Introduction :

La Lithophanie, selon la définition du Petit Larousse, est un procédé utilisé jusqu'à la fin du XIXème siècle, pour reproduire dans la porcelaine ou la pâte de verre, un sujet avec des effets gradués de transparence.

Plus communément, il s’agit d’une gravure en relief réalisée sur un matériau translucide qui révèle une image détaillée lorsqu'elle est rétroéclairée.

La Lithophanie a été inventée à Limoges en 1828, peut-on dire que nous faisons un clin d’œil à notre région avec notre création d’entreprise ?

L'impression 3D a rendu la création de lithophanies plus accessible, précise, rapide, et innovante, transformant cette ancienne forme d'art en une pratique moderne et personnalisée.

Cet article retrace l’histoire de la lithophanie et la technologie de l’impression 3D, pour ensuite voir comment combiner les deux éléments.

 

Histoire de la Lithophanie

Comme indiqué dans l’introduction, la lithophanie a été inventée dans notre région, en 1828. La ville de Limoges est le berceau de la porcelaine et réputée dans ce domaine que ce soit dans l’art décoratif, la vaisselle, les bijoux…

La Lithophanie est une technique artistique qui consiste à graver des images en relief sur de fines plaques de porcelaine translucide. Lorsqu'elles sont rétroéclairées, ces plaques révèlent des images détaillées et délicates, exploitant les variations de lumière et d'ombre créées par les différentes épaisseurs du matériau.

Au fil des ans, les techniques et les matériaux utilisés ont considérablement évolué :

  • 19ème Siècle : Initialement, les lithophanies étaient fabriquées à partir de porcelaine translucide. Les artisans gravaient minutieusement des images en relief sur ces plaques, un processus exigeant des compétences techniques élevées et un temps considérable.

  • 20ème Siècle : Avec l'industrialisation, de nouvelles méthodes de production ont été développées. La gravure manuelle a progressivement été remplacée par des techniques de moulage et de pressage, permettant une production en série. Les matériaux se sont diversifiés, incluant des plastiques translucides et d'autres composés céramiques.

  • 21ème Siècle : L'avènement de l'impression 3D a révolutionné la création de lithophanies. Utilisant principalement des filaments de PLA translucide, l'impression 3D permet de convertir des images numériques en lithographies avec une précision et une rapidité inégalées. Les logiciels spécialisés transforment les photos en fichiers imprimables en 3D, où les variations d'épaisseur reproduisent les nuances de lumière et d'ombre.

Cette évolution technologique a non seulement simplifié le processus de création, mais a également rendu la lithophanie accessible à un public beaucoup plus large. Aujourd'hui, chacun peut créer des lithophanies personnalisées à partir de ses propres photos, intégrant ainsi une tradition artistique historique dans le monde moderne de l'art et de la décoration.

 

La Technologie de l’impression 3D

           

L'impression 3D, également connue sous le nom de fabrication additive, est un processus de création d'objets tridimensionnels à partir de modèles numériques.

La première imprimante 3D a été créée en 1988, mais le processus commence à se démocratiser que dans les années 2000.

Aujourd’hui on trouve le procédé de l’impression 3D dans de nombreux domaines : le médical, l’aéronautique, l’automobile, les cosmétiques, les emballages…

Nous nous sommes lancés dans l’aventure en 2019, pendant le confinement. Ayant été obligé de fermer notre établissement sur plusieurs mois, Jérôme a mis profit le temps disponible pour acquérir une première machine et se former au procédé.

Voici les concepts de base de cette technologie :

1. Modélisation 3D

  • Logiciels de Modélisation : Les objets à imprimer sont d'abord créés dans un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO) comme Tinkercad, Blender ou Fusion 360. Ces logiciels permettent de dessiner des modèles en 3D, qui sont ensuite exportés sous forme de fichiers numériques (souvent au format STL ou OBJ). On trouve des modèles déjà prêts sur des sites comme thingiverse, cults 3D…, ce qui est bien pour débuter et se familiariser avec les machines, mais pour être autonome et apporter de la valeur ajoutée, Jérôme a suivi une formation et a obtenu la certification de modélisation sous Fusion 360.

2. Préparation du Modèle

  • Découpe (Slicing) : Le fichier 3D est ensuite importé dans un logiciel de découpe (slicer) comme Cura ou PrusaSlicer. Ce logiciel divise le modèle en couches horizontales fines et génère un fichier G-code contenant les instructions pour l'imprimante 3D. Le slicer permet également de régler divers paramètres d'impression comme la vitesse, la température, et le remplissage. Cette étape de réglage n’est pas à négliger car c’est de cela que dépend la qualité finale de l’impression.

3. Impression

  • Technologie de Dépôt de Fil Fondu (FDM) : C'est la méthode la plus courante pour l'impression 3D. L'imprimante chauffe un filament de plastique (comme le PLA ou l'ABS) et le dépose couche par couche pour construire l'objet.

  • Technologie de Stéréolithographie (SLA) : Utilise une résine photopolymère liquide durcie par un laser ou une lumière UV, permettant une plus grande précision et des détails plus fins.

  • Technologie de Frittage Sélectif par Laser (SLS) : Utilise un laser pour friter des particules de poudre plastique, métal ou céramique, fusionnant les particules ensemble pour créer une couche solide.

4. Matériaux

Le type de matériau à utiliser dépend de ce que vous voulez faire de l’objet car selon le matériau, on aura un rendu plus ou moins détaillé, solide, fin, épais….

  • Filaments Thermoplastiques : PLA (acide polylactique), ABS (acrylonitrile butadiène styrène), PETG (polyéthylène téréphtalate glycol), et d'autres matériaux spéciaux comme le nylon ou les composites bois.

  • Résines : Utilisées dans les imprimantes SLA, disponibles en différentes formulations pour des propriétés variées (résistance, flexibilité, transparence).

  • Poudres : Utilisées dans les imprimantes SLS, comprenant des plastiques, des métaux, et des céramiques.

5. Processus d'Impression

  • Configuration de l'imprimante : Calibrage de la plateforme d'impression, chargement du filament ou de la résine, et ajustement des paramètres en fonction du matériau et du modèle. Encore une fois il faut connaître les réglages appropriés pour chaque imprimante et chaque matériau, sinon l’objet risque de se détacher du plateau en cours d’impression. Il ne faut pas négliger non plus l’entretien des machines ; par exemple les buses ont une durée de vie de 600 heures d’impression.

  • Impression : L'imprimante suit le fichier G-code pour déposer ou durcir le matériau couche par couche. Ce processus peut prendre de quelques minutes à plusieurs heures, selon la taille et la complexité de l'objet.

6. Post-Traitement

  • Retrait du Support : Enlever les structures de support qui ont été imprimées pour maintenir des parties en surplomb du modèle.
  • Finition : Ponçage, polissage, peinture, ou d'autres techniques pour améliorer l'apparence et les propriétés de l'objet imprimé.
  • Curation : Pour les impressions en résine SLA, une exposition supplémentaire à la lumière UV pour durcir complètement le matériau. On peut également préconiser un bain dans l’acide isopropylique afin d’enlever tous les résidus de résine.

L'impression 3D est une technologie versatile qui permet de créer des objets complexes avec précision, ouvrant de nombreuses possibilités dans des domaines tels que le prototypage rapide, la fabrication, l'art, et la médecine.

L’impression 3D combine précision, rapidité, personnalisation, et accessibilité, ce qui en fait la technologie idéale pour créer des lithophanies modernes et détaillées, tout en respectant l'art et la tradition de cette forme d'expression historique.

Maintenant que vous connaissez la technologie de l’impression 3D, comment faire pour imprimer une lithophanie en 3D ?

 

Comment créer une Lithographie en Impression 3D

Créer une lithographie en impression 3D est un processus fascinant et relativement simple qui permet de transformer des photos en œuvres d'art translucides. Pour commencer, choisissez une image avec un bon contraste et une bonne résolution.

Outils et Logiciels Nécessaires

Logiciels Populaires pour Créer des Lithographies :

  1. LithophaneMaker : Un outil en ligne simple qui permet de convertir des images en modèles 3D de lithophanies. Il offre des options de personnalisation comme le type de lithophanie (plat, cylindrique, conique, carré…), la taille et l'épaisseur.

  2. Cura : Un logiciel de découpe (slicer) très populaire qui prend en charge la conversion de fichiers 3D en G-code pour les imprimantes 3D. Cura offre des paramètres détaillés pour affiner l'impression.

  3. Fusion 360 : Un logiciel de CAO (conception assistée par ordinateur) avancé qui permet de créer des modèles 3D complexes. Bien qu'il ne soit pas spécifiquement destiné à la création de lithophanies, il peut être utilisé pour des conceptions personnalisées.

  4. Photoshop/GIMP : Utilisés pour préparer et ajuster les images avant la conversion. Ces logiciels permettent de modifier le contraste, la luminosité, et d'autres paramètres de l'image.

Étapes de Création

 Préparation de l'Image :

  • Choix de l'image : Sélectionnez une image avec un bon contraste et une haute résolution. Les photos en noir et blanc fonctionnent généralement mieux, car les variations de lumière et d'ombre sont cruciales pour une lithophanie réussie.

  • Ajustement de l'mage : Utilisez des logiciels comme Photoshop ou GIMP pour ajuster le contraste et la luminosité. Augmentez le contraste pour faire ressortir les détails et assurez-vous que la luminosité est bien équilibrée. Supprimez les éléments de fond distrayants et recadrez l'image si nécessaire. 

Effectivement il ne suffit pas de choisir sa photo, de la mettre dans le logiciel puis dans l’imprimante et de se dire le tour est joué ! Vous comprendrez mieux désormais le prix de certaines pièces, même si on lit souvent que l’impression 3D réduit fortement les coûts !

Conversion en Modèle 3D :

  • Utilisation de LithophaneMaker : Importez l'image préparée dans LithophaneMaker. Sélectionnez le type de lithophanie que vous souhaitez (plat, cylindrique, etc.) et ajustez les paramètres comme la taille et l'épaisseur. Exportez le fichier en format STL.

  • Importation dans Cura : Ouvrez le fichier STL dans Cura. Réglez les paramètres d'impression comme la résolution de la couche (généralement entre 0,1 et 0,2 mm) et assurez-vous que les réglages de l'imprimante sont optimaux pour le filament utilisé.

Paramètres d'Impression :

  • Épaisseur de la Couche : Utilisez une épaisseur de couche fine (0,1 à 0,2 mm) pour capturer les détails subtils.

  • Densité de Remplissage : Une densité de remplissage de 100% est recommandée pour obtenir une surface lisse et uniforme.

  • Température de l'Extrudeuse : Réglez la température en fonction du filament utilisé. Pour le PLA, cela se situe généralement entre 190°C et 220°C.

  • Vitesse d'impression : Une vitesse plus lente (environ 30-40 mm/s) peut améliorer la qualité des détails.

Impression et Finition :

Conseils pour Optimiser l'Impression :

  • Calibrage de l'Imprimante : Assurez-vous que votre imprimante est bien calibrée pour éviter les problèmes d'adhérence et de déformation.

  • Plateau Chauffant : Utilisez un plateau chauffant (environ 60°C pour le PLA) pour améliorer l'adhérence de la première couche.

  • Supports : Évitez d'utiliser des supports si possible, car ils peuvent laisser des marques sur votre pièce finale et en dégrader le rendu.

Techniques de Finition :

  • Retrait des Supports : Si des supports ont été utilisés, retirez-les délicatement avec des outils appropriés.

  • Ponçage: Utilisez du papier de verre fin pour lisser les bords et les surfaces rugueuses.

  • Nettoyage : Nettoyez la lithophanie avec de l'eau tiède et du savon doux pour enlever toute poussière ou résidu.

  • Éclairage : Placez la lithophanie devant une source de lumière diffuse pour révéler tous les détails et nuances de l'image.

 

En conclusion, la lithophanie en impression 3D est une merveilleuse fusion d'art traditionnel et de technologie moderne. Ce procédé unique permet de transformer des photos et des images en œuvres d'art tridimensionnelles qui prennent vie lorsqu'elles sont rétroéclairées. Grâce à l'impression 3D, la création de lithophanies est devenue accessible à tous, offrant une précision et une personnalisation sans précédent. Que vous soyez un passionné de photographie, un artiste ou simplement à la recherche d'un cadeau personnalisé unique, la lithophanie en impression 3D offre des possibilités infinies.

Les outils et logiciels modernes, combinés à des imprimantes 3D de haute qualité, permettent de réaliser facilement des lithographies détaillées et captivantes. En suivant les étapes décrites dans cet article, vous pouvez créer vos propres modèles, capturant des souvenirs précieux et des images significatives d'une manière nouvelle et impressionnante.

Nous vous encourageons à explorer cette technique et à expérimenter avec différentes images et paramètres pour découvrir tout le potentiel de la lithophanie en impression 3D. Laissez votre créativité s'exprimer et transformez vos photos en œuvres d'art lumineuses et fascinantes. Si vous avez des questions ou souhaitez partager vos créations, n'hésitez pas à laisser un commentaire ci-dessous. Bonne impression et à bientôt pour de nouvelles aventures créatives !

 

PS : Vous pourrez voir des exemples de rendu dans notre boutique en ligne : lien

N’hésitez pas à nous contacter pour toute demande de projet personnalisé ou autre. Nous créons régulièrement des nouveaux modèles mêlant différentes technologies : (impression 3D et gravure laser) afin de vous créer de nouvelles lithographies de qualités. Vous cherchez des cadeaux uniques pour toute occasion avec vos propres photos, c’est bien sur Dje3D qu’il faut aller !

 

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