Peut-on imprimer en 3D une pièce de rechange pour un appareil électroménager ?

Gros plan sur les boutons de commande d'un four de cuisine
Photo d'illustration: Franco Debartolo / Unsplash · Crédits photo

Une glissière de tiroir cassée, un cache de charnière fissuré, un clip perdu sur la clayette du réfrigérateur. Le fabricant ne la vend plus, ou seulement au sein d'un ensemble bien plus gros. Une copie imprimée en 3D est souvent la réparation la plus rapide. Parfois, c'est la mauvaise.

Cette page explique comment faire la différence avant de publier votre demande.

Les fabricants le font aussi

Ce n'est pas une idée marginale. En 2018, Whirlpool a annoncé un partenariat avec Spare Parts 3D pour numériser des pièces et imprimer des pièces de rechange à la demande, en invoquant l'obsolescence et l'imprévisibilité de la demande de pièces détachées (3D Printing Industry).

La différence : une pièce officielle a été testée selon les exigences de l'appareil. Une pièce que vous commandez ne l'a pas été, sauf si vous et le créateur vous assurez qu'elle convient à l'usage.

Ce que prévient le rapport du gouvernement britannique

Un rapport de 2020 pour le Department for Business du Royaume-Uni (BEIS Research Paper 2020/039, rédigé par DLA Piper et Exponent) a examiné précisément cette question (PDF). Il dresse la liste des dangers liés aux pièces imprimées non autorisées : incendie et températures extrêmes, choc électrique, et défaillances mécaniques comme un appareil qui ne s'arrête pas ou démarre de façon inattendue. Il note aussi que les pièces imprimées peuvent être poreuses et plus faibles dans certaines directions que les pièces moulées.

Il précise également qu'on ne peut pas attendre du fabricant d'origine qu'il garantisse des pièces qu'il n'a jamais vues. Monter une pièce imprimée peut affecter votre garantie. Vérifiez avant de la monter.

Sans risque, limite, à proscrire

Type de pièce Exemples Verdict
Esthétique, faible charge, température ambiante Capuchons de boutons, caches de finition, clips de clayette, butées de tiroir, caches de pile Bon candidat
Mobile ou porteuse, sans chaleur Roulettes de tiroir, entretoises de charnière, accessoires de robot qui ne touchent pas les aliments Possible avec le bon matériau et un essai d'ajustement
Chaude, humide ou en contact alimentaire Pièces de panier de lave-vaisselle, bacs de porte de réfrigérateur, tout ce qui touche les aliments Limite. Voir ci-dessous
Critique pour la sécurité Verrouillages de porte, tout ce qui est sous tension secteur, supports de résistance chauffante, pièces de gaz ou de pression, protections de lames ou de moteurs Ne l'imprimez pas. Achetez la pièce officielle ou appelez un technicien

Si le rôle de la pièce est de vous éviter de vous blesser, ce n'est pas un travail pour l'impression 3D.

La chaleur : connaître la limite du matériau

Les plastiques imprimés ramollissent bien en dessous des températures d'un four ou d'une plaque de cuisson. Voici les indications des fabricants de matériaux eux-mêmes :

Matériau Ce que dit le guide du fabricant
PLA « se ramollit et se déforme à des températures supérieures à 60 °C » (Prusa)
PETG convient à une utilisation « à des températures inférieures à 80 °C » (Prusa)
ASA « résistance à la température (jusqu'à 93 °C) », résistant aux UV (Prusa)
Nylon (PA) indiqué pour les « pièces techniques exigeant une grande résistance à la chaleur, aux produits chimiques et aux contraintes mécaniques » (Prusa)

Ces chiffres sont les valeurs indicatives du fabricant pour son propre filament, pas des garanties pour chaque bobine. Considérez-les comme des plafonds et gardez une marge. Formlabs note que de nombreux plastiques « se ramollissent et se déforment autour de 60 à 70 °C » (Formlabs), ce qui exclut la plupart des cycles chauds de lave-vaisselle pour le PLA standard.

Contact alimentaire : soyez prudent

Prusa indique que le PLA et le PETG, en tant que matières premières, sont considérés comme alimentaires, mais ne recommande pas d'imprimer quoi que ce soit qui touche directement les aliments. Les rainures entre les couches peuvent abriter des bactéries (Prusa PLA, PETG). Formlabs ajoute que les objets alimentaires exigent des matériaux conformes à la FDA 21 CFR ou au règlement européen 10/2011, et qu'un revêtement de qualité alimentaire ne garantit pas la sécurité alimentaire sur la durée, car les revêtements s'usent (Formlabs).

Si la pièce touche les aliments, demandez au créateur quel matériau certifié et quel procédé il utiliserait. S'il ne peut pas vous le dire, n'utilisez pas la pièce avec des aliments.

La charge : dites au créateur à quoi sert la pièce

Les pièces imprimées sont généralement plus faibles entre les couches. Un bon créateur orientera la pièce pour que la charge suive les couches, et ajoutera des parois et du remplissage là où c'est important. Il ne peut le faire que si vous lui dites ce que la pièce supporte, dans quel sens elle est tirée et si elle fléchit.

Ce qu'il faut mettre dans le brief

Vous avez trouvé le STL d'un bouton de remplacement mais pas d'imprimante ? Faites-le imprimer

Cherchez « bouton de remplacement » et vous trouverez des milliers de fichiers gratuits : boutons de four, de cuisinière, de ventilateur, de synthétiseur, des packs entiers de boutons pour des marques d'électroménager précises. Ce que les résultats de recherche ne vous disent pas, c'est quoi faire ensuite si vous n'avez pas d'imprimante.

C'est le vide que comble cette page : de « j'ai trouvé le fichier » à « il est sur l'appareil ».

Étape 1 : vérifier que c'est le bon bouton

Avant que quiconque n'imprime quoi que ce soit, vérifiez l'ajustement sur le papier.

Si le fichier ne correspond pas tout à fait, un créateur peut souvent l'ajuster. Certains concepteurs publient des versions personnalisables avec la taille de l'axe comme paramètre.

Étape 2 : vérifier la licence

C'est l'étape que tout le monde saute. Gratuit à télécharger ne veut pas dire gratuit à faire imprimer commercialement.

Chaque page de modèle indique une licence. Celles que vous verrez le plus :

Licence Un créateur peut-il l'imprimer pour vous contre rémunération ?
CC0 / domaine public Oui (Cults)
CC BY Oui, avec mention du concepteur
CC BY-SA / CC BY-ND Oui, sous leurs conditions (partage dans les mêmes conditions / pas de modification)
CC BY-NC (et NC-SA, NC-ND) Pas pour un usage commercial : Creative Commons définit l'usage commercial comme « destiné principalement à un avantage commercial ou à une compensation financière » (CC)
Licences de plateforme « usage privé » ou « fichier numérique standard » Usage personnel uniquement. La licence des fichiers payants de MyMiniFactory indique que le fichier « ne peut en aucun cas être utilisé de manière à ce que vous fassiez payer de l'argent » (MyMiniFactory)

MyMiniFactory souligne aussi que les objets gratuits portent la licence choisie par le concepteur, alors vérifiez chaque page de modèle.

Si le bouton qu'il vous faut est non commercial, vous avez trois options honnêtes :

  1. Demander au concepteur. Beaucoup accorderont l'autorisation pour une réparation ponctuelle, ou vendront une licence commerciale.
  2. Trouver un autre fichier dont la licence autorise l'impression commerciale.
  3. Faire modéliser le bouton de zéro par un créateur à partir de vos mesures. Un bouton simple est un travail de modélisation rapide.

Donnez au créateur le lien de la page du modèle, pas seulement le STL, pour qu'il puisse aussi vérifier la licence.

Étape 3 : choisir un matériau selon la chaleur

Les boutons de four et de plaque de cuisson sont près de la chaleur. La limite du matériau compte.

Matériau Indication du fabricant Usage pour un bouton
PLA « se ramollit et se déforme à des températures supérieures à 60 °C » (Prusa) Lampes, ventilateurs, synthétiseurs, meubles. Pas près d'une plaque ou d'un four
PETG pour une utilisation « à des températures inférieures à 80 °C » (Prusa) Endroits plus chauds, lave-linge, appareils de cuisine à l'écart de la chaleur directe
ASA « résistance à la température (jusqu'à 93 °C) » (Prusa) Meilleur choix pour les panneaux de cuisinière, si le bouton ne devient pas plus chaud que cela

Ce sont des valeurs indicatives pour le filament de cette marque. Si votre bouton devient trop chaud pour être tenu, un bouton en plastique imprimé n'est pas la bonne solution. Achetez la pièce officielle.

Un bouton est une commande, pas un dispositif de sécurité, mais n'en montez pas un qui tourne librement. Sur une plaque de cuisson à gaz, un bouton qui glisse est un danger. S'il n'agrippe pas fermement l'axe, ne l'utilisez pas.

Étape 4 : rédiger un bref brief

FAQ

Une pièce imprimée en 3D peut-elle aller au lave-vaisselle ? Le PLA standard est un mauvais choix : Prusa indique qu'il se déforme au-dessus de 60 °C. Le PETG et l'ASA ont des limites plus élevées dans les guides de leurs fabricants. Demandez au créateur quel matériau il utiliserait et pour quelle température il est donné.

Une pièce imprimée annule-t-elle ma garantie ? C'est possible. Le rapport britannique BEIS note que les fabricants ne peuvent pas garantir des pièces qu'ils n'ont pas fournies. Vérifiez les conditions de votre garantie avant d'en monter une.

Un créateur peut-il imprimer une pièce de four ou de plaque de cuisson ? Pas une pièce située près de la source de chaleur ou du câblage. Les pièces esthétiques éloignées de la chaleur, comme un cache de finition, peuvent convenir. En cas de doute, achetez la pièce officielle.

Et si je n'ai que les morceaux cassés ? C'est souvent suffisant. Photographiez-les avec une règle et mesurez les dimensions clés. Un créateur peut modéliser la pièce à partir de cela.

Est-il légal de faire imprimer un STL gratuit par quelqu'un ? Cela dépend de la licence. CC0 et CC BY autorisent l'impression commerciale. Les licences non commerciales et « usage privé » ne l'autorisent pas. Demandez au concepteur en cas de doute.

Quel matériau est le meilleur pour un bouton de four ? L'ASA a la valeur de température la plus élevée parmi les filaments courants dans les guides de Prusa (jusqu'à 93 °C). Le PLA ne convient pas près de la chaleur. Si le bouton chauffe au-delà de la limite de l'ASA, achetez la pièce officielle.

Le fichier est proche mais pas exact. Peut-il être ajusté ? Généralement oui. Envoyez au créateur les mesures de votre axe et il pourra redimensionner l'alésage. Cela n'est permis que si la licence autorise les modifications.

Un créateur peut-il copier mon ancien bouton sans fichier ? Oui. Envoyez des photos, des mesures, ou le bouton lui-même, et il pourra en modéliser un nouveau. N'apposez pas de logos de marque sur la copie.

Quand vous avez les photos et les mesures, publiez la pièce gratuitement et comparez les offres des créateurs.

Sources

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