Une imprimante 3D en technologie au collège

Depuis la rentrée de janvier, une nouvelle machine a fait son apparition dans la salle
de technologie. De la sixième à la troisième, les élèves ne se lassent pas de regarder
fonctionner cette machine qui ouvre de nouvelles perspectives tant pour les
enseignants que pour les élèves de troisième.

En effet, placés dans une démarche technologique de projet, ces derniers doivent
concevoir un véhicule dans l'objectif d'être sélectionnés pour participer au Challenge
Hélica qui aura lieu début juin. Ce prototype,  est une voiture radio commandée
obligatoirement propulsée par une hélice et qui doit respecter toutes les
contraintes du cahier des charges réalisé à partir du règlement du concours.

C'est ainsi, par exemple, qu'ils utilisent, un logiciel de conception assistée par
ordinateur afin de dessiner les différentes solutions techniques qu'ils devront
fabriquer. Jusqu'alors, ces pièces ne pouvaient être réalisées qu'avec une machine
à commande numérique, qui est déjà un moyen de production intéressant mais qui
limite les possibilités de réalisation puisque les pièces réalisées sont planes et
ne peuvent être mises en volume que par pliage. L'imprimante 3D élargit donc
l'éventail des possibilités, permettant ainsi de réaliser des volumes jusqu'ici
impossibles. C'est à travers un exemple d'une des réalisations, que je vous
propose de découvrir le principe de fonctionnement de notre nouvelle acquisition.

Dans un premier temps, les élèves réalisent le dessin de la pièce avec un logiciel
de conception assistée par ordinateur
puis utilisent un logiciel de conversion de fichiers 3D.

* Dessin logiciel CAO

* Logiciel imprimante 3D

Ils transfèrent ensuite ce fichier sur une clé USB qu'ils insèrent dans
l'imprimante 3D dont le principe est de déposer des couches d'un plastique
qui est chauffé par l'une des deux têtes d'impression (nous pouvons imprimer
en deux couleurs) :

Afin de limiter l'impact environnemental et les effets potentiellement
nocifs des rejets de microparticules de plastique, nous n'utilisons que du
PLA, polymère biodégradable utilisé pour la fabrication des emballages
alimentaires et fabriqué à partir d'amidon (généralement de maïs).

Les élèves des autres niveaux sont également concernés par cette imprimante,
dans la mesure où celle-ci permet aux enseignants de technologie de concevoir
davantage de maquettes que les élèves utiliseront lors de démarches d'investigation
ou de résolution de problème. Voici, par exemple, un élément d'une maquette
didactique destinée aux élèves de sixième :

La petite merveille sera à admirer lors des Portes Ouvertes de l'établissement le 23 mai 2014 à partir de 17h.

Nous vous attendons nombreux !

Texte & Photos : Béatrice Legrand - Professeur de technologie