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Nathan, Joseph Verre éclabousseur

Coordonnées: 

Introduction :

bientôtDans le cadre de notre ARE SCIMAG, nous avons pour objectif de créer entièrement au fablab un "verre éclabousseur" nous permettant de réaliser un tour de magie basé et explicable par des principes physiques et mathématiques

Matériel :
  • Openscad
  • Prusa Slicer
  • Original Prusa MK4S (imprimante 3d)
  • Hyper Speed PLA 1.75 mm ( white)

Une fois le tour choisi, nous avons commencé la modélisation de l'objet sur OpenSCAD, un logiciel de conception 3D. L'idée principale était de créer un verre avec une double paroi pour piéger de l'air. Lorsque l'on verse de l'eau à l'intérieur et qu'on incline le verre, l'air sous pression devait s'échapper brusquement en formant un jet.

Nos premières tentatives sur OpenSCAD ont rapidement révélé des difficultés techniques. Notre objectif initial était de concevoir un unique modèle de verre avec deux parois, mais nous nous sommes heurtés à une limite physique de l'imprimante 3D. En effet, l'imprimante ne pouvait pas imprimer dans le vide comme le suggérer un moment notre programme OpenSCAD, ce qui rendait l'impression d'un seul bloc impossible, il fallait trouver une autre façon de faire.

Pour contourner ce problème, nous avons décidé de diviser l'objet en deux parties distinctes : un gobelet inférieur et une partie supérieure servant de couvercle. Cette solution nous permettait de réaliser l'impression en deux étapes, puis d'assembler les pièces par collage.

Voici les scripts des deux éléments distincts qui constituent notre verre ainsi que leurs aspects sur Openscad : 

 

 

 

 

 

Le 19 février, nous nous sommes rendus au FabLab pour effectuer un premier test d'étanchéité sur un petit modèle de gobelet imprimé en 3D. Ce test visait à vérifier si les parois imprimées pouvaient ne fuyaient pas au contact de l’eau. C’était le cas, l’eau restait bien à l’intérieur donc on à garder l'épaisseur satisfaisante des parois à 2mm.

Entre le 19 et le 21 mars, nous avons consacré plusieurs séances au FabLab pour imprimer une version plus grande et complète du verre. Cette fois, nous avons optimisé notre code OpenSCAD pour obtenir des parois d'une épaisseur de 2 mm séparées par un espace de 5 mm. Nous avons également ajouté un disque perforé pour servir de couvercle, en espérant que cette structure favorise une meilleure compression de l'air.

L'assemblage des deux parties s'est fait avec de la colle forte, ce qui nous a permis d'obtenir un verre fonctionnel d'apparence convaincante. Cependant, lors des tests, nous avons observé que l'effet escompté ne se produisait toujours pas. Quelques bulles se formaient mais pas le jet attendu. Nous avons émis plusieurs hypothèses pour expliquer cet échec :

  • Un problème de pression insuffisante : L'air piégé entre les parois ne subit pas assez de pression pour provoquer un jet d'eau significatif lors de l'inclinaison.

  • Un angle critique incorrect : Si l'inclinaison du verre n'est pas suffisante ou trop progressive, l'air s'échappe doucement au lieu de créer un jet brutal.

Nous avons donc envisagé plusieurs pistes d'amélioration pour la prochaine version du prototype :

  1. Renforcer la qualité du verre en utilisant un matériau de meilleure qualité ou en appliquant une résine pour sceller les parois, car lors de ce premier test d’objet nous l’avons imprimé en utilisant les moins bonnes qualités d’impression, pour gagner du temps.

  2. Augmenter l'épaisseur des parois internes pour mieux contrôler la pression d'air.

  3. Ajuster la taille des perforations sur le couvercle pour favoriser un écoulement plus contrôlé de l'air.

 

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