STIC:STIC IV (2011)/Module 2

Module 1 - CAD/CAM objets 3D

Ce module est consacré à la conception et la fabrication d'objets 3D avec une simple imprimante 3D.

Programme

• Introduction: visite de qqs. sites, le workflow, etc.
• Utiliser un objet: Télécharger, nettoyer et positionner, paramétrer
• Modifier un objet: comme ci-dessus + plus fusion avec Meshlab.
• Dessiner un objet avec Sketchup, exporter
• Programmer un objet avec OpenScad
• Autre logiciels (AutoCad 123, etc.)

A installer:

• MeshLab - Outil manipulation de mailles (Win/Linux)
• Netfabb Studio Basic - Outil STL (Win/Mac/Linux)
• Bfb Axon - Générateur g-code (Win)
• Google Sketchup (La version Pro est gratuite pour les enseignants, $50 pour étudiants)
• Sculptris (Win) Attention, le lien est à la fin !
• OpenScad (Win/Mac/Linux). Voir download releases.
• Autodesk® 123D™ (à option, c'est très gros, me demander un CD)

Introduction

Imprimantes 3D "desktop" - Petite histoire et types

Origine (1): CAD/CAM

L'impression 3D est une technologie de prototypage connue depuis des années. Les machines industrielles sont peu abordables mais les prix baissent (15'000 à 20'000 pour un modèle connu).

Types d'imprimantes:

• Déposition de matériel (plusieurs types)
• Fusion par laser
• Découpage, fraisage" etc. (dans ce cas on ne parle plus d'impression 3D)

Origine (2) recherche en IA, le mouvement FabLab

Démo (Site): Rôle important de projets de recherche, notamment RepRap. Ce projet (maintenant) communautaire est issu d'une recherche sur l'autoréplication.

• Adrian Bowyer, Biomimetics Research Group, University of Bath
• RepRap = Replicating Rapid-prototyper. 2006 - premier prototype

Origine (3) communautés de bricolage (DIY)

• RepRap est devenu une entreprise communautaire
• RepRap a engendré plusieurs start-ups.
• Démo (Liste de produits): 3D printing

Workflow

1. Créer / trouver un dessin 3D qui est fermée (watertight)
2. Traduire dans un format "impression" comme STL
3. Paramétrer et traduire dans un code machine

En plus de détails:

Le RapMan de TECFA

• Démo (machine) RapMan

Ressources EduTechWiki (en)

Survol

• 3D printing

Hardware

• RapMan
• Assembling the RapMan V3.1 3D printer
• First steps with the RapMan rV3.1 3D printer

Voir aussi en bas (tutoriels)

Chercher et imprimer

Chercher

• Démo (Site web): thingiverse] (danielkschneider)

Sites pour imprimer ailleurs

• Démo (Side web): Shapeways (danielkschneider)
• Voir aussi web services for 3D printing

Positionner, changer de tailler et réparer avec Netfabb

• Télécharger Netfabb Studio Basic (Win/Mac/Linux)
• Démo (Netfabb)
• Petit manuel: Netfabb Studio tutorial

Procédure:

• Redimensionner si nécessaire
• Positionner à l'origine x,y
• Ajuster la hauteur. Le plancher de l'objet doit être à Z=0 !!!

Produire le code machine

• Télécharger de http://www.bitsfrombytes.com/: Download page
• Démo (BfB Axon)
• Petit manuel: BfB Axon (à refaire pour la version 2)

Note: Pour plus de contrôle, il faut utiliser Skeinforge. Voir aussi: Skeinforge for RapMan (EduTechwiki)

Fusionner

• Installer MeshLab

Exemple Duplos

• Chercher une brique plate sur Thingiverse

http://www.thingiverse.com/thing:2106

Procédure:

• Positionner avec Netfabb (les 2 objets doivent se toucher ou plus ...)
• Exporter chaque objet comme .STL
• Fusionner avec Meshlab (positionner avec Meshlab est possible mais difficile !)

• Démo (BfB Meshlab)

Modéliser avec sketchup et sculptris

• Installer

Tutos EduTechWiki:

• Google Sketchup
• Google Sketchup tutorial (en)
• Sketchup 3D printable objects tutorial (en)

Attention:

• Un objet 3D imprimable doit être "watertight"
• Tout "mur" doit avoir une largeur (2mm ou plus pour être solide)

Exportation:

• Soit exporter en Collada, puis traduire en STL avec Meshlab (ne marche pas trop bien)
• Soit installer un plugin d'exportation (ne marche pas trop bien)

Exercice - module 2

Objectifs:

• Connaitre la chaine de conception / fabrications, ainsi que les formats les plus populaires
• Maitriser la conception d'un objet 3D avec un logiciel de conception. Je vous laisserai choisir parmi plusieurs alternatives.
• Les spécificités d'objets 3D physiques et le formats STL
• Préparation d'un fichier d'impression

A rendre:

• Une page HTML (comme pour le module 1) et qui comprend
  • Une petite description des objectifs et discussion (comme pour STIC I/II)
  • Un ou des fichier(s) source dans le format que vous avez utilisé
  • Un fichier STL
  • Bonus: Un fichier machine et un objet imprimé

Vous êtes libres d'utiliser n'importe quel logiciel de conception 3D.

URL

• http://tecfaetu.unige.ch/etu-maltt/xxx/yyy/stic-4/ex2

Critères d'évaluation

• Qualité de la page "exercice" (y compris son endroit)
• Qualité du modèle CAD
• Bonus: Bon STL et qualité du fichier machine
• Bonus: Une bonne photographie de l'objet ou des bonnes photos
• Bonus: Contributions EduTechWiki en rapport avec l'exercice (par exemple une amélioration de matériel de cours)

Option: Contribution écrite

Si vous désirez faire votre contribution pour ce module CAD/CAM, voici quelques suggestions. Je vous demande d'y consacrer au moins trois jours de travail (30% de 6 crédits)

Suggestions:

• Traduction (libre!) d'un ou deux articles EduTechWiki (en)
• Scenarios pédagogiques dans l'enseignement secondaire ou tertiaire
• Etat de l'enseignement de la CAM/CAM pour/avec les imprimantes 3D
• Tutoriel pour un logiciel de conception (y compris exportation en STL)
• Ajout d'un article dans la série 3D (en ou fr)
• Amélioration substantielle d'articles existants

A rendre

• Une page travail qui décrit brièvement ce que vous avez fait avec un lien ou des liens vers les pages wiki que vous avez produits ou améliorés.
• Article(s) EduTechWiki fr ou en

URL

• http://tecfaetu.unige.ch/etu-maltt/xxx/stic-4/contrib

Option: projet

Si vous désirez faire votre contribution pour ce module CAD/CAM, voici quelques suggestions. Je vous demande d'y consacrer au moins quatre jours de travail (40% de 6 crédits). Veuillez discuter le projet avec moi avant de vous lancer. Utilisez la page discussion.

• Fabrication d'un matériel pédagogique (par exemple dans le primaire, l'éducation spéciale ou un enseignement professionnel)
• Scénario pédagogique (les élèves font ...)
• Fabrication d'un vecteur publicitaire pour une institution
• Fabrication de nouvelles pieces de Légo (routines OpenScad)

URL

• http://tecfaetu.unige.ch/etu-maltt/xxx/stic-4/proj

Matériel de cours

Pour le moment, voir aussi (!):

• Les Catégories Rapman et 3D sur EdutechWiki (en)

Imprimantes 3D dans l'éducation

• en:3D printers in education

Introductions/propagande

• Imprimer le réel à portée de main (OWNI, oct. 2011).
• Digital Design and Technology Programme (le programme CAD/CAM dans le système UK) et BoxFord (un des fournisseurs en hardware et software pour les écoles)

CAD/CAM et modélisation 3D

• en:Computer-aided design and manufacturing
• en:3D file format
• en:3D modeling

Logiciels de conception

• Google Sketchup
• en:Google Sketchup tutorial
• en:Sketchup 3D printable objects tutorial (3D modeling)
• en:Sculptris (3D modeling by sculpting)
• en:OpenScad beginners tutorial (3D modeling with code) et en:Doblo factory
• en:Autodesk 123 (CAD pour les masses)

Logiciels de conception en ligne (visite)

• http://www.3dtin.com/
• Autodesk® 123D™

Logiciels de préparation

• en:Netfabb Studio tutorial (à installer)
• en:Skeinforge for RapMan (à option)
• en:BfB Axon BfB Axon (à installer, alternative simple à Skeinforge)
• Meshlab for RapMan tutorial (à installer)

Post Production

• Post processing of 3D polymer prints