Conception pour impression 3D en EDPI

La technologie de prototypage par impression 3D est maintenant mature, tous les outils sont enseignés lors de séance de projet en Bac pro EDPI.

Depuis quelques années, les Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles (CPGE) du lycée général des Eucalyptus élaborent des projets dans le cadre de leur enseignement et pour la présentation à leurs concours. Ces projets donnent lieu à des expériences à partir de systèmes simulant des phénomènes physiques.
C’est dans ce cadre que les étudiants doivent réaliser des mécanismes qui ne serviront qu’une fois. La section Étude et Définition de Produits Industriels propose leurs compétences aux étudiants afin de concevoir et réaliser en impression 3D leur projet.

Tout commence

Pour cette année 2018-2019, c’est la classe de seconde EDPI qui va suivre les 5 projets.
Une à deux séances sont nécessaires afin d’élaborer un cahier de charge, exercice d’échange entre le client et les concepteurs qui donne les grandes lignes des objectifs attendus. Toutes les contraintes sont vues, des arbitrages sont parfois nécessaires. Les informations requises seront ajoutées sur la plateforme Trello, de celle-ci, professeurs, étudiants et concepteurs vont pouvoir échanger en temps réel : images, commentaires, annotations…

Conception

Les élèves de premières années EDPI sont devant un mur : numériser, organiser son travail, être force de proposition, élaborer un prototype virtuel (Solidworks), optimiser son projet, préparer une argumentation… de nombreuses compétences du diplôme de Bac Pro sont mises en œuvre. Le manque d’expérience des élèves augmente la difficulté de l’exercice, mais avec de la volonté, tout est possible.
On arrive à la validation du projet.

Suivant les projets, l’équipe enseignante organise la conception des pièces de 2 méthodes

Optimisation post réalisation

Après avoir conçu les pièces, nous optimisons la pièce en prenant en compte les critères mécaniques, esthétique, coût…

Exemple – Support Moteur Hélice
Nous pouvons noter sur cette pièce des évidements conséquents afin de diminuer le volume de la pièce, donc son coût de réalisation.

Conception à partir des surfaces fonctionnelles

Cette méthode est la méthode à retenir, après avoir identifié les surfaces fonctionnelles de la pièce à réaliser, la structure est créée en reliant ses surfaces fonctionnelles en prenant en compte les critères mécaniques, esthétique, coût… L’étude est complétée par une étude de résistance de matériaux afin de valider sa résistance mécanique.


Exemple – Châssis Arduino
En partant des surfaces fonctionnelles et en optimisant les chemins de liaisons, la masse de la pièce arrive à 15gr.

Et pour finir

Ces exercices simulant les activités que rencontreront tous ces futurs professionnels permettent d’accélérer le processus d’apprentissage. Des activités annexes sont proposées à la marge suite au suivi des projets (tenue de réunion, synthétisation des données, amélioration de la recherche de solution …)
On remettra cela en 2019-2020