Dans un épisode récent de Elektor Lab Talk, l’ingénieur Saad Imtiaz a expliqué en détail comment concevoir des boîtiers personnalisés imprimés en 3D pour des projets électroniques ; de la modélisation CAO à l’orientation d’impression, en passant par le choix des matériaux.

Lors de la conception de boîtiers, Saad recommande de débuter avec un modèle CAO de votre circuit imprimé, exporté au format STEP (.stp) depuis KiCad ou tout autre logiciel de conception de PCB. Cela permet de garantir l’alignement précis des trous de montage et des connecteurs avant l’impression. « Si votre carte comporte des connecteurs horizontaux ou des écrans, prévoyez-les dès le départ », souligne-t-il, en expliquant comment la disposition des connecteurs influence directement la géométrie du boîtier.

Choisir le bon logiciel de CAO pour vos projets imprimés en 3D

Parmi les outils favoris de Saad figurent SolidWorks (« 48 € par an, et cela en vaut la peine pour les makers »), Siemens Solid Edge (édition communautaire gratuite) et Onshape, une solution en ligne qui ne requiert aucune installation. Il recommande également Shapr3D pour effectuer rapidement des modifications sur iPad ou Mac — idéal pour le prototypage en mobilité.

Les différents logiciels de CAO échangent aisément des données via les fichiers STEP, tandis que les fichiers STL sont réservés à l’impression. Saad mentionne aussi ses débuts avec Rhino et Google SketchUp, mais il affirme que les outils modernes offrent aujourd’hui une meilleure intégration avec les circuits imprimés ainsi qu’une précision mécanique nettement supérieure.

Considérations d’impression et de résistance

Pour la majorité des applications de loisir, l’impression FDM reste l’option la plus adaptée. Les technologies à base de résine, comme le SLA ou le SLS, procurent une meilleure résolution mais sont plus coûteuses et plus complexes à mettre en œuvre. Saad conseille d’utiliser une épaisseur de paroi d’environ 3 mm pour obtenir des boîtiers solides et durables, et d’ajouter des congés autour des points de fixation afin d’éviter les fissures.

Pour renforcer les impressions 3D, il imprime les pièces avec un angle de 45° au lieu d’empiler les couches verticalement. « Ainsi, la pièce résiste mieux aux contraintes et les couches adhèrent plus solidement », a-t-il expliqué. Ajouter des petites rainures imbriquées entre les parties supérieure et inférieure aide à éviter le glissement ou la déformation causés par les variations de température.

De l’impression au moulage

En réponse à la question d’un spectateur sur le passage au moulage par injection, Saad a expliqué que SolidWorks permet de vérifier si une pièce est moulable — c’est-à-dire qu’elle peut être séparée proprement en deux parties de moule sans contre-dépouilles. Les boîtiers simples sont faciles à mouler, mais les ouvertures latérales ou les indentations complexes peuvent compliquer l’outillage et augmenter les coûts.

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