Jacques YE

Séance 1 (16/12/2025) : Porte-clé Pikachu – Découverte de l’impression 3D

Les mots surlignés dans ce document le sont en jaune clair, afin de mettre en évidence uniquement les éléments critiques (sécurité, paramètres importants), sans surcharger la lecture.

Ce projet s’inscrit dans une séance d’initiation à l’impression 3D au Fab Lab de Sorbonne Université. Il a pour objectif de découvrir le fonctionnement général d’une imprimante 3D ainsi que la prise en main du logiciel de slicing PrusaSlicer.

Objectif du projet

L’objectif de cette première séance était de découvrir les bases de l’impression 3D à travers un projet volontairement simple. Le choix d’un objet déjà modélisé permettait de se concentrer sur l’utilisation du slicer, la compréhension des réglages essentiels et le déroulement d’une impression, sans aborder la modélisation 3D.

Description du projet

Le projet consiste à imprimer un porte-clé Pikachu à partir d’un fichier STL existant. Ce type d’objet est bien adapté à une première approche, car il est rapide à imprimer, peu complexe et permet d’observer clairement la construction de l’objet couche par couche.

Matériel utilisé

Imprimante 3D : Original Prusa MK4S
Filament : PLA

Logiciels utilisés

Slicer : PrusaSlicer

Réglages d’impression

Les réglages utilisés sont des réglages standards, adaptés à un objet simple et à une première impression.

Matériau : PLA
Hauteur de couche : 0,15 mm (SPEED)
Remplissage : 20 %
Température de la buse : 200 °C
Température du plateau : 60 °C
Vitesse d’impression : paramètres par défaut de PrusaSlicer
Supports : non
Adhérence au plateau : par défaut

Il est indispensable de surveiller la première couche de l’impression. Il ne faut jamais toucher la buse ou le plateau lorsqu’ils sont chauds afin d’éviter tout risque de brûlure.

Étapes de réalisation

Recherche et récupération d’un fichier STL de porte-clés Pikachu

Vérifier l'échelle du modèle

Vérifier l'orientation et la position sur le plateau

Importation du fichier STL dans PrusaSlicer

Vérification des réglages standards
Ajustement si nécessaire

Génération du G-code
Lancement de l’impression 3D
Observation de la formation des couches et suivi du déroulement.

Surveiller la première couche

Ajouter un brim si nécessaire pour l'adhérence

Observations et anecdotes

Lors de l’impression, la première couche a légèrement gondolé sur un coin du plateau. L’ajout d’un petit brim a permis d’améliorer l’adhérence et de corriger ce problème.

« C’était impressionnant de voir le filament se déposer couche par couche et de constater comment la forme de l’objet apparaissait progressivement. »

Pour les petits objets, l’utilisation d’un brim est souvent efficace pour améliorer l’adhérence au plateau.

Résultat

L’impression s’est déroulée correctement après ajustement de l’adhérence. Le porte-clé obtenu est fonctionnel et le rendu est conforme au modèle initial.

Limites du projet
Ce projet présente plusieurs limites liées à son cadre d’initiation :

Le fichier STL n’a pas été modifié, la phase de modélisation n’a donc pas été abordée.
Les réglages avancés de PrusaSlicer n’ont pas été explorés.
Le projet ne permet pas d’évaluer la résistance mécanique de la pièce.
L’impression a été réalisée uniquement en PLA, sans comparaison avec d’autres matériaux.

Apprentissages

Découverte des réglages de base dans PrusaSlicer
Compréhension de l’impact des paramètres d’impression
Importance de choisir un objet simple pour débuter en impression 3D

Cette première séance a permis d’acquérir les bases nécessaires pour aborder des projets d’impression 3D plus complexes lors des prochaines séances.
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Séance 2 (09/01/2026) : Bracelet paramétrique – Modélisation avec OpenSCAD
Ce projet a pour objectif de découvrir la modélisation 3D par programmation avec OpenSCAD. L’objet est entièrement créé par code avant d’être exporté en STL pour l’impression 3D.

Objectif du projet

Découvrir la modélisation paramétrique et la création d’objets 3D par code, permettant de modifier facilement la taille, l’épaisseur ou le motif d’un objet en ajustant quelques paramètres.

Description du projet

Le bracelet comporte un motif répétitif en “V” sur toute sa longueur. L’utilisation d’OpenSCAD permet d’ajuster rapidement la taille, l’épaisseur et le nombre de motifs en modifiant quelques paramètres dans le code.

Matériel utilisé

Imprimante 3D : Original Prusa MK4S
Filament : PLA

Logiciels utilisés

Modélisation 3D : OpenSCAD
Slicer : PrusaSlicer

Principe de modélisation

Création d’un motif élémentaire en forme de “V”.

Répétition automatique du motif à l’aide de boucles for.

Paramètres ajustables pour dimensions et nombre de motifs.

Cette approche permet de modifier rapidement le design sans redessiner l’objet.
Code :
// BRACELET PARAMETRIQUE

// ================== FONCTIONS ==================
function deg2rad(a) = a * PI / 180; // conversion degrés → radians

// ================== PARAMÈTRES ==================
radius = 35; // rayon du bracelet
no_segs = 19; // nombre de segments
width = 9; // largeur du bracelet

$fn = 140; // qualité de rotation

step = 360 / no_segs; // angle entre segments

// ================== POINTS DES SEGMENTS ==================
p1=[7.5,width/2,-radius+5.1];
p2=[2.5,0,-radius+5.1];
p3=[6.5,width/2,-radius+5.1];
p4=[1.5,0,-radius+5.1];

p5=[6.5,width/2,-radius+0.9];
p6=[1.5,0,-radius+0.9];
p7=[7.5,width/2,-radius+0.9];
p8=[2.5,0,-radius+0.9];

p9=[-2.5,width/2,-radius+5.1];
p10=[-7.5,0,-radius+5.1];
p11=[-1.5,width/2,-radius+5.1];
p12=[-6.5,0,-radius+5.1];

// ================== ROTATIONS ==================
ang1 = -step/2;
ang2 = 2*ang1;
n = 1;

// rotation des points
p1_t = [p1[0]*cos(deg2rad(ang1))-p1[2]*sin(deg2rad(ang1)), p1[1], p1[0]*sin(deg2rad(ang1))+p1[2]*cos(deg2rad(ang1))];
p2_t = [p2[0]*cos(deg2rad(ang1))-p2[2]*sin(deg2rad(ang1)), p2[1], p2[0]*sin(deg2rad(ang1))+p2[2]*cos(deg2rad(ang1))];
p3_t = [p3[0]*cos(deg2rad(ang1))-p3[2]*sin(deg2rad(ang1)), p3[1], p3[0]*sin(deg2rad(ang1))+p3[2]*cos(deg2rad(ang1))];
p4_t = [p4[0]*cos(deg2rad(ang1))-p4[2]*sin(deg2rad(ang1)), p4[1], p4[0]*sin(deg2rad(ang1))+p4[2]*cos(deg2rad(ang1))];

p1_t_ = [p1_t[0], -p1_t[1], p1_t[2]];
p2_t_ = [p2_t[0], -p2_t[1], p2_t[2]];
p3_t_ = [p3_t[0], -p3_t[1], p3_t[2]];
p4_t_ = [p4_t[0], -p4_t[1], p4_t[2]];

p5_t = [p5[0]*cos(deg2rad(ang2))-p5[2]*sin(deg2rad(ang2)), p5[1], p5[0]*sin(deg2rad(ang2))+p5[2]*cos(deg2rad(ang2))];
p6_t = [p6[0]*cos(deg2rad(ang2))-p6[2]*sin(deg2rad(ang2)), p6[1], p6[0]*sin(deg2rad(ang2))+p6[2]*cos(deg2rad(ang2))];
p7_t = [p7[0]*cos(deg2rad(ang2))-p7[2]*sin(deg2rad(ang2)), p7[1], p7[0]*sin(deg2rad(ang2))+p7[2]*cos(deg2rad(ang2))];
p8_t = [p8[0]*cos(deg2rad(ang2))-p8[2]*sin(deg2rad(ang2)), p8[1], p8[0]*sin(deg2rad(ang2))+p8[2]*cos(deg2rad(ang2))];

p5_t_ = [p5_t[0], -p5_t[1], p5_t[2]];
p6_t_ = [p6_t[0], -p6_t[1], p6_t[2]];
p7_t_ = [p7_t[0], -p7_t[1], p7_t[2]];
p8_t_ = [p8_t[0], -p8_t[1], p8_t[2]];

p9_t = [p9[0]*cos(deg2rad(n*ang1))-p9[2]*sin(deg2rad(n*ang1)), p9[1], p9[0]*sin(deg2rad(n*ang1))+p9[2]*cos(deg2rad(n*ang1))];
p10_t = [p10[0]*cos(deg2rad(n*ang1))-p10[2]*sin(deg2rad(n*ang1)), p10[1], p10[0]*sin(deg2rad(n*ang1))+p10[2]*cos(deg2rad(n*ang1))];
p11_t = [p11[0]*cos(deg2rad(n*ang1))-p11[2]*sin(deg2rad(n*ang1)), p11[1], p11[0]*sin(deg2rad(n*ang1))+p11[2]*cos(deg2rad(n*ang1))];
p12_t = [p12[0]*cos(deg2rad(n*ang1))-p12[2]*sin(deg2rad(n*ang1)), p12[1], p12[0]*sin(deg2rad(n*ang1))+p12[2]*cos(deg2rad(n*ang1))];

p9_t_ = [p9_t[0], -p9_t[1], p9_t[2]];
p10_t_ = [p10_t[0], -p10_t[1], p10_t[2]];
p11_t_ = [p11_t[0], -p11_t[1], p11_t[2]];
p12_t_ = [p12_t[0], -p12_t[1], p12_t[2]];

// ================== BRACELET ==================
union(){
 for(i=[0:step:360-step]){
 rotate([0,i,0]){
 union(){
 // Base polygon
 translate([0,0,-radius])
 linear_extrude(1)
 polygon(points=[[-7.5,0], [-2.5,width/2], [7.5,width/2], [2.5,0], [7.5,-width/2], [-2.5,-width/2]]);

 // Chevauchement
 rotate([0,step/2,0])
 translate([0,0,-radius+5])
 linear_extrude(1)
 polygon(points=[[-7.5,0], [-2.5,width/2], [7.5,width/2], [2.5,0], [7.5,-width/2], [-2.5,-width/2]]);

 // Polyhedron segments hauts
 polyhedron(points=[[-1.5,width/2,-radius+0.9], p1_t, p2_t, [-6.5,0,-radius+0.9],
 [-2.5,width/2,-radius+0.9], p3_t, p4_t, [-7.5,0,-radius+0.9]],
 faces=[[1,0,2],[2,0,3],[4,5,7],[7,5,6],[5,4,1],[1,4,0],
 [2,3,6],[6,3,7],[3,0,7],[7,0,4],[6,5,2],[2,5,1]]);

 // Polyhedron segments bas
 polyhedron(points=[[-1.5,-width/2,-radius+0.9], p1_t_, p2_t_, [-6.5,0,-radius+0.9],
 [-2.5,-width/2,-radius+0.9], p3_t_, p4_t_, [-7.5,0,-radius+0.9]],
 faces=[[0,1,2],[0,2,3],[5,4,7],[5,7,6],[4,5,1],[4,1,0],
 [3,2,6],[3,6,7],[0,3,7],[0,7,4],[5,6,2],[5,2,1]]);

 // Polyhedron chevauchement segments suivants
 polyhedron(points=[p9_t, p5_t, p6_t, p10_t, p11_t, p7_t, p8_t, p12_t],
 faces=[[1,0,2],[2,0,3],[4,5,7],[7,5,6],[5,4,1],[1,4,0],
 [2,3,6],[6,3,7],[3,0,7],[7,0,4],[6,5,2],[2,5,1]]);

 polyhedron(points=[p9_t_, p5_t_, p6_t_, p10_t_, p11_t_, p7_t_, p8_t_, p12_t_],
 faces=[[0,1,2],[0,2,3],[5,4,7],[5,7,6],[4,5,1],[4,1,0],
 [3,2,6],[3,6,7],[0,3,7],[0,7,4],[5,6,2],[5,2,1]]);
 }
 }
 }
}

Étapes de réalisation

Écriture du code OpenSCAD pour définir la forme de base du bracelet

Création du motif en V
Répétition du motif par programmation

Ajustement des paramètres (taille, épaisseur, nombre de motifs)
Génération et visualisation du modèle 3D dans OpenSCAD
Export du modèle final au format STL
Import du STL dans PrusaSlicer pour préparation à l’impression

Réglages d’impression

Matériau : PLA
Hauteur de couche : 0,15 mm STRUCTURAL
Remplissage : 15 %
Température de la buse : 205 °C
Température du plateau : 60 °C
Vitesse d’impression : paramètres par défaut de PrusaSlicer
Supports : non
Adhérence au plateau : par défaut

Lors des tests, il a été constaté que plus le rayon du bracelet est grand, plus la structure devient cassable. L’augmentation du rayon réduit la rigidité globale du bracelet et fragilise les zones entre les motifs.

Observations et anecdotes

La répétition du motif est régulière et le bracelet garde une légère souplesse, parfait pour être porté.

Voir un objet que j’ai entièrement conçu sortir de l’imprimante a été très motivant.

« Créer un objet paramétrique et le voir imprimé exactement comme prévu est très satisfaisant. »

Les objets paramétriques permettent de tester facilement plusieurs variantes et d’ajuster les dimensions sans refaire toute la modélisation.

Résultat

Le projet aboutit à un bracelet imprimable, entièrement conçu par code.Le bracelet est confortable, léger et esthétiquement réussi. Grâce au caractère paramétrique, il sera facile de modifier le design ou d’en créer d’autres variantes rapidement.

Limites du projet

Objet simple avec un motif répétitif ; designs plus complexes nécessitent des connaissances supplémentaires en OpenSCAD.
Réglages avancés d’impression non explorés.
Impression réalisée uniquement en PLA.

Apprentissages

Découverte de la modélisation 3D par programmation avec OpenSCAD.

Compréhension du flux : code → STL → slicer → impression.

Importance du choix des paramètres pour obtenir un objet fonctionnel et agréable à utiliser.

Intérêt des objets paramétriques pour gagner du temps et tester différentes variantes.

Cette séance a permis d’acquérir de nouvelles compétences en modélisation paramétrique et de consolider le flux complet de création d’un objet 3D par code jusqu’à son impression.

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Séance 3 (16/01/2026) – Boîte à dés mécanique : Impression 3D d’un mécanisme fonctionnel
Cette séance a pour objectif d’aller plus loin dans l’impression 3D en réalisant un objet mécanique complexe, composé de plusieurs pièces mobiles imprimées directement en une seule fois.

Objectif du projet

L’objectif de cette séance est de :

imprimer un objet fonctionnel et mécanique, et non uniquement décoratif
comprendre l’importance des tolérances dans les mécanismes imprimés
analyser les causes d’un échec d’impression fonctionnel
mettre en place des solutions de post-traitement pour rendre l’objet utilisable.

Description du projet

Le projet consiste à imprimer une boîte à dés mécanique destinée aux jeux de société.

La boîte comporte :

sept compartiments pour des dés sphériques (diamètre maximal ≈ 2,7 cm)
un système d’ouverture rotatif actionné par une molette extérieure,
sept portes rainurées qui coulissent sur des rails circulaires internes.

En tournant la molette dans le sens antihoraire, les portes se déplacent et se rangent sous la boîte, libérant l’accès aux compartiments. La fermeture s’effectue en tournant la molette dans le sens inverse.

Toutes les pièces du mécanisme sont pré-assemblées dans un seul fichier STL.

Matériel utilisé

Imprimante 3D : Original Prusa MK4S
Filament : PLA

Logiciels utilisés

Modélisation 3D : OpenSCAD
Slicer : PrusaSlicer

Contraintes spécifiques du modèle

Le fonctionnement du mécanisme repose sur des vides volontairement intégrés entre les pièces mobiles. Ces espaces sont essentiels pour permettre la rotation et le coulissement des éléments après impression.
Toute modification des paramètres peut empêcher le mécanisme de fonctionner.

Choix et ajustements avant impression

Afin de limiter le temps d’impression, la taille de la boîte a été réduite par rapport au modèle original.

Ce choix a été fait pour des raisons pratiques, mais il a eu un impact direct sur :

les tolérances mécaniques
le risque de fusion partielle des pièces mobiles

Réglages d’impression

Matériau : PLA
Hauteur de couche : 0,10 FAST

première couche : 0,20 mm
couches suivantes : 0,16 mm

Buse : 0,4 mm
Remplissage : 10 %
Supports : non (déjà intégré dans le fichier STL)
Adhérence au plateau : activée
Orientation : face plate positionnée sur le plateau

Étapes de réalisation

Import du fichier STL dans PrusaSlicer

Ajustement de l’échelle pour réduire le temps d’impression

Vérification des paramètres recommandés

Génération du G-code

Lancement de l’impression

Test du mécanisme après refroidissement complet

Observations et problèmes rencontrés

Lors de la première impression, le mécanisme de rotation ne fonctionnait pas :

les éléments qui devaient tourner étaient complètement bloqués.

Les causes probables sont :

une fusion partielle des pièces mobiles,
une impression incorrecte des zones de vide volontaire

Une seconde tentative a permis d’obtenir un mécanisme fonctionnel, mais nécessitant un post-traitement manuel.

Les actions réalisées ont été :

retrait du support et de résidus à l’aide d’un scalpel
ponçage des zones de contact afin de réduire les frottements entre les pièces mobiles
nettoyage de l'objet à eau savonneuse
application d’une petite quantité d’huile d’olive pour faciliter le mouvement.

Au départ, le mécanisme restait difficile à activer. Il a été nécessaire d’appuyer sur certaines zones de la boîte, correspondant aux espaces vides prévus dans le design, afin d’amorcer la rotation.

« Une fois le mécanisme débloqué manuellement, la rotation est devenue progressivement plus fluide. »

Résultat

Après post-traitement et activation manuelle :

la boîte est fonctionnelle
le mécanisme d’ouverture et de fermeture fonctionne correctement,
l’objet remplit son usage initial de rangement de dés.

Limites du projet

Modèle très sensible aux réglages d’impression
Post-traitement nécessaire pour obtenir un fonctionnement correct
Le PLA limite la durabilité mécanique à long terme

Apprentissages

Compréhension concrète du rôle des tolérances mécaniques
Différence entre un échec esthétique et un échec fonctionnel
Importance du post-traitement pour les objets mécaniques imprimés
Impact direct de l’échelle sur le fonctionnement d’un mécanisme

Malgré un échec initial, cette séance a permis de comprendre en profondeur les contraintes liées à l’impression de mécanismes complexes et d’aboutir à un objet fonctionnel.

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Voir aussi : PROJET PROTOTYPAGE ARDUINO - Jacques YE, Claire UNG