Cours initiation à la broderie numérique - Bases théoriques et pratiques (FacLab UniGE)

Guide de tutoriels de broderie machine
Module: Cours d'initiation à la broderie numérique (FacLab UniGE)
⚐ brouillon	☸ débutant
⚒ 2021/11/02
Objectifs
Citer les étapes de conception La notion d'objet de broderie Connaître les points principaux de la broderie Choisir aiguilles fils et stabilisateurs Cerclage Utiliser la brodeuse
Autres pages du module
Cours d'initiation à la broderie numérique (FacLab UniGE) Cours initiation à la broderie numérique - Bases théoriques et pratiques (FacLab UniGE) Cours initiation à la broderie numérique - Bases de InkStitch (FacLab UniGE)
Catégorie: Broderie machine

Introduction

Elna 8300

La broderie machine, aussi appelée broderie numérique ou broderie assistée par ordinateur (BAO), est une technique de conception et de fabrication numérique. Elle trouve son origine au 19ème siècle et représente donc une des premières formes de fabrication par ordinateur.

Nous pensons qu'elle peut jouer un rôle dans l'acquisition de ces compétences techniques (Schneider & al. 2018). La broderie est aussi un médium pour développer des compétences transversales comme la littératie technologique et la créativité, deux éléments importants des 21st century skills.

Cependant, il existe une littérature sur la broderie comme médium d'expression personnelle ou de "craftivism", un néologisme anglais qui associe "craft" à "activism". On pourrait traduire ce terme en "artisanisme" ou "bricolactivisme", à ne pas confondre avec artivisme qui marie l'art à l'activisme. Voir à ce propos la page Broderie machine dans l'éducation.

Créer une broderie, étapes principales

Survol

Créer une broderie implique en règle générale les étapes suivantes:

1. Réaliser un dessin (à la main ou avec un logiciel de dessin) ou télécharger une image.
2. Importer le dessin dans un logiciel de broderie. Convertir en format dessin vectoriel si le dessin est au format matriciel.
3. Adapter le dessin aux contraintes de la broderie (éliminer les détails trop fins, réduire les couleurs).
4. Numériser le dessin en "objets de broderie" par un processus de "numérisation" (Angl. digitizing, punching). Un objet de broderie définit une "zone" avec des points de broderie, générés selon divers paramètres indiqués par le concepteur et/ou le système par défaut.
5. (A option) ajouter du lettrage avec des fontes déjà numérisées.
6. Ajuster/reparamétrer ces objets de broderie (types de broderie, densité de points, sous-couche, motifs de remplissage, ordre de broderie, bordures, etc.).
7. Exporter en format machine, exécutable pour une marque de machine (.pes, .art, .jef, .dst etc.).
8. Réaliser la broderie (choisir le bon cadre, cercler, choisir les fils, etc.)

Ci-dessous le workflow pour l'utilisation d'une machine à broder numérique sous form de schéma.

Les formats graphiques

Trois types de formats utilisés dans la broderie machine

Dessin vectoriel d'un arbre: trois objets vectoriels éditables (Propriétaire, InkScape/SVG, Illustrator/AI, etc.)	Dessin numérisé avec objets de broderie: Cinq objets paramétrables et éditables (Propriétaire)
Zoom sur un objet de broderie et ses éléments manipulables (fichier de conception broderie éditable)	Format machine (visualisation des points): on peut seulement éditer les points (Propriétaire)

Schéma détaillé du Workflow

Workflow de la broderie machine (suggéré aux membres du FacLab)

Types de machines et logiciels

Machines

Il existe cinq types de machines à broder numérique (brodeuses numériques)

• Les brodeuses à usage personnel (coût entre 800 et 5000 euros). Les machines plus chères ont des cadres plus grands, plus d'automatismes et parfois une plus grand précision.
• Les machines à coudre et à broder (coût entre 2500 et 8000 euros). La broderie nécessite l'installation d'un mécanisme amovible de broderie.
• Les machines mono-aiguilles à border semi-professionnels (coût environ 4000 Euros). Ces machines ont un bras libre permettant de broder sur des manches.
• Les machines multi-aiguilles à broder semi-professionnelles (coût entre 4000 et 11000 Euros). Ces machines ont entre 4 et 10 aiguilles et peuvent changer automatiquement de fils.
• Les machines multi-aiguilles professionnelles. Ces machines sont disponibles à partir 15000 Euros, et ont 16 aiguilles ou plus. Certains modèles ont des têtes multiples.

Brother PR1050X

Au Fablab nous avons une machine multi-aiguilles semi-professionnelle Brother PR1050X (images ci-contre)

Logiciels

Un bon logiciel devrait au moins disposer des modules/fonctionalités suivants :

• Un visualiseur/transformeur/convertisseur permettant d'importer et d'adapter un fichier de broderie. Il existe des logiciels gratuits qui font cela, par exemple WILCOM TrueSizer ou MyEditor
• Un traceur (vectoriseur) permettant de traduire une image matricielle composé de pixels de couleur en vecteur (forme manipulable). Ce type de fonctionnalité est disponible dans presque tout logiciel de dessin, par exemple Inkscape. Cet outil doit aussi permettre de réduire des couleurs, d'éliminer de petites zones, etc. d'une image matricielle.
• Un numériseur (digitaliseur) pour traduire un dessin vectoriel en objets de broderie paramétrables. Par exemple, un gros trait autour d'un cercle est un objet dessin, une bordure en satin autour d'un cercle est un objet de broderie.
• Un éditeur de graphismes vectoriels pour créer et/ou adapter des dessins vectoriels importés. Un objet vectoriel comprend soit seulement un trait, seulement un remplissage ou les deux. L'éditeur doit permettre de régler les couleurs, la forme, la rotation, la position, la largeur du trait, etc. Il devrait aussi inclure des opérations de lissage et de géométrie additive. Puisqu'on peut importer des dessins vectoriels, on peut s'en passer.
• Un éditeur d'objets de broderie, fonctionnant selon des principes similaires à l'éditeur vectoriel, mais permettant aussi de paramétrer en détail la génération des points (densité, type de broderie, motif, sous-couches, couleur, bordures, etc.)
• Un éditeur de points (pour le plan de broderie, généré à partir d'objets de broderie ou pour le paquets de broderie importés avec un fichier machine)
• Un module de lettrage permettant de créer directement du lettrage, à partir de fontes déjà numérisées en objets de broderie.

Un bon logiciel intègre ces modules sans encombre et offre des fonctionnalités supplémentaires, par exemple la gestion de palettes de fils, de cerceaux, de compensation pull/push pour les tissus, transformation de photos, etc. Il devrait pouvoir exporter un plan de broderie pour n'importe quel format machine.

Types de points

On peut distinguer entre cinq types principaux de points de broderie :

• Points manuels, principalement utilisés pour corriger certains points générés à partir d'un objet de broderie (par exemple des petits yeux), pour "coder" manuellement de petits objets, ou pour créer des motifs répétables dans les remplissages.
• Points droits, principalement utilisés pour coudre des lignes ou des contours (à ne pas confondre avec la notion "objet de ligne")
• Points satin (appelés aussi point de damasse) , utilisés pour coudre des lignes plus larges, des colonnes ou des bordures. En règle générale, un point zigzag "Z" dense est utilisé.
• Points de remplissage (appelés également remplissage tatami), utilisés pour remplir des zones plus grandes, à savoir des polygones pouvant comporter des trous.
• Points programmables ou spéciaux. Ils permettent de définir toute sortes de stratégies de remplissage imaginables, par ex. points de croix, points radiaux, petites étoiles ...

La terminologie en broderie machine nous semble être assez instable. Divers spécialistes utilisent divers termes différents pour le même type d'objet.

• Points de broderie - montrés avec Stitch Era
• 

  Types de points de base et variantes en broderie machine (vue plan de broderie)

• 

  Types de points de base dans la broderie machine (vue simulation)

En plus, il existe des points pour vérouiller le fil.

Dans les logiciels de broderie, chaque objet de broderie (lignes, remplissages, etc.) possède un certain nombre de paramètres qui peuvent être manipulés.

Points droits

Les points droits peuvent être simples, répétés entre deux points, ou répétés dans la longueur.

------

Paramètres typiques :

• longueur du pas (écart entre les poins)
• répétition pas par pas (généralement entre un et trois)
• répétition de l'ensemble (1 à 3 fois)

Le point satin

Le point de satin est une variante des points zigzag. Connu aussi sous le nom de point de Damas ou point de bourdon, il est utilisé dans la plupart des cultures, aussi bien en broderie à la main qu'à la machine. Le point de satin est utilisé pour les petites "colonnes", par exemple les lettres, des bordures, des pétales de fleurs, des petites feuilles, etc.

Il existe plusieurs variantes:

type de zig-zag/satin	Structure	Description
Satin	|/|/|/|/|	Un point de satin en "Z" utilise des points droits parallèles, donc une sorte zigzag asymétrique entre 2 lignes.
zig-zag classique	/\/\/\/\	Les lignes du point de zigzag sont obliques. Très étroit, il ressemblera un point de satin.
Point E	E	Le point E forme une ligne sur un côté.

• Exemples de points zig-zag / satin (l:mm = lignes / mm)
• 

  Types et densités de points zigzag, densités variables

• 

  Types et densités de points zigzag, simulation avec myeditor

• 

  Types et densités de points zigzag, simulation avec truesizer

Paramètres typiques pour les points zigzag/satin:

• Largeur du satin (entre 1.3mm mm et 8mm max) pour un fil de poids 40.
• Type de zig-zag (Zig-zag classique, point Z, point E)
• Densité en distance entre les pics ou en lignes/mm (4-5 typiquement)
• Sous-couche (ligne, zig-zag ou contour)
• Régularité (bordures droites ou irrégulières)

Points de remplissage tatami

Les points de remplissage servent à remplir de plus grandes surfaces

Pour paramétrer un remplissage de type tatami, on peut choisir, par exemple

• Le modèle (ou "motif" ou Angl. pattern)
• Longueur du point (souvent par défaut environ 3mm)
• Densité
• Direction
• Type de Sous-couche
• Densité de la sous-couche
• Présence ou absence d'un contour en satin ou point droit.

Quelques modèles typiques. Afin de créer une meilleure visualisation, nous avons supprimé la sous-couche et nous avons réduit la densité typique de 5 lignes/mm à seulement 2 lignes/mm. Les petits rectangles représentent 9,9 mm x 16,6 mm, c'est-à-dire qu'ils sont plutôt petits.

• 

  Choix de motifs tatami, 2 lignes/mm pour la clarté.

• 

  Simulation de ces motifs tatami

Comme on l'a mentionné plus haut, il existe d'autres types de points, notamment un large choix de points programmés pour les remplissages et les contours. On va les introduire par exemple ci-dessous. Ils ne font pas partie des points de base à notre avis car on pourrait les créer manuellement à partir de dessins composés de lignes.

Types d'objets de broderie

Pour en savoir plus: Points de broderie

La notion d'objet de broderie

Les logiciels de broderie modernes sont basés sur la notion d'objet de broderie (Anglais "stitch object"). Ce sont des objets vectoriels paramétrables pour générer des points. Il existe quatre formes de base:

1. Les lignes (ou chemins)
2. Les colonnes
3. Les zones
4. Les lettres (généralement composées de colonnes)

Par exemple, une ligne peut-être réalisée avec de simples points droits, un satin, ou des points programmés. Dans un logiciel de broderie semi-professionnel comme Stitch Era ou Hatch, il suffit de changer les paramètres pour l'objet de broderie en question. Dans InkStitch, pour obtenir un satin il faut transformer la ligne en un chemin avec 2 lignes "bordures".

• 

  Lignes remplies avec différents points (Stitch Era v. 20)

• 

  Simulation (avec truesizer)

Taxonomie d'objets de broderie chez les constructeurs

Chaque constructeur de logiciel utilise sa propre terminologie pour nommer les différent types de broderie. Voici l'exemple de Stitch Era:

• Stitch Era 20: Styles de remplissage des lignes et des colonnes
• 

  Remplissage de lignes

• 

  Remplissage de colonnes

• Stitch Era 20: Styles de remplissage pour les zones
• 

  Remplissage de zones

Différents types de points peuvent être utilisés avec différents objets de broderie, par exemple, le zig-zag (satin) peut être utilisé pour les lignes, les colonnes et les zones. Les "zones tournantes" sont simplement des zones avec des lignes de direction ajoutées.

La capture d'écran suivante montre des possibilités de remplissage pour un objet "coeur".

(Some) Stitch Era 17 fill styles, les objets sont numérotés de gauche à droite, ligne par ligne

Aspets "physiques" de la broderie"

Principe de la broderie machine

• Un tissu est fixé dans un cadre (cerceau) qui se déplace dans les directions X / Y tandis qu'une aiguille monte et descend. Dans la broderie, c'est la surface de travail qui bouge.
• Cela implique le tissus doit pouvoir bouger (impossible de broder sur une manche avec une brodeuse familiale)

La broderie comporte plusieurs contraintes physiques

• Taille de la broderie : elle est limitée à la taille des cadres de broderie. Une petite machine peut avoir des cadres jusqu'à 14 x 20 cm et une machine semi-professionnelle peut avoir des cadres jusqu'à 36 x 20 cm. Une familiale coûteuse ou une machine industrielle a des cadres plus larges.
• La plus petite résolution pratique est d'environ 1/4 mm, c'est-à-dire qu'un motif de point ou de remplissage typique utilise 4 à 5 fils / mm. Sinon, une machine bouger environ par 1/10 de mm.
• Les petites lettres sont mal brodées. Une taille minimum de 17 points (6mm) est recommandée. Avec un fil 60 et une aiguille fine de 60 on peut descendre à 3mm).
• La plupart des tissus doivent être stabilisés pendant la broderie. Selon le tissu, le type de fil et le type de broderie on utilise différents stabilisateurs.
• Le nombre de couches est limité : pas plus de 3 et même 2 couches est déjà trop la plupart du temps.
• Le fil se contracte (pull) mais peut également pousser (push). Pour gérer ses effets, il faut bien cercler, utiliser un stabiliseur approprié, numériser une sous-couche, superposer les bords des zones et satins, etc. Il s'agit d'une difficulté majeur pour débutants.

Les sortes de fils

Le tableau suivant résume usage et caractéristiques de différents types de fils à broder. On a mis des prix approximatifs en regardant les prix Madeira et Gunold/Sulky. Puisque Madeira ne vend pas des bobines isolées en ligne, on a aussi regardé les sites pour professionnels. Globalement, il y a peu de différence de prix entre divers types de fil si l'on tient compte de leur poids. Les seules exceptions sont certains fils métalliques ou composites. Les petites bobines coûtent plus cher au km que les grandes, mais pour une faible consommation cela ne vaut pas la peine d'acheter des bobines à 5000m.

Type de fil	Usage	Solidité	lustre (éclat/brillance)	Lavage etc.
Viscose / Rayon	Fil standard pour la plupart des broderies machine	Solide, moins élastique que le polyester, donc résultat moins "tiré".	Beaucoup de lustre et effets de lumière, mais les couleurs s'effacent plus que le polyester à la longue.	95 (pas d'eau de Javel!)
Polyester	Fil standard pour la plupart des broderies machine	Fil le plus solide, assez élastique, marche à haute vitesse, ne rétrécit pas,	Pas mal de lustre, un peu moins que le rayon. Il existe des versions trilobées très brillantes ou au contraire des fils assez mats.	95 (garde les couleurs)
Coton	Look rétro	Assez solide, mais s'effiloche (ralentir la vitesse). Les fils fins cassent vite.	Aspect mat, avec parfois un lustre doux, peut être brossé.	95
Acrylique / Laine	Effet laine et (surtout avec un brossage)	Difficile à broder, car très laineux. Il faut absolument une aiguille à surpiquer (topstitch) ou laine.	Aspect "laine" mat, peut être brossé pour faire du duvet.	60 à 65
Soie	Décoration, broderies en satin	Fil semble être assez solide, par contre il casse assez souvent avec une aiguille normale.	lustre naturel	60 ?
Métallique	Mise en avant de certains composants, lettrage	Un peu plus difficile à broder. Il faut utiliser une aiguille métallique (ou similaire)	Il existe plein de variantes de fils métalliques. Certains ont un aspect brillant comme le rayon, d'autres sont assez lisses métal, d'autres sont composés de petits éclats (glitter), certains sont scintillants...	65 (la plupart)
Conducteur	Créer des textiles "weareables" et/ou e-textile	Ce fil est composé de polyamid, plaqué argent (argenté).	Assez brillant	30 (pas de repassage, pas de sechoir)
Divers	résistants au feu, fluo, invisible, ....		différent selon le type

Taille de fils

Les tailles de fil sont '''des poids standardisés''' et non pas des diamètres. Dans le système de numérotation métrique le '''plus populaire''' (Wt/Nm), un numéro ''plus élevé'' veut dire ''plus fin'' et un numéro ''plus bas'' signifie une ''épaisseur plus importante''. Wt est mesuré en ''nombre d'unités de 1000 mètres par kilo''. Exemple: 40 km d'un fil qui pesant 1kg a la "taille" 40. Un fil 30 est plus lourd puisqu'il faut seulement 30 km pour 1 kg.

Quelques tailles (poids!) standards :

• 75 = très fin, par exemple pour des monogrammes sur des cravates en soie,
• 60 = fin, par exemple pour les tissus délicats et les petites lettres,
• 50 = moyennement fin, pour les tissus de poids moyen,
• 40 = pour tissu standard, le poids le plus populaire
• 30 = légèrement épais, pour remplir des plus grandes surfaces, des courtepointes, des points de croix,
• 12 = épais, ressemble à de la broderie faite main

Les tailles indiqués sont peu précises et les professionels utilisent plutôt la mesure Dtex (le poids en grammes de 10000m de fil). Il faut lire les fiches techniques.

Il est impératif d'ajuster les densité des broderies au poids des fils !

Taille de fils de broderie et densités conseillés pour tissus et fils normaux

Taille wt. (poids)	Largeur (diamètre) en mm (très approximative)	Densité en lignes par mm	Augmentation / diminution des lignes/mm par rapport au fil 40	Densité en distance entre les fils en mm	Densité en distance entre les crêtes satins ou toutes les 2 lignes (mesure populaire)	Changement de taille pour designs non modifiables	Champ d'application (exemples)
100		?	?				Lettrages extra fins.
75	0.1mm	10 9	200%	0.1	0.2	50%	lettrages fins, détails logos
60	0.15mm	10 8 7 6.5 5.7	130-150%	(0.1) 0.125 0.143 0.153 0.175	(0.2) 0.25 0.28 0.31 0.35	65-70% (moins pour les satins)	Petit lettrage, logos, motifs fins, monogrammes, tissus délicats. Madeira conseille 5.7.
40	0.2mm	5 4.5 (4)	100%	0.2 0.22 0.25	0.4 0.45 0.5	100%	Presque tout (sauf lettrages fins et motifs très fins)
35
30	0.3	(3.8) 3.5	70 %	0.26 0.285	0.52 0.57	130 à 150% (Cotty 30)	Motifs larges, arrière plans, habits enfants.
20		3		0.33	0.66
12	0.4mm	3 2.5 2	50 %	0.35 0.4 0.5	0.7 0.8 1.0	200% (mais attention aux noeuds dus à la sous-couche et points d'arrêt)	Effet "fait main", points décoratifs. Plages très larges....

Voici une image qui montre le même design (même nombre de points) dont la taille a été adapté à différent poids de fils. La broderie en haut à droit utilise environ 2 fils/mm et le jaune dessus 7fils/mm.

Du haut à droite au sens de la montre: 100% (Cotty 12), 36% (Poly 60), 50% (Cotty 30), 70% (Cotty 30)

Utilisation de la PR1050X

Pour avoir le droit d'utiliser la machine, il faut passer un petit test qui démontre que vous maîtrisez les étapes suivantes

Plus d'informations: Brother PR1050X

Choisir le cadre approprié et son support de cadre

• Cadre classique dans la plupart des cas: 6.0x4.0cm , 10.0x10.0 cm, 18.0x13.0 cm, 36.0 x 20.0cm
• Cadre magnétique ou "clamp" pour des tissus délicats
• Cadres compacts pour travailler sur des manches ou réparer des petits trous.

Choisir un support de cadre

• Le choix du support cadre A,B, D,E est indiqué sur le cadre en question
• Il faut veiller à l'insérer au bon endroit, puis visser avec les deux petites visses grises.
• Pour les cadres classiques il faut encore ajuster la largeur du support de cadre A ou B selon les indentations prévues (Attention!)

Le cerclage

Pour la plupart des tissus, vous pouvez utiliser le filmoplast. Il est un peu salissant pour les aiguilles, mais plus pratique que les autres.

Pour les cadres classiques et compacts on conseille de régler le cercle de façon à ce qu'on puisse pousser le tissu dedans sans devoir resserrer. Le tissu cerclé doit faire tambour et ne pas avoir des "vagues".

Utilisez la méthode hors cadre pour les tissus fragiles. Donc cerclez uniquement le stabiliseur, puis épingler le tissu par dessus. Alternativement, utilisez le cadre magnétique (5x5cm) ou le cadre à ressort (10x10cm)

Huiler le crochet

• Au début de la journée (ou après des broderies importantes) il faut huiler le crochet

Importer le fichier de broderie, ajustements et lancements

• Insérez le cadre avec le tissu cerclé
• Insérez la clé USB ou la carte SD sur le côté de l'écran
• Choisissez le motif à broder, ensuite pressez SET
• Ajustez la position et la rotation. Vous pouvez utiliser la caméra, ensuite pressez EDIT END
• (Option) Ajoutez un stop ou une bordure de fixation, ensuite pressez EMBROIDERY
• Appuyez sur la baguette magique pour définir l'utilisation des fils pour les diverses couleurs du motif, ensuite pressez OK

" Appuyez sur Lock, ensuite le bouton rouge.