Maéva DORMANT
Informations générales :
- UE : MU4IN011, Processus d'innovation, M1 Management de l'innovation
- Intervenant : M. SIMON, Directeur du Fablab de Sorbonne Université
- Étudiante : maeva.dormant@etu.sorbonne-universite.fr
Notes de cours :
Cours n°1 : Introduction à .openscad
1. Définition
OpenSCAD est un logiciel de modélisation 3D basé sur le texte qui permet de créer des modèles 3D paramétriques en utilisant du code. Il est utilisé pour la personnalisation de pièces, la conception d'objets d'impression 3D, la réplication de pièces avec des variations et l'automatisation. C'est un outil utile dans l'éducation pour enseigner la modélisation 3D, la programmation et la géométrie.
2. Première approche du logiciel
d=5;
a=10;
H=50;
R=40;
N=10;
for (i=[1:1:N]) {
rotate([0,0,i*360/N]) translate([(R-a/2),0,H+a/2]) cube(a,center=true);
}
cylinder(h=H,r=R,center=true);
Cours n°2 : Polyvalence des filaments et techniques d'impressions
1. Introduction
Les imprimantes 3D offrent une polyvalence en matière de choix de filaments et de techniques d'impression, permettant une vaste gamme de projets. Elles sont compatibles avec divers types de filaments. Chaque filament présente des propriétés spécifiques, offrant aux utilisateurs la flexibilité nécessaire pour choisir le matériau adapté à leurs besoins.
En outre, les imprimantes 3D sont compatibles avec des techniques avancées d'impression, telles que l'impression multi-matériaux et multi-couleurs, l'impression en double extrusion, ainsi que l'impression avec des supports solubles. Ces fonctionnalités élargissent considérablement les possibilités de création.
2. Exemples de filaments
PLA :
- Caractéristiques : Biodégradable, facile à imprimer, idéal pour le prototypage rapide.
- Utilisations courantes : Projets non soumis à des contraintes de chaleur importantes.
Fibres de carbone, de verre ou de métal :
- Caractéristiques : Filaments renforcés, offrent une résistance et une rigidité supérieures.
- Utilisations courantes : Pièces structurelles, prototypes haute performance.
PVA :
- Caractéristiques : Soluble dans l'eau, utilisé comme support pour les impressions complexes.
- Utilisations courantes : Structures avec des surplombs, géométries complexes.
Cours n°3 : Les micro-contrôleurs
1. Introduction
Les micro-contrôleurs Arduino sont de petits ordinateurs sur une puce, conçus pour rendre la programmation et le prototypage électronique accessibles à tous. Que l'on soit débutant ou confirmé, ils offrent un moyen puissant et abordable de donner vie à aux idées.
2. Utilisation simplifiée
Pour les utiliser, il suffit de connecter l'Arduino à un ordinateur, d'écrire un code simple dans l'environnement de développement Arduino, puis de téléverser ce code sur le micro-contrôleur. Le programme peut contrôler des lumières, des moteurs, des capteurs, etc.
3. Langage accessible
Le langage de programmation Arduino est basé sur C/C++, mais simplifié pour faciliter l'apprentissage. De nombreux exemples de code sont disponibles en ligne, ce qui facilite la création de projets amusants, éducatifs ou même pratiques.
Exercices :
Exercices donnés lors du cours n°1 : Réalisation de l'objet de notre choix
1. Réaliser un objet 3D sur .openscad utilisant la différence ou l'addition.
Mon choix s'est porté sur la réalisation d'un bonhomme de neige. J'utilise la différence pour créer des sphères creuses.
- Étape 1 : Code (Openscad)
$vpt=[4,2.5,38];
$vpr=[83,0,29];
$vpd=250;
// Boules
difference(){
translate([0,0,10])
color("#FFFFFF") sphere(20);
translate([-30,-30,-10])
color("#FFFFFF") cube([100,100,10]);
color("#FFFFFF") sphere(13);
}
difference(){
translate([0,0,40])
color("#FFFFFF") sphere(15);
translate([-30,-30,-10])
color("#FFFFFF") cube([100,100,10]);
color("#FFFFFF") sphere(13);
}
difference(){
translate([0,0,60])
color("#FFFFFF") sphere(10);
translate([-30,-30,-10])
color("#FFFFFF") cube([100,100,10]);
color("#FFFFFF") sphere(10);
}
// Bras
translate([-30,0,45])
rotate([0,100,0])
color("#582900") cylinder(20,2,2);
translate([10,0,42])
rotate([0,80,0])
color("#582900") cylinder(20,2,2);
// Nez
translate([0,-10,60])
rotate([90,0,0])
color("#ff8000") cylinder(5,2,1);
// Chapeau
translate([0,0,65])
color("#000000") cylinder(2,12.5,12.5);
translate([0,0,65])
color("#000000") cylinder(15,8,8);
- Étape 2 : Définition des paramètres d'impression (IdeaMaker)
Pour imprimer en 1 heure(s) 57 min 18 sec, un objet de 50.000 x 32.936 x 66.235 :
- Type de filament : PLA 1,75 mm
- Couche : Hauteur de couche - 0,2500 mm / Coques - 1,0
- Remplissage : Densité - 25% / Motif : Cubique
- Aide à l'adhérence : Radeau uniquement
- Étape 3 : Impression (Raise3D)
Il suffit de lancer l'impression en respectant les paramètres d'impression.
2. Réaliser un objet 3D sur .openscad. Il doit être uniquement réalisable via l'impression 3D.
Mon choix s'est porté sur la réalisation d'un chat assis.
- Étape 1 : Code (Openscad)
$fn=30;
// TÊTE
difference(){
color("#E5E4E2") hull(){
translate([0,0,15])
scale([1,0.75,1])
sphere(7);
}
}
// OREILLES
module oreilles(){
hull(){
translate([2,0,0])
sphere(1);
translate([-2,0,0])
sphere(1);
translate([0,2,0])
sphere(1);
}}
translate([5,0,20])
rotate([-90,100,0])
color("#808080") oreilles();
translate([-5,0,20])
rotate([-90,-100,0])
color("#808080") oreilles();
// CORPS
translate([0,1,1])
scale([1.8,1.5,1])
color("#E5E4E2") sphere(3);
translate([0,1,2])
rotate([4,0,0])
color("#808080") cylinder(7.5,4,1.5);
// QUEUE
module queue(){
hull(){
translate([0,.5,13])
sphere(0.5);
translate([0,4,18])
sphere(1);
}
}
translate([0,4,-12])
color("#E5E4E2") queue();
// BRAS
translate([-6,0,4.5])
rotate([0,75,0])
color("#808080") cylinder(5,1,1.5);
translate([6,0,4.5])
rotate([0,-75,0])
color("#808080") cylinder(5,1,1.5);
// MAINS
module mains(){
scale([2,2,1])
sphere(.8);
translate([0,-2,0])
scale([1,3,1])
sphere(.6);
translate([-1,-2,0])
rotate([0,0,-20])
scale([1,3,1])
sphere(.6);
translate([1.2,-1.5,0])
rotate([0,0,20])
scale([1,3,1])
sphere(.6);
translate([-2,-.5,0])
rotate([0,0,-60])
scale([1,3,1])
sphere(.6);
}
translate([5.6,0,5 ])
rotate([-90,0,80])
color("#E5E4E2") mains();
translate([-5.6,0,5 ])
rotate([-90,0,80])
color("#E5E4E2") mains();
// JAMBES
translate([-3,1,1])
rotate([-90,0,135])
color("#808080") cylinder(12,2,1.5);
translate([3,1,1])
rotate([-90,0,-135])
color("#808080") cylinder(12,2,1.5);
// PIEDS
module pieds() {
difference(){
scale([1,2,1])
sphere(2);
translate([-2,-10,-2])
cube([5,20,2]);
}
translate([0,-3,.80])
sphere(.8);
translate([-1,-3,.75])
sphere(.75);
translate([1,-3,.75])
sphere(.75);
}
translate([-11.5,-8,3])
rotate([-90,15,-50])
color("#E5E4E2") pieds();
translate([11.5,-8,3])
rotate([-90,-15,50])
color("#E5E4E2") pieds();
- Étape 2 : Définition des paramètres d'impression (IdeaMaker)
Pour imprimer en 1 heure(s) 16 min 32 sec, un objet de 50.000 x 36.166 x 48.339 :
- Type de filament : PLA 1,75 mm
- Couche : Hauteur de couche - 0,2500 mm / Coques - 1,0
- Remplissage : Densité - 25% / Motif : Cubique
- Aide à l'adhérence : Radeau uniquement
- Étape 3 : Impression (Raise3D)
Il suffit de lancer l'impression en respectant les paramètres d'impression.
Exercice donné lors du cours n°2 : Ajout de complexité
1. Réaliser un objet plus complexe. Par exemple, mettre un objet solide dans une impression 3D ou réaliser une impression bi-colore.
Mon choix s'est porté sur la réalisation d'une sphère creuse.
- Étape 1 : Code (Openscad)
$fn = 100; // Nombre de faces pour l-approximation de la sphère
$r_ext = 20; // Rayon externe de la sphère
$r_int = 15; // Rayon interne de la sphère creuse
difference() {
sphere($r_ext);
translate([0, 0, 0])
sphere($r_int);
}
- Étape 2 : Définition des paramètres d'impression (IdeaMaker)
Pour imprimer en 2 heure(s) 38 min 33 sec, un objet de 60.000 x 60.000 x 60.000 :
- Type de filament : PLA 1,75 mm (transparent)
- Couche : Hauteur de couche - 0,500 mm / Coques - 1,0
- Remplissage : Densité - 10% / Motif : Cubique
- Aide à l'adhérence : Radeau uniquement
⚠️ Lors de la définition de l'échelle, il faut veiller à ce que la sphère soit plus grande que l'objet à insérer.
- Étape 3 : Impression (Raise3D)
Lors de l'impression, stopper l'impression à mi-hauteur (approximativement la moitié du temps d'impression) et insérer l'objet à l'intérieur de la sphère.
2. Réaliser un post-traitement sur l'objet précédent : https://www.youtube.com/watch?v=Jv-CbnB8Uz4&t=83s
- Réunir le matériel : Pièce imprimée avec du filament ABS - Boîte de conserve - Acétone
- Verser de l'acétone dans le récipient et le faire chauffer.
- Plonger la pièce dans la boîte et refermer.
Exercice donné lors du cours n°3 : Montage simple
À l'aide du cours, réaliser un projet simple à l'aide des micro-contrôleurs Arduino.
- Récupérer le cours.
- Réaliser le code.
- Simuler le montage sur Thinkercad.
- Réaliser le vrai montage Arduino.