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# Importer dans un [[Tranchage en impression 3D|trancheur]] et paramétrer le tranchage,
# Importer dans un [[Tranchage en impression 3D|trancheur]] et paramétrer le tranchage,
# Imprimer en envoyant le [[g-code]] à la machine.
# Imprimer en envoyant le [[g-code]] à la machine.
'''ajouter les contraintes de l'impression 3D'''


== Activité de découverte (45') ==
== Activité de découverte (45') ==

Version du 14 décembre 2020 à 10:34

Midis du Making
Page d'entrée du module
Midis du Making
◀▬
à finaliser débutant
2020/12/14 ⚒⚒ 2020/12/13
Objectifs
  • Découvrir le workflow de conception d'un objet 3D
  • Réaliser une modélisation 3D avec un environnement en ligne utilisant un langage de bloc
  • Identifier les contraintes de l'impression 3D
  • Découvrir ce qu'est un trancheur
  • Découvrir le paramétrage de l'impression 3D
  • Fabriquer un objet avec l'imprimante 3D
  • Identifier des potentialités d'applications des technologies de fabrication numérique dans et pour l'éducation.
Voir aussi
Catégorie: Education au numérique

Ateliers de découverte Impression 3D - Vendredi 18 Décembre 2020 - 12h30 à 13h30

Animation des ateliers

Lydie Boufflers, Assistante-doctorante, lydie.boufflers@unige.ch
Kalliopi Benetos, Chargée d'enseignement, kalliopi.benetos@unige.ch
TEChnologie de la Formation et Apprentissage, Faculté de psychologie et des Sciences de l’Éducation, Université de Genève, Suisse

Introduction et programme (2')

Objectifs de cet atelier
Cet atelier de découverte a pour but de présenter la technologie de l'impression 3D aux participant-es et ses potentielles applications dans et pour l'éducation. Les participant-es créeront une modélisation 3D qui sera imprimé avec l'Imprimante 3D Felix Tec 4. À la fin de l'atelier, les participant-es auront créé un lego-compatible personnalisé.

Prérequis

  • Aucune compétence technique n'est requise pour participer à l'atelier.

Programme

  • Modéliser un lego-compataible personnalisé et l'exporter en *. STL
  • Paramétrer le tranchage (traduction du modèle 3D en couches à imprimer et générer le code machine)
  • Envoyer le g-code à la machine pour imprimer l'objet.

Impression 3D (5')

Présentation de la technologie

L'Impression 3D est une technique de conception et fabrication assistée par ordinateur et permet de créer un objet physique en 3D par empilement de couches successives. Il s'agit de la technologie la plus démocratisée dans le making. Mettre le worksflow résumé

Il existe 3 manières de modéliser en 3D :

  • Utiliser un langage de blocs comme en:BlocksCAD. Programmer par un assemblage graphique de blocs. Un logiciel connu est Scratch)
  • Utiliser un langage de programmation comme OpenSCAD. OpenSCAD est à la fois un logiciel et un langage de programmation de formes paramétriques (définir une entité par des paramètres).
  • Logiciels de dessin CAS

Pour la fabrication :

A TECFA, nous avons plusieurs machines mais nous allons travailler avec l'Imprimante 3D Felix Tec 4

Impression 3D et éducation

L'impression 3D est certainement la technologie la plus populaire dans l'éducation, notamment parce qu'il s'agit d'une machine devenue peu onéreuse. L'impression 3D dans les classes peut être utilisés à la fois dans et pour l'éducation.

Dans l'éducation car, comme toutes les technologies de conception et fabrication assistée par ordinateur, l'impression 3D permet d'acquérir ou d'approfondir des connaissances disciplinaires comme le dessin vectoriel, les sciences (mathématiques, physiques), l'ingénierie, le design, l'art visuel ou encore l'informatique. Pour ce dernier domaine, le making permet notamment d'enseigner et d'apprendre certains aspects de la pensée informatique comme cela est expliqué dans l'article Pensée computationnelle et making[1] Outre ces connaissances disciplinaires, le making permet aussi de développer des compétences transversales (Angl. softs skills) comme la pensée critique, la résolution de problème, le travail en équipe et la collaboration, la créativité et l'innovation, la persévérance et contribue à changer son rapport à l'erreur (cf. mémoire de L.Boufflers, 2019, p.8 pour un résumé de la contribution de ces auteur-es).

Pour l'éducation car l'impression 3D peut être utiles pour rendre visible l'invisible (ex: le système solaire), décomposer des objets complexes (ex: une cathédrale pour un cours d'architecture), compenser des handicaps (ex: un lutrin pour faciliter la lecture de personnes souffrant de dyspraxie visuo-spatiale). La page Objets pédagogiques avec une imprimante 3D offrent des exemples d'applications de la 3D dans l'éducation.

L'impression 3D est une des premières technologies qui a été utilisé à Tecfa dès 2011. Voir par exemple les cours:

Exemples de projet réalisés pendant les cours STIC:STIC III et STIC:STIC IV

Workflow (3')

Ci-dessous le workflow pour la réalisation d'une impression 3D en 5 étapes

Workflow-3D.png

Etapes

  1. Modéliser avec un environnement de modélisation : langage de bloc, langage de programmation ou interface graphique,
  2. Exporter le design en format *stl (tous les environnements de modélisation 3D propose l'export en 3D),
  3. (facultatif) Redimensionner, positionner et réparer le fichier *.stl en utilisant un logiciel permettant la Réparation de fichier STL,
  4. Importer dans un trancheur et paramétrer le tranchage,
  5. Imprimer en envoyant le g-code à la machine.

ajouter les contraintes de l'impression 3D

Activité de découverte (45')

Objectif

Créer un premier objet (lego-compatible 3D) avec l'impression 3D. Comme nous disposons de peu de temps, nous n'allons pas modéliser un objet de A à Z. Nous vous proposons un processus accéléré des différentes étapes qui se déroulera en deux temps :

  1. Hands-on (étape 1 et 2 du workflow) : modifier une modélisation en la personnalisant, importer le fichier *.stl comportant le lego-compatible 3D, assembler votre modèle personnalisé et le lego, convertir votre modélisation en for
  2. Démo (4 et 5 du wokflow, pas 3) : importer dans le trancheur le fichier *.stl, paramétrer le tranchage, générer le g-code, imprimer en envoyant le g-code à la machine.

Environnement

Editeur en ligne BlocksCAD 3D (langage de bloc)

Conception et fabrication d'un lego-compatible 3D personnalisé

1. Choisissez une projet ci-dessous 5'

2. Créer votre modélisation 15'

Une fois choisi votre modèle, cliquer sur Create My Own . Nous allons procéder en deux temps:

  • Phase de manipulation (5') : A travers quelques changements, essayer de comprendre les déplacements des blocs et l'importance de l'ordre de déplacement des différents blocs. Une fois les déplacements réalisés, cliquer sur RENDER pour avoir un aperçu.
  • Phase d'explication (5') : explication des blocs de code à travers un exemple.

3. Importer la brique lego et positionnez-là sous votre modèle 10'

Le fichier à importer est un fichier *.stl (https://edutechwiki.unige.ch/fmediawiki/images/b/b2/Lego-4x4-icon-brick.stl) et positionnez votre objet sur la brique. C'est le moment de voir si vous avez bien compris les déplacements :)

Une fois terminé, déposez votre fichier dans cette page wiki (attention pour éviter les conflits d'édition, signalez que vous déposez votre fichier).

4. Tranchage de l'objet avec le slider Cura 7'

Dans Cura, deux opérations sont effectuées : 1) le paramétrage de l'impression et 2) le tranchage, c'est à dire l'opération par laquelle l'objet est transformé en g-code; liste de commandes compréhensibles pour l'imprimante 3D.

Etapes : RELIRE

  • Importer les fichiers *.stl dans Cura (on imprimera tous vos objets, à récupérer au semestre de printemps)
  • Paramétrer l'impression (cf. Tranchage en impression 3D). Les principaux réglages sont:
    • Paramétrages des couches
      1. 1re couche, la plus importante : diminuer la vitesse pour une bonne adhérence,
      2. Hauteur des couches : plus la hauteur est fine, plus la qualité est meilleure. 0,2 mm est une qualité moyenne
      3. (PAS CLAIR) Périmètre (??) et remplissage défini par le taux de remplissage (0% à 100%) et le motif (triangle, grille etc.). Le taux de remplissage et le motif influence la solidité de l'objet.
    • Diamètre de la buse : largeur minimale des lignes. La Felix Tec4 a une buse de 0,35 mm. Cependant, il est conseillé de ne pas dépasser 80% du diamètre de la buse soit 0,28 mm dans notre cas.
    • Température : en fonction du matériau utilisé. Référez vous à bobine de filaments.
    • Vitesse: en fonction du matériau utlisé et de la qualité d'impression souhaitée. Plus la vitesse est lente, plus la qualité d'impression est meilleure.
    • Ventilation : activer la ventilation à partir de la 2e couche pour minimiser la déformation des pièces (ne pas activer à la 1re couche car cela réduit l'adhérence).
  • Trancher les objets et enregistrement sur la carte SD. Ce qui est enregistré est du g-code lisible par la machine.

Réglages lego :

5. Fabrication de vos objets avec la Imprimante 3D Felix Tec 4 8'

Démonstration :

  • Importation le g-code dans la machine,
  • Fabrication d'un objet. Nous pouvons fabriquer vos objets ou vous pouvez au printemps pour que l'on puisse vous les imprimer.

Participant-es et résultats

  • Participant-es
    • Qui ?
    • Qui d'autre ?
  • Modélisation 3D
  • Réalisations des participant-es

Liens

  1. Cet article fait partie d'une collection de ressources associées au projet Pensée computationnelle en sciences sociales.