Mohamed Amine Moubarrad
M1 Management de l'Innovation - Mohamed Amine MOUBARRAD - Mohamed_Amine.Moubarrad@etu.sorbonne-universite.fr
Contexte : Ces exercices ont été réalisés dans le cadre de l'UE UM4MN011 - Processus d'innovation
Dates : Du 16 décembre 2025 au 9 février 2026.
Machines et Matériaux : Toutes les impressions ont été effectuées sur les imprimantes 3D Prusa MK4S avec du filament PLA.
Exercice 1 : Découverte de l’impression 3D à partir d’un modèle existant – Brique LEGO 2×4
Objectifs :
- Découvrir l’impression 3D à partir d’un modèle existant
- Comprendre le rôle du slicer et des paramètres d’impression
- Observer le comportement d’un objet imprimé lors de son utilisation réelle
- Comparer un objet imprimé en 3D à un objet industriel standardisé
Présentation du projet :
Dans le cadre de ce projet, l’objectif principal était de découvrir le fonctionnement de l’impression 3D en s’appuyant sur des modèles déjà existant sur la fenêtre printables de PrusaSlicer.
Étant personnellement un grand fan de LEGO, j’ai choisi d’imprimer une brique LEGO 2x4 que j'ai retrouvé sur la fenêtre printables, un objet simple en apparence mais techniquement intéressant, notamment en raison de son système d’assemblage emblématique du LEGO group appelé The Stud & Tube.
J’ai choisi une brique LEGO 2×4 car elle possède une géométrie simple mais ultra précise, avec des studs sur la face supérieure et des tubes internes sur la face inférieure, ce qui lui donne une fonction d’assemblage claire, fiable et facilement testable.
Processus d’impression :
Le modèle a été importé dans le logiciel slicer PrusaSlicer puis préparé pour l’impression 3D.
Les paramètres ont été laissés standards afin de rester dans une logique de découverte, sans optimisation avancée.
La température de la buse de l'imprimante était à 200 °C et celle du plateau à 60 °C.
Après l’impression, la pièce a été retirée du plateau et nettoyée de ces supports avant les tests d’assemblage avec de vraies briques LEGO.
Analyse et défauts observés :
Une fois imprimée, la brique présente une forme globalement fidèle au modèle original
Cependant, on observe un léger décalage au niveau de la base de la pièce.
Après quelques recherches, j’ai compris que ce défaut correspond à un décalage de couches, appelé layer shift en anglais. Cela signifie que, pendant l’impression, les couches ne se sont plus alignées correctement les unes sur les autres.
La cause la plus probable est une collision pendant l’impression. La tête d’impression a probablement touché la pièce, ce qui peut arriver si le plastique se relève légèrement.
Monsieur Simon m’a également signalé qu’une déformation au bas de la pièce, causée par du warping était présente.
Le warping est visible sur la photo ci-dessous.
Ce phénomène est lié à un refroidissement inégal du matériau, qui provoque un soulèvement des coins de la pièce. Ce soulèvement peut entraîner un choc avec la tête d’impression et provoquer le décalage des couches suivantes.
Les tests d’assemblage montrent que l’emboîtement est possible, mais qu’il n’est ni parfaitement aligné ni aussi précis que celui entre deux briques LEGO officielles.
Ajustements et améliorations :
Afin de limiter ces problèmes, j’ai effectué des recherches supplémentaires et utilisé le mode normal de PrusaSlicer, ce qui permet de modifier davantage les paramètres pour améliorer l’adhérence au plateau et réduire le warping :
La valeur de la bordure extérieure a été modifiée : 8 mm au lieu de 5 mm.
2 couches de radeau ont également été ajoutées.
la logique de ralentissement du refroidissement a été réglée sur « Refroidissement uniforme » pour garder une température plus stable, surtout sur les couches imprimées très rapidement, ce qui évite les gros écarts de chaleur responsables des déformations.
Ces ajustements ont permis d'éviter le layer shift et le warping de stabiliser efficacement la pièce pendant l’impressionimpression..
Résultat final :
Résultats final :
La pièce obtenue après ajustement présente une meilleure stabilité à l’impression et moins de déformations visibles.
L’assemblage avec des briques LEGO officielles reste possible, bien que la précision reste inférieure à celle d’un produit industriel.
Conclusion :
Ce projet m’a permis de découvrir concrètement l’impression 3D à partir d’un modèle existant, tout en mettant en évidence les limites de cette technologie face à un objet industriel simple de haute précision comme une brique LEGO 2x4.
Il montre que, même pour un objet simple en apparence, la maîtrise des paramètres d’impression est essentielle pour obtenir un résultat fonctionnel et précis.
L’expérimentation de différents réglages dans le slicer (températures, bordure, radeau, logique de refroidissement) m’a également permis de comprendre leur impact direct sur la qualité de l’impression.
De simples ajustements peuvent fortement améliorer l’adhérence au plateau, limiter le warping et éviter des défauts comme le décalage de couches.
Ce travail met en évidence le rôle central du slicer et montre que l’impression 3D n’est pas seulement une question de machine, mais aussi de réglages et de compréhension du comportement du matériau.