La 3D, comment ça marche ?
Tout au long de l’année, Mme Kanaan et Mme Roussel, professeures de technologie, ont travaillé avec leurs élèves de 3ème sur la conception d’objets à l’aide d’imprimantes 3D. Un entretien avec les deux enseignantes nous a permis de faire le point sur cette nouvelle technologie et de mieux en comprendre son utilisation au LFIGP.
Qu’est-ce qui a motivé l’achat des imprimantes 3D au LFIGP ?
Mme Kanaan : Nous avons doté l’établissement de deux imprimantes 3D en septembre 2016. La mise en place de la réforme, notre souci de nous aligner sur les nouveaux programmes et la constante volonté de faire des projets innovants pour les élèves ont motivé l’achat de nos 2 imprimantes, la Witbox et la Up Pus 2.
Une imprimante 3D comment ça marche ?
Mme Kanaan : Un filament de plastique est dirigé vers l’extrudeur (la tête d’impression par laquelle sort le plastique fondu, tout comme l’encre pour une imprimante classique), dans lequel un corps chauffant va venir faire fondre le plastique qui sera poussé à travers la buse. Le matériau extrudé est déposé en fines couches sur le plateau d’impression.
Quels sont les matériaux utilisés ?
Mme Roussel : L’ABS (acrylonitrile butadiène styrène) est un plastique très présent dans nos vies. On n’a qu’à penser aux fameux blocs Lego. Ce type de polymère est réputé pour sa solidité et ne risque pas de se déformer s’il se trouve à proximité d’une source de chaleur domestique.
Le PLA (acide polylactique) est un autre polymère utilisé dans les imprimantes 3D. Sa particularité est qu’il est biodégradable puisqu’il est habituellement fabriqué à partir de fécule de maïs ou de résidus de canne à sucre. Cela en fait un matériau particulièrement prisé, son empreinte écologique étant moindre que celle de l’ABS. Il a un inconvénient : sa température de fusion est plus faible que l’ABS. Cela signifie qu’un objet imprimé avec un filament de PLA risque de se déformer si on l’oublie dans la voiture au soleil !
Quels sont les principaux intérêts pédagogiques de l’imprimante 3D ?
Mme Roussel : Les imprimantes 3D du collège donnent la possibilité à nos élèves de développer leur imagination et leur créativité en s’initiant aux technologies qu’ils utiliseront demain.
Concevoir, modéliser et imprimer en 3D sont des compétences qui leur serviront dans leurs futurs cursus de formation. Initier les élèves à la technologie de demain, c’est investir dans leur avenir et faire naître de nouvelles vocations
Pouvez-vous donner quelques exemples de travaux réalisés avec les élèves ?
Mme Roussel : Les 3ème ont modélisé et imprimé un aileron pour le robot Mbot, étudié en classe. L’aileron en 3D était à intégrer sur la partie avant ou arrière d’un robot et devait répondre à un cahier des charges précis. Il devait être à la fois esthétique et assurer la fonction : « stabiliser le robot au sol à sa vitesse maximale ».
Existe-t-il une différence entre les 2 imprimantes ?
Mme Kanaan : La UP est une imprimante que nous pouvons facilement transporter, elle peut extruder de l’ABS contrairement à la witbox 2. Les paramétrages d’impression y sont également plus larges. Mais en contrepartie, elle est plus délicate au niveau de l’extrudeur et demande à être bien réglée. Son plateau est aussi plus petit et on ne peut donc imprimer qu’une pièce a la fois.
La Witbox n’utilise que du PLA. Son plateau d’impression est tel que nous pouvons lancer plusieurs impressions sur quelques heures. Elle est aussi beaucoup plus sécurisée.
Pour des impressions simples, on conseille donc plutôt une machine comme Witbox, et pour des techniciens qui veulent plus de précision et d’options, l’UP sont plus adaptée.
Quels sont les points de vigilance pour l’utilisation de l’imprimante 3D au collège ?
Mme Kanaan : Le temps d’impression est en général assez long, de quelques minutes à quelques heures. Les élèves n’ont donc pas forcement le temps de voir leur objet s’imprimer. Il faut être hyper organisé ! De plus, il faut bien penser à effectuer des réglages avant de lancer les impressions : hauteur de la buse, calibration du plateau… Il n’est pas rare de rencontrer certains problèmes techniques comme un décollement de la pièce ou une buse bouchée…
Il faut toujours utiliser l’imprimante 3D dans une pièce bien ventilée et ne pas rester collé à elle car les impressions de particules fines volatiles ne sont pas négligeables…
Un grand merci à Madame Kanaan et Madame Roussel pour leurs explications et l’accompagnement des élèves dans leurs différents projets.