Nina SCHWALD

M1 Management de l'Innovation - Nina SCHWALD - Nina.Schwald@etu.sorbonne-universite.fr

Séance 1 - 16/12/2025 :

Objectifs :

Découvrir l'impression 3D à partir d'un modèle existant

Se familiariser avec les bases de l'impression 3D en utilisant un modèle digital existant.
Comprendre comment utiliser le logiciel PrusaSlicer et évaluer l'influence de ses paramètres sur le résultat final.

Outils :

Logiciel de slicing : PrusaSlicer
Imprimante 3D : Original Prusa MK4S
Matériel : PLA Filament

Procédure :

Télécharger le fichier STL depuis Internet
Importer le fichier STL dans PrusaSlicer
Définir les paramètres (voir image)
Slicer le fichier
Exporter le fichier bgcode et l'enregistrer sur une clé USB
Sélectionner le fichier sur l'imprimante 3D et lancer l'impression

Documentation :

Le résultat souhaité : "Sleepy Fat Cat"

(téléchargé depuis Makerworld: https://makerworld.com/de/models/1294114-sleepy-fat-cat?from=search#profileId-1342819)

J'ai opté pour une forme plus complexe afin de pouvoir analyser les limites de l'imprimante 3D.
Le chat que j'ai choisi comporte des éléments très fins (comme les pattes et la queue) et a tendance à glisser pendant l'impression, ce qui m'a permis de tester le système de supports.
L'objectif était de tester activement les limites de l'imprimante, plutôt que de choisir un objet simple.

Modèle importé dans PrusaSlicer :

Paramètres:

Le résultat obtenu (avec support) :

Le résultat final (sans support) :

Observation

Le torse du chat est bien réussi. Les traits délicats du visage sont clairement reconnaissables.
Les couches d'impression sont nettement visibles sur le corps dans les zones plates (nuque et épaule droite).
Des structures de soutien importantes sous le ventre et les pattes ont été nécessaires pour stabiliser les parties en surplomb, et elles ont pu être retirées sans difficulté.
Le plus gros problème a été le déplacement du modèle pendant l'impression. Seule la patte avant droite est correctement imprimée, la patte arrière droite est à moitié manquante et les deux pattes gauches sont fortement décalées. De fins fils se sont formés aux endroits décalés ainsi qu'à l'extrémité de la queue (Stringing).

Interpretation

Les couches d'impression visibles sur le corps du chat sont dues au profil de vitesse choisi. Une hauteur de couche plus fine, de 0,10 mm au lieu de 0,15 mm, aurait rendu la surface plus lisse, au prix d'un temps d'impression plus long.
Le déplacement du modèle est le problème central de cette impression. Il explique à la fois les pattes manquantes et décalées, ainsi que le stringing apparu aux endroits concernés. Le profil « Speed » augmente les vibrations de la tête d'impression, ce qui favorise le glissement sur un modèle à petite surface de contact. Un brim activé aurait amélioré l'adhérence sur le plateau d'impression et probablement empêché le déplacement. Une autre orientation du modèle sur le plateau d'impression aurait également permis d'agrandir la surface de contact et de rendre le modèle plus stable.

Conclusion

Cette première expérience avec l'impression 3D a montré à quel point le choix des paramètres dans PrusaSlicer influence directement le résultat. Le choix d'un modèle complexe comme le chat endormi était délibéré, afin de ne pas se contenter d'une compréhension théorique de ces paramètres, mais d'en observer directement les effets sur le résultat. Cela a fonctionné : le décalage, le stringing et les couches visibles sont tous imputables aux réglages et auraient pu être évités grâce à des ajustements ciblés.

J'ai appris que l'impression 3D est un processus itératif. Une première impression donne rarement un résultat parfait ; elle montre surtout ce qu'il faut ajuster lors de la prochaine tentative. Les erreurs de cette impression ne sont donc pas un échec, mais une étape d'apprentissage.

Pour une prochaine tentative, il serait judicieux d'utiliser le profil « 0,10 mm DETAIL » (si l'on dispose de suffisamment de temps), d'activer le brim et de tester un autre alignement du modèle sur le plateau d'impression. Ces trois ajustements suffiraient à eux seuls à améliorer considérablement le résultat.

Séance 2 - 09/01/2026 :

Objectifs :

Concevoir et imprimer un modèle 3D qui bouge.

Comprendre les avantages de Print-in-Place à l'aide d'un exemple.

Outils :

Logiciel permettant de décrire des modèles 3D à l'aide de code : OpenSCAD
Logiciel de slicing : PrusaSlicer
Imprimante 3D : Original Prusa MK4S
Matériel : PLA Filament

Procédure :

Télécharger le logiciel OpenSCAD
Écrire le code dans OpenSCAD
Rendu dans OpenSCAD
Exporter au format STL
Importer le fichier STL dans PrusaSlicer
Définir les paramètres
Slicer le fichier
Exporter le fichier bgcode et l'enregistrer sur une clé USB
Sélectionner le fichier sur l'imprimante 3D et lancer l'impression

OpenSCAD Modélisation

Fonctions utilisées :
difference() - Soustrait une ou plusieurs formes de la première forme.
cylinder() - Crée un cylindre. Prend h (hauteur) et r (rayon) comme paramètres.
translate() - Déplace une forme vers une nouvelle position. Prend un vecteur [x, y, z].
union() - Regroupe tous les éléments géométriques en un seul solide.

// PARAMETERS

$fn = 100; //number of straight fragments used to approximate circle

height = 50; //total height
top_d = 20; //diameter top & bottom cylinder
top_h = 3; //height top & bottom cylinder

shaft_d = 11.5; //diameter inner shaft

ring_outer = 19; //diameter outer ring
ring_inner = 12.00; //diameter inner ring
ring_h = 10; //height ring




// MODEL
union() {

    // bottom cylinder
    cylinder(d=top_d, h=top_h);

    // inner shaft
    translate([0,0,top_h])
        cylinder(d=shaft_d, h=height-2*top_h);

    // top cylinder
    translate([0,0,height-top_h])
        cylinder(d=top_d, h=top_h);

    // movable middle ring
    translate([0,0,(height-ring_h)/2]) //centers the ring vertically
    difference() {
        cylinder(d=ring_outer, h=ring_h);

        translate([0,0,-1]) //this plus the h=ring_h+2 prevents rendering artifacts in OpenSCAD preview
            cylinder(d=ring_inner, h=ring_h+2);
    }
}

Modèle importé dans PrusaSlicer :

Modèle "sliced" dans PrusaSlicer :

Le résultat obtenu (avec support) :

Le résultat final (sans support) :

Séance 3 - 16/01/2026 :

Objectif:

Se familiariser avec la programmation physique

Comprendre comment utiliser le logiciel Arduino IDE et apprendre à programmer

Outils :

Carte Arduino Uno reliée par Câble USB
Planche à pain
LED
Résistances (R)
Fils de connexion
Logiciel Arduino IDE

Exercice 1:

Réaliser un montage pour alimenter une LED et la faire briller à l'aide d'un programme simple.

Le Montage

Connectez pin 12 de l'Arduino à une colonne de la maquette.
LED : placez l'anode (longue patte) dans la colonne connectée à pin 12.
Connectez la résistance entre la cathode de la LED (patte courte) et la ligne de masse de la maquette.
Connectez la broche GND de l'Arduino à cette même ligne de masse.

Le Code

void setup(){
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  }

void loop(){
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
}

Exercise 2:

Modifier le code pour que la LED s'allume et s'éteigne à intervalles réguliers.

Le Code

void setup(){
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  }

void loop(){
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  delay(1000);
}