Comment apprêter et peindre des pièces imprimées en 3D (avec vidéo)

Une des étapes du processus de finition permet de transformer des objets imprimés en 3D en un produit professionnel. C'est une pratique courante chez tous les modélistes expérimentés, même si beaucoup de gens l'ignorent. Cela rend la phase de peinture bien plus simple et permet de créer une finition de surface parfaite. Cette étape est l'apprêtage.

Peindre une pièce lui donne de la présence et la polit. Mais si la création de modèles 3D est votre gagne-pain, vous savez sans doute que la peinture ne cache aucun défaut. Sans post-traitement, les petites traces et marques de supports apparaîtront sur la surface finale, ainsi que les grands triangles visibles dans le maillage imprimé en 3D. En fonction du procédé d'impression 3D que vous avez utilisé, il se peut également que des lignes de couches soient clairement visibles. Si votre objectif final est de créer un objet spectaculaire, l'apprêt est un élément essentiel.

L'objectif de l'apprêt est de créer une surface d'impression impeccable avant de passer à la peinture. Le gris neutre d'un apprêt fait ressortir les imperfections d'un modèle qui peuvent alors être poncées ou remplies de mastic de modelage. Cela rend le processus de peinture beaucoup plus propre et le résultat plus professionnel (surtout pour les surfaces brillantes).

Avant l'apprêtage, la surface de l'objet doit être lisse. L'apprêt permet de combler les petites fissures et les trous, tandis que l'utilisation d'une fine couche de peinture permet de conserver les détails de surface.

Pour les imprimantes 3D SLA, cela signifie retirer les structures de support et poncer les marques de support.Quand vous peignez des pièces 3D FDM en PLA ou ABS avec des hauteurs de couche importantes, il peut être nécessaire de poncer tout le modèle avant de le peindre pour s'assurer que les lignes des couches ne sont pas visibles. Un apprêt épais peut être utilisé comme alternative au ponçage, mais il risque de masquer les détails complexes de votre pièce.

Après avoir poncé et ajouté une première couche d'apprêt, examinez à nouveau la surface pour repérer les imperfections. La plupart des apprêts ont une finition extrêmement plate qui fait ressortir les détails complexes sous la lumière directe. Appliquez une dernière couche d'apprêt et après le temps de séchage spécifié par le fabricant, vous pouvez maintenant peindre la pièce (un dernier polissage rapide est également recommandé).

Après l'apprêtage, la peinture en spray des modèles imprimés en 3D est un processus étonnamment rapide (à condition d'utiliser la bonne technique). Pour obtenir une finition brillante, vous devez accumuler de fines couches uniformes de peinture sur une surface prétraitée. Les couches minces permettent aux couches sous-jacentes de transparaître, créant ainsi une couleur riche et profonde. Pour pulvériser des couches fines, tenez le bec de la bombe de peinture très près du modèle et déplacez-vous rapidement. Faites pivoter le modèle pour que les couches soient uniformes.

Entre les couches de peinture, n'oubliez pas de polir et de lustrer la surface de la peinture. Cela permet de garder une surface lisse à l'aspect brillant sous la couche finale de vernis.

Pour obtenir la couleur la plus riche possible, ajoutez une sous-couche ou une couche de base. Une sous-couche est une peinture colorée qui bloque la couleur neutre de l'apprêt. En général, il faut 2 à 3 couches fines pour recouvrir entièrement une surface. Le noir est recommandé pour la sous-couche de tons foncés, tandis que le blanc est idéal pour les couleurs claires.

Entre les couches, le masquage préserve les détails de couleur. Ne laissez pas le ruban de masquage en place plus de quelques jours. Le fabricant de peinture Tamiya recommande de peindre la pièce en une seule séance.

Après le masquage, les couches de finition ajoutent la couleur finale. Ces couches sont comme un léger glaçage sur la sous-couche. Plus la couche de finition est fine, plus la sous-couche est visible. Laissez la peinture reposer pendant quelques minutes entre chaque application pour vérifier que la couleur est suffisamment saturée.

Lorsque vous êtes satisfait de la couleur, il est temps de passer à la couche transparente. Appliquez le vernis en 1 ou 2 couches fines et régulières. Pour une surface polie, il en faut juste assez pour que toutes les microgouttes de vernis s'écoulent ensemble et forment une enveloppe brillante sur la pièce. Vous pouvez également polir la surface avec un chiffon de polissage à grain ultrafin ou la peaufiner avec de la cire de carnauba pour ajouter une couche de protection supplémentaire, mais cela reste facultatif.

Après la peinture, donnez au modèle le temps de sécher. Il n'y a pas de règle fixe, mais laisser le modèle reposer pendant au moins une semaine permettra à la peinture de bien durcir. Si vous devez déplacer le modèle avant cela, portez des gants et faites preuve de délicatesse pour ne pas l'endommager.

Apprêt

L'apprêt est un type spécial de peinture qui adhère fortement à la pièce et qui fournit une surface uniforme pour la peinture. Il existe plusieurs types d'apprêts. Un apprêt en spray est le meilleur moyen de peindre vos pièces imprimées, car il recouvre rapidement une surface d’une couche uniforme. Il existe des apprêts à appliquer au pinceau, mais ils sont difficiles à manier et sont plus adaptés pour les petites retouches. Pour un meilleur résultat, choisissez un apprêt et une peinture compatibles avec le plastique et de la même marque. Nous vous recommandons Krylon et Montana (bien que les deux soient plutôt épais), mais rien n'égale la peinture pour maquettes Tamiya, qui s'applique de manière extrêmement fine et régulière et préserve les détails délicats des surfaces.

Outil rotatif

Parfois, il vous faut poncer vite. Grâce à leurs mèches interchangeables, les outils rotatifs offrent de nombreuses possibilités pour poncer et polir les pièces. Les mèches de ponçage à tambour poncent rapidement les supports, tandis que les brosses en fil d'acier lissent les marques de surface. Les outils rotatifs sont rugueux, vous aurez donc besoin de papier de verre pour obtenir une finition lisse. Il existe de nombreuses grandes marques : Dremel et Craftsman sont les plus connues aux États-Unis, et Proxxon est plus populaire en Europe. Pour éviter d'abîmer votre pièce, réduisez le nombre de tours par minute au minimum (généralement de 500 à 1000) et faites preuve de délicatesse.

Limes à main

Plus précises qu'une ponceuse à main, les limes à main sont aussi plus élégantes.  

Simple et efficace, la lime à main enlève les supports et ponce les surfaces. En gardant une prise ferme, vous pouvez enlever les marques avec plus de précision qu'avec un outil rotatif. Gardez une brosse métallique à portée de main et nettoyez souvent les dents de la lime (sinon, le plastique et la résine y resteront coincés). Tout comme l'outil rotatif, la lime à main laisse une surface rugueuse, ce qui est idéal pour éliminer les traces de supports importantes.

Papier de verre

Outil le moins prestigieux de l'atelier, le papier de verre a fait des progrès considérables au cours de la dernière décennie grâce à l'apparition de feuilles abrasives souples. Disponibles dans les magasins de bricolage, les feuilles abrasives souples durent 15 fois plus longtemps que les feuilles de papier. Elles ne se courbent pas, ne se perforent pas, ne se froissent pas... et elles peuvent être humidifiées, ce qui réduit la poussière et évite au matériau de s'accumuler sur la feuille. Comme elles sont flexibles, elles peuvent facilement atteindre les petits espaces intérieurs et les surfaces arrondies.

Dépoussiérage

Même après un ponçage humide, il restera de la poussière. Enlevez cet excédent avec de l'eau et une brosse à récurer douce (une vieille brosse à dents fonctionne très bien). Pour un nettoyage rigoureux, un sonicateur bon marché peut éliminer rapidement les fines particules prises dans les coins et les fissures d'une surface. Si vous travaillez dans une région où l'eau est dure, l'utilisation d'eau déionisée ou distillée évitera de faire des taches.

Chiffon dépoussiérant

Le chiffon dépoussiérant est un chiffon en coton doux, légèrement collant, conçu pour enlever les poussières et laisser une surface propre pour la peinture. Laissez votre modèle sécher avant d'utiliser le chiffon dépoussiérant : les surfaces cireuses ne réagissent pas bien à l'eau.

Bloc de peinture, chevilles et perceuse

Cette astuce simple vous épargnera des ennuis dans la cabine de peinture (nous sommes restés bouche bée lorsque nous avons vu cette technique dans une vidéo de modélisme d'Adam Savage). En fixant votre impression 3D sur une cheville (vous pouvez généralement utiliser un trou déjà présent dans la pièce), vous pouvez rapidement manœuvrer tout en pulvérisant, ce qui vous permet d'atteindre tous les côtés et tous les recoins de la pièce sans laisser d'empreintes digitales. Si vous souhaitez appliquer une couche uniforme sur tous les côtés de votre modèle, cette technique est parfaite. Nous vous recommandons de commander des chevilles de différentes tailles. Pour réduire la taille du trou sur une pièce, commencez par une petite taille et augmentez-la jusqu'à ce que le modèle soit fermement fixé. Percez un trou correspondant dans un bloc de bois ou de MDF et insérez la pièce avec la cheville : vos mains sont maintenant libres pour la pulvérisation.

Équipement de sécurité

La peinture au spray implique de travailler avec des particules en suspension dans l'air et des solvants, qui présentent tous deux des risques pour la santé. N'oubliez pas d'utiliser un masque respiratoire certifié et de travailler dans un espace de travail bien ventilé. Lorsque vous peignez, portez des gants en nitrile pour éviter les projections de peinture sur vos mains et pour protéger votre modèle des empreintes digitales.

• Apprêt Tamiya
• Outil rotatif
• Limes à main
• Feuilles ou bandes de papier de verre (grain 220/320, 400/600)
• Eau
• Brosse douce à poils fins
• Chiffon dépoussiérant
• Bloc de peinture en bois (de taille légèrement supérieure à celle du modèle)
• Perceuse et mèche
• Chevilles pour maintenir le modèle
• Équipement de sécurité : gants et masque

1. Retirez les supports de votre pièce
Utilisez des pinces coupantes pour les retirer, ou décollez-les à la main. Dans le cas de pièces délicates, un cutter ou une lame de rasoir peuvent être utilisés avec précaution pour couper les extrémités du support.

2. Poncez les marques de supports.
À l'aide d'un outil rotatif, d'une lime à main ou même d'un papier de verre fin de 220 grains, enlevez délicatement les marques de supports du modèle.

3. Poncez et lissez la surface.
Le degré de lissage de la surface lors de cette étape aura un impact sur la finition de la pièce finale. Poncez doucement toute la surface du modèle avec du papier de verre de grain de 220 ou 320 ou des bandes abrasives flexibles pour éliminer toute trace de limage ou d'outillage. Continuez avec un grain de 400 ou 600.

4. Montez la pièce.
Percez un trou à un endroit qui ne sera pas visible et montez la pièce sur une cheville fine. Insérez ensuite la cheville dans le bloc de peinture.

5. Lavez la surface pour enlever la poussière.
Avec une brosse et de l'eau, nettoyez la poussière. Vous pouvez utiliser de l'eau déionisée ou distillée (disponible en magasin) pour nettoyer la surface en profondeur sans laisser de traces.

6. Essuyez la surface avec un chiffon dépoussiérant.
Gardez vos gants en nitrile et passez délicatement le chiffon dépoussiérant sur la surface du modèle en effectuant des mouvements longs et légers. Essayez de garder la même direction, mais n'oubliez pas de passer dans les petites fissures.

7. Mélangez l'apprêt.
Mélangez l'apprêt en spray en faisant tourner doucement le récipient pendant 2 à 3 minutes. Évitez de le secouer, car cela peut mélanger le gaz propulseur au solvant et engendrer des bulles lors de la pulvérisation. L'objectif est de dissoudre complètement le pigment dans le solvant. Après une minute, vous devriez entendre la boule de mélange rouler doucement à l'intérieur de la bombe, ce qui indique que toute la peinture a été mélangée.

8. Vaporisez la première couche d'apprêt.
Pulvérisez par petits coups rapides, à 15 – 20 cm de la pièce. Commencez et terminez chaque vaporisation loin de la pièce. Effectuez des gestes rapides et faites tourner la pièce pendant la vaporisation. Évitez que le spray ne s'accumule sur la pièce : il est préférable de commencer avec une couche de base très fine et d'augmenter lentement l'opacité.

9. Examinez la première couche.
Une fois l'apprêt appliqué, vérifiez si des zones nécessitent un ponçage ou un limage supplémentaire. Si nécessaire, retravaillez et polissez la pièce avec du papier de verre fin (grain de >600). Si un ponçage est nécessaire, veillez à répéter les étapes 5 et 6 pour nettoyer la poussière avant de repeindre.

10. Vaporisez la deuxième couche d'apprêt.
Ajoutez une autre légère couche de peinture par touches rapides et terminez dès que la couleur est opaque. Si vous mettez trop de peinture, les détails les plus fins disparaîtront : évitez donc de vaporiser une couche trop épaisse.

Une fois la dernière couche ajoutée, vous êtes prêt à peindre votre pièce ! Dans la prochaine partie de ce guide, nous verrons comment ajouter une couche de peinture lisse et finir avec une couche transparente pour protéger la peinture.

Peinture

Choisissez une peinture fine et facile à appliquer. Les peintures de quincaillerie (ou même les peintures d'art conçues pour les surfaces rugueuses) ne sont pas conseillées. Elles ont tendance à s'agglutiner et à former des couches épaisses et rugueuses. En effet, elles sont conçues pour une application rapide et à usage unique. Pour obtenir les meilleurs détails, nous recommandons les peintures en spray Tamiya. Elles offrent une large gamme de couleurs, y compris des effets opalescents et pailletés. Les peintures s'appliquent en couche fine et couvrent bien la pièce. La peinture Tamiya est disponible sur Amazon et dans les magasins de loisirs créatifs spécialisés. La gamme de laques synthétiques TS convient parfaitement aux résines Formlabs et vous permet de mettre du vernis ou même de peindre de l'acrylique à la main.

Polissoirs

Les polissoirs à ongles donnent une finition polie aux pièce apprêtées et poncées. Vous en trouverez dans n'importe quelle pharmacie. Veillez à prendre ceux possédant trois types de grain : évitez le grain le plus grossier et passez directement aux grains plus fins.

Papier de verre ultra-fin sur support textile

Le papier de verre ultra-fin est une innovation récente qui présente un grain beaucoup plus fin que celui du papier de verre. Le support textile vous permet de plier et de fléchir la surface, tandis que le grain fin est parfait pour le polissage des couches de finition et de vernis.

Chiffon dépoussiérant

Le chiffon dépoussiérant est un chiffon en coton recouvert d'une couche cireuse qui permet d'enlever la poussière et les cheveux d'une surface avant de la peindre. Avec un chiffon plié, effectuez de longs et doux mouvements sur la surface, dans une seule direction.

Ruban de masquage

Le ruban bleu standard convient à la plupart des tâches. Veillez à sécuriser les bords en passant une pièce en plastique dessus à la façon d'une carte de crédit afin d'empêcher la peinture de s'infiltrer en dessous.

Vernis transparent

Bien que le vernis ne puisse pas réparer une surface mal apprêtée, il permet d'égaliser certaines imperfections de surface et vous donne le choix entre des finitions brillantes ou mates. Un vernis Tamiya se prêtera parfaitement à vos couches de peinture. Si vous travaillez avec une autre peinture en spray, vérifiez les recommandations de vernis auprès du fabricant.

Équipement de sécurité

La peinture en spray implique de travailler avec des particules en suspension dans l'air et des solvants, qui présentent tous deux des risques pour la santé. N'oubliez pas d'utiliser un masque respiratoire certifié et de travailler dans un espace de travail bien ventilé. Lorsque vous peignez, portez des gants en nitrile pour éviter que la peinture en spray ne se dépose sur vos mains (et votre modèle).

• Peinture (couleurs de la sous-couche et de la couche de finition)
• Polissoirs
• Papier de verre ultra-fin sur support textile
• Chiffon dépoussiérant
• Ruban de masquage
• Vernis transparent
• Équipement de sécurité : gants et masque

1. Prenez votre pièce apprêtée et montée.
Si vous n'avez pas encore retiré les supports et poncé la surface, vous trouverez tous les détails dans notre mode d'emploi sur l'apprêtage.

2. Polissez la surface apprêtée.
À l'aide d'un polissoir à ongles, polissez la surface avec des gestes doux, en commençant avec un polissoir n° 2 (plus grossier) pour finir par un polissoir n° 3 (fin). Une fois cette étape terminée, la surface devrait avoir l'air brillant.

3. Nettoyez la poussière.
Passez un chiffon dépoussiérant sur la surface de votre modèle pour enlever toute poussière restante. Soyez délicat et gardez la même direction.

4. Préparez-vous à peindre.
Mettez votre masque et vos gants. Remuez votre peinture en faisant tourner doucement la bille de mélange dans la bombe pendant 2 à 3 minutes. Le but est de mélanger doucement le pigment sans secouer le gaz propulseur, car cela peut engendrer des bulles dans votre spray.

5. Vaporisez la sous-couche.
Commencez et terminez toujours votre pulvérisation loin du modèle pour obtenir la finition la plus uniforme possible. Maintenez la buse à une distance d'environ 15 cm et effectuez des gestes rapides sur la surface tout en faisant tourner le jet autour du modèle. Vos premières couches doivent être translucides. Une fois que vous avez obtenu une couche opaque, laissez le modèle peint reposer pendant 20 à 30 minutes pour donner à la fine couche de peinture le temps de sécher. 2 à 4 couches permettront d'obtenir une couche uniforme. 

6. Polissez entre les couches.
Prenez le papier abrasif le plus fin et le polisseur, puis traitez légèrement le modèle entre les couches de peinture. Cela permettra d'affiner la surface. Faites-le entre chaque étape à partir de maintenant.

7. Masquez les zones que vous voulez préserver dans la sous-couche.
Coupez le ruban de masquage avec des ciseaux ou un cutter. Placez le ruban adhésif. Appuyez sur les bords pour empêcher la peinture de s'infiltrer en dessous.

8. Appliquez une couche de vernis (facultatif).
En appliquant une couleur contrastante, vous pouvez créer des dégradés ou des mélanges de couleurs riches. Si vous voulez que la sous-couche transparaisse, ne mettez pas trop de peinture : 1 à 2 couches légères suffisent.

9. Terminez par un enduit de finition transparent.
Si vous avez poli le modèle entre les étapes, 1 à 2 couches légères de vernis transparent donneront à la surface un aspect brillant (la couche de finition brillera d'elle-même après le polissage). Des couches mates sont également disponibles et protégeront votre modèle pendant des années.

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Nous tenons à remercier notre ami et collègue Brian Chan (@chosetec) pour les incroyables modèles Scarabée articulé et Bébé tortue articulé. Soutenez ses créations dans la boutique Shapeways.