STIC:STIC IV (2015)/Kit fusée Ariane

Objectif

Depuis longtemps la conquête spatial me fascine. Je me suis dit qu'il serait intéressant d'essayer de modéliser une fusée et de l'imprimer en 3D. Le principe est de pouvoir expliquer les principales étapes du décollage (voir ici) d'une fusée (dans notre cas Ariane 5) à des enfants, par exemple, pendant un cours. Pour cela l'enseignant pourra appuyer ses explications avec le modèle qui a été imprimé en 3D pour rendre la chose en classe plus ludique et dynamique.

Public cible

Des enfants du primaire entre 7 et 10 ans. C'est à dire des jeunes qui n'ont pas encore beaucoup de connaissances concernant la conquête spatiale.

Réalisation

J'ai utilisé la librairie DobloFactory ainsi que le logiciel OpenSCAD pour créer les différentes parties de la fusée. J'ai modélisé toutes les pièces dans des fichiers SCAD séparés que j'ai ensuite assemblés dans un fichier SCAD commun afin d'avoir un aperçu du produit final et faire des retouches sur les dimensions avant l'impression. J'aurais bien voulu pouvoir utiliser un vrai programme de modélisation 3D afin d'avoir une fusée plus réaliste, un peu comme celle que j'avais modélisé l'année passée (ici). Le problème est qu'il est apparemment compliqué d'avoir un bon rendu lors de l'impression de l'objet 3D modélisé avec ce genre de programme.

Liste des objets

Bas de la fusée

Cette pièce correspond au bas de la fusée. C'est le premier étage (EPC) d'Ariane 5. Il est motorisé par le Vulcain 2. Il y a un support lego tout en bas pour pouvoir la fixer sur une plaque lego par exemple.

Temps d'impression : environ 3h (ce qui correspond à environ 5h en temps réel)
Imprimante utilisé : Felix 1.0
Paramètres par défaut : Oui
Filament utilisé : PLA (blanc)
Trancheur : SFACT
Position d'impression : Verticale
Présence de support pour l'impression : Oui (complet ou externe)
Fichier STL : ici
Fichier SCAD : là

Images :

Visualisation du STL dans Windows

Une fois imprimée

Boosters de la fusée

Cette pièce correspond au booster de la fusée qui sont au nombre de 2. C'est l'étage d'Accélération à Poudre (EAP P241). Le haut d'un des deux boosters n'a pas été terminé à 100% suite au plantage de l'ordinateur.

Temps d'impression : environ 1h20 pour chaque partie (ce qui correspond à environ 2h en temps réel)
Imprimante utilisé : Felix 1.0 et Felix 2.0
Paramètres par défaut : Oui
Filament utilisé : PLA (blanc)
Trancheur : SFACT
Position d'impression : Verticale
Présence de support pour l'impression : Oui (externe)
Fichier STL : ici
Fichier SCAD : là

Images :

Visualisation du STL dans Windows

Une fois imprimée

Haut de la fusée

Cette pièce correspond au haut de la fusée. Il a été coupé en 2 et vidé afin de pouvoir y contenir 1 satellite.

Temps d'impression : Environ 40 minutes pour chaque partie (ce qui correspond à plus d'1h en temps réel)
Imprimante utilisé : Felix 1.0
Paramètres par défaut : Oui
Filament utilisé : PLA (blanc)
Trancheur : SFACT
Position d'impression : Verticale
Présence de support pour l'impression : Oui (complet)
Fichier STL : ici
Fichier SCAD : là

Images :

Visualisation du STL dans Windows

Une fois imprimée

Satellite de la fusée

Cette pièce correspond à un satellite qui peut être contenu dans le haut de la fusée et attaché à la partie principale grâce à des tétines lorsque la partie du haut s'est ouverte.

Temps d'impression : Environ 2min (ce qui correspond à 5min en temps réel)
Imprimante utilisé : Felix 1.0
Paramètres par défaut : Oui
Filament utilisé : PLA (blanc)
Trancheur : SFACT
Position d'impression : Verticale
Présence de support pour l'impression : Non
Fichier STL : ici
Fichier SCAD : là

Images :

Visualisation du STL dans Windows

Une fois imprimée

Plaques de réparation

Cette pièce a été imprimée après coup pour le bas de la fusée après qu'un "nipple lego" pour le soutient d'un des 2 boosters se soit cassé sur un des cotés. En effet, le trancheur SFACT n'a généré que d'un coté le support des nipples lego pour le bas de la fusée, ce qui a fragilisé le coté sans support. Cette pièce a été imprimée à double (afin d'avoir une structure homogène) et va être fixée sur le bas de la fusée afin de remplacer les nipple lego de base de la structure qui empêchent une bonne fixation d'un booster.

Temps d'impression : Environ 2min (ce qui correspond à 5min en temps réel)
Imprimante utilisé : Felix 2.0
Paramètres par défaut : Oui
Filament utilisé : PLA (vert)
Trancheur : SFACT
Position d'impression : Horizontale
Présence de support pour l'impression : Non
Fichier STL : ici
Fichier SCAD : là

Images :

Visualisation du STL dans Windows

Une fois imprimée

Résultat final

Voici deux images (une avant l'impression et une après) afin de constater le rendu final de ma fusée.

Avant :

Visualisation de la fusée complète dans OpenSCAD

Après (v1.0) :

Fusée complète une fois imprimée

Après (1.1) :
[PHOTO A VENIR]

Liens

• Etapes du décollage d'Ariane 5
• Page Wikipédia (fr) d'Ariane 5
• Schéma d'Ariane 5
• Ma page "Travaux"