mode d'emploi, qui n’est pas forcément explicite, laisse de nombreuses questions en suspens, surtout pour les débutants, mais celles-ci peuvent être rapidement résolues grâce à des vidéos de tutoriel sur Youtube ou par la communauté très active. Les fonctions manquantes peuvent facilement être ajoutées par des add-ons ou programmées par soi-même avec Python.

Coût : Blender est disponible en tant que logiciel open source et est donc entièrement gratuit.

Systèmes d’exploitation : Windows, Mac, Linux

Version d’essai disponible ?
NON Blender est téléchargeable gratuitement en version complète.

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A télécharger

3D Slash

Logiciel de CAO 3DSlash
3DSlash est basé sur le web, c’est pourquoi tu peux utiliser ce programme de CAO avec presque tous les systèmes d’exploitation.

Simple, intuitif, basé sur le web : 3D Slash est un outil extrêmement convivial pour la création de designs 3D. La particularité de 3D Slash : il s’adresse explicitement aux utilisateurs sans connaissances en CAO ! 3D Slash peut être lancé au choix directement dans le navigateur ou via une application téléchargeable.

Au premier coup d’œil, on remarque une barre d’outils épurée, presque « vide » par rapport à d’autres applications. Cette réduction à l’essentiel est tout un programme chez 3D Slash. Des formes complexes sont créées de manière presque ludique à partir de petits cubes, en les ajoutant ou en les retirant de l’objet.

De plus, 3D Slash permet d’importer ses propres images comme modèles pour créer ses propres formes. Une fois le travail de conception terminé, le modèle final peut être directement sorti sous forme de fichier STL pour l’impression 3D. La possibilité d’utiliser la VR est également très intéressante. Avec la dernière version, la réalité virtuelle a été implémentée dans le programme, ce qui permet de visualiser les objets créés directement dans un environnement virtuel en trois dimensions.

La variante de base de 3D Slash est utilisable gratuitement, mais seulement après un enregistrement unique. De plus, les fonctionnalités de la version d’essai sont limitées. Les modèles finis ne peuvent pas être exportés ici pour l’impression 3D.

Coût : version premium à usage privé 24 $ par an. En cas d’utilisation commerciale, les frais passent à 240 $ par an.

Systèmes d’exploitation : Windows, Mac, Linux, utilisable au choix comme application ou dans le navigateur

Version d’essai disponible ?
OUI 3D Slash peut être testé gratuitement après inscription

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A télécharger

Tinkercad

Programme de CAO Tinkercad
Tinkercad fait partie de l'empire Autodesk et permet d’entrer facilement dans le monde des programmes de CAO. Particulièrement recommandé pour les enfants

Le logiciel de conception 3D Tinkercad, gratuit et entièrement utilisable dans un navigateur web, est issu de la maison Autodesk. L’outil de conception 3D est extrêmement simple et intuitif à utiliser. L’utilisation se fait principalement à l’aide de la souris. Il est possible d’obtenir des objets préfabriqués à partir d’une vaste bibliothèque et de les adapter librement selon ses propres idées.

Bien entendu, il est également possible de réaliser ses propres créations en toute liberté. Les utilisateurs sont guidés par Tinkercad à travers le processus de conception et reçoivent des informations sur les bases du logiciel avant que les techniques avancées de modélisation ne soient expliquées. Grâce à un plug-in gratuit et librement disponible, les objets créés peuvent être imprimés via i.materialise. Il est également possible de télécharger directement ses propres objets sur Thingiverse sans aucun problème.

Tinkercad peut ne pas sembler aussi complet que les applications professionnelles, mais c’est justement sa facilité d’accès qui en fait un véritable atout pour les débutants et les novices en matière de conception 3D. Si tu veux t’y mettre, tu peux consulter notre tutoriel Tinkercad en français.

Coût : Actuellement encore disponible gratuitement, des modèles d’abonnement devraient être utilisés ultérieurement.

Systèmes d’exploitation : Basé sur un navigateur, donc exécutable sous tous les systèmes d’exploitation courants

Version d’essai disponible ?
NON Tinkercad peut être utilisé immédiatement avec toutes ses fonctionnalités, sans aucune restriction.

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A télécharger

Vectary

Logiciel de CAO Vectary
Vectary est également un programme de CAO basé sur le web et offre donc une grande flexibilité en ce qui concerne les systèmes d’exploitation.

Si vous aimez travailler sur un projet indépendamment de l’ordinateur et de l’endroit où vous vous trouvez, ainsi qu’en équipe, vous devriez jeter un coup d’œil à Vectary. Vectary est un programme de conception 3D entièrement basé sur le cloud, qui ne nécessite aucune installation. Vectary est simplement lancé dans le navigateur, les designs créés sont enregistrés dans un cloud.

Outre une utilisation extrêmement simple, qui s’explique presque d’elle-même, même pour les débutants absolus en CAO, c’est surtout l’utilisation collaborative du logiciel qui est convaincante. Les données créées peuvent être traitées par une équipe complète, simultanément ou en différé. Cela rend Vectary particulièrement intéressant pour une utilisation dans les écoles ou la formation.

En principe, l’utilisation de Vectary est entièrement gratuite après l’inscription. Si vous souhaitez créer plus de 100 projets ou effectuer un rendu d’images en résolution 4k, vous devez vous tourner vers les versions premium payantes.

Coût : version de base gratuite, Premium selon l’étendue 19 $ – 49 $ par mois

Systèmes d’exploitation : Vectary est entièrement basé sur le web et peut donc être utilisé sur tous les systèmes d’exploitation courants.

Version d’essai disponible ?
NON Vectary peut être utilisé gratuitement après enregistrement.

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A télécharger

DesignSpark Mechanical

Logiciel de CAO Designspark Mechanical
DesignSpark Mechanical est proposé par RS Online, connu pour son Raspberry Pi.

DesignSpark Mechanical est un logiciel de conception 3D disponible gratuitement qui s’adresse principalement aux ingénieurs et à une utilisation professionnelle dans l’industrie. DesignSpark Mechanical vise à contourner les principaux obstacles à l’acquisition d’un logiciel 3D, à savoir un prix élevé et une longue période d’apprentissage. Et il y parvient sans peine, car DesignSpark Mechanical est non seulement entièrement gratuit, mais aussi intuitif.

La technologie de base de la « modélisation directe » permet de créer n’importe quelle géométrie à l’aide de gestes. L’interface utilisateur s’inspire en l’occurrence de Microsoft Office, ce qui réduit le temps d’adaptation à quelques minutes. Plus de 100 millions de modèles 3D disponibles sont à la disposition des utilisateurs pour qu’ils puissent les essayer, les personnaliser et les utiliser.

La licence d’utilisation de DesignSpark Mechanical est illimitée, il n’y a pas de limites. Tous les fichiers créés peuvent être exportés au format STL et ainsi être utilisés directement pour l’impression 3D.

Coût : DesignSpark Mechanical est entièrement gratuit

Systèmes d’exploitation : Windows à partir de Windows XP avec Service Pack 3

Version d’essai disponible ?
NON DesignSpark Mechanical n’est disponible qu’en version complète.

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A télécharger

OnShape

Programme de CAO OnShape
Le programme de CAO OnShape basé sur un navigateur propose une version gratuite. Mais dans ce cas, tu dois rendre tous tes designs publics, ce qui n’est certainement pas recommandé pour les designs sensibles.

OnShape est une autre application de conception 3D entièrement basée sur le cloud. L’outil est parfaitement adapté au processus de conception dans les petites ou moyennes équipes. Il convainc par son large éventail de fonctions, son utilisation intuitive et une représentation graphique attrayante des pièces conçues.

Comme d’autres services cloud, aucune installation n’est nécessaire pour utiliser OnShape, tout se passe sur le réseau. Il en va de même pour l’enregistrement des modèles terminés, ce qui ne réjouira pas tous les utilisateurs en termes de sécurité des données. Le prix n’est pas non plus une raison de se réjouir : la version standard, sans gestion des données, outils d’administration et gestion des versions, coûte déjà 1500 § par an. La variante « professionnelle » est de 2100 $, les entreprises doivent mettre au moins 20.000 $ sur la table (ceci toutefois seulement une fois).

OnShape est donc tout simplement trop cher pour être essayé, n’est-ce pas ? Non, car OnShape propose également une variante pour les loisirs ou pour tester. OnShape free correspond à la version professionnelle en termes de fonctionnalités et peut être utilisé sans restriction. Toutefois, l’utilisateur doit accepter que les objets qu’il a créés soient stockés dans le nuage et librement accessibles à tous les autres utilisateurs.

Les données sensibles des entreprises ne devraient donc en aucun cas être créées avec la version gratuite, et même dans le domaine des loisirs, il faut bien réfléchir avant de diffuser ses propres idées sur le net pour le prix d’un logiciel gratuit.

Coût : de 1500 $ par an à plus de 20000 $ pour les entreprises

Systèmes d’exploitation : Basé sur le web, donc indépendant du système d’exploitation utilisé

Version d’essai disponible ?
OUI OnShape peut être utilisé gratuitement, mais les objets créés sont ensuite publiés dans le cloud, accessibles à tous.

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A télécharger

OpenSCAD

Programme de CAO OpenSCAD
Un peu « ringard », mais tout de même très fort. Tu peux développer des designs que tu peux modifier individuellement en saisissant du texte, sans avoir à intervenir sur l’objet.

Le dernier outil de notre aperçu est OpenSCAD. Contrairement aux autres programmes mentionnés, le freeware fonctionne avec des scripts descriptifs. Ces scripts permettent à l’utilisateur de contrôler très précisément chaque étape du processus. La base est toujours constituée de formes de base bidimensionnelles et tridimensionnelles qui sont assemblées au sein du logiciel pour former des modèles complexes. Différents opérateurs mathématiques, transformations et variables sont disponibles à cet effet.

OpenSCAD est avant tout destiné à la réalisation de pièces de machines, mais il est aussi parfaitement utilisable pour l’impression 3D. Les débuts pas si faciles sont considérablement facilités par une documentation complète. Ceux qui ont déjà des connaissances en programmation s’y retrouveront assez rapidement dans OpenSCAD. Si vous n’aimez pas du tout les scripts, les alternatives basées sur des graphiques sont bien meilleures.

Coût : OpenSCAD est disponible en tant que freeware sans frais.

Systèmes d’exploitation : Windows, Mac, Linux

Version d’essai disponible ?
NON OpenSCAD est directement disponible en version complète

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A télécharger

Conclusion

Du débutant au professionnel, il existe un logiciel de conception 3D adapté. Que l’on dépense plusieurs milliers d’euros pour un produit premium sous licence ou que l’on préfère miser sur un freeware, c’est au goût de chacun (et à son compte en banque plus ou moins rempli). Le principe est le suivant : la gratuité n’est pas synonyme de mauvaise qualité ! Les programmes open source actuels ou les logiciels gratuits disponibles rivalisent sans problème avec les produits payants onéreux. Même les logiciels de CAO basés sur le cloud, qui ne fonctionnent que via un navigateur, peuvent aujourd’hui être utilisés pour concevoir des modèles impressionnants.