Catégorie : ACT

Imprimante 3D: imprimer des emporte-pièces en enfantine

Activité pédagogique d’Education Numérique réalisée dans la classe 1-2P/10 de Mme Shirin Russell-Luget – EPS Ecublens

Aujourd’hui, j’ai déposé notre nouvelle imprimante 3D Prusa MK3s de l’école dans une classe d’enfantine (maternelle). Objectif: chaque élève doit dessiner son emporte-pièce de biscuits de Noël et l’imprimante le fabrique sous ses yeux.

J’avais déjà réalisé cette activité en 2016. A cette époque, avec l’Ultimaker 2+ et le site cookiecaster.com, fermé depuis. Cette année, je relance l’activité, ayant trouvé un remplaçant crédible à cookiecaster en la présence de https://app.cookiecad.com. Il est gratuit et suffisamment simple pour pouvoir être utilisé par des enseignants sans formation 3D. Enfin, j’ai pu remplacer l’Ultimaker 2+, parfois très capricieuse, par la géniale Prusa Mk3s, bien plus simple d’utilisation.

Déroulement

Etape 1: présentation de l’imprimante. Partir de l’exemple du tampon encreur que les élèves connaissent bien. Partir sur l’imprimante papier (2D). Arriver à l’imprimante 3D par analogie: quand tu fais une tour en Kapla, tu fais un premier étage de Kapla. Puis un second, puis un troisième…

Etape 2: présentation de différents emporte-pièces aux élèves. Faire définir aux élèves les caractéristiques d’un emporte-pièce: tour fermé. Intérieur vide.

Etape 3: les élèves dessinent leur emporte-pièce au crayon sur une feuille A4. Consigne: faire un grand dessin.

Etape 4: après validation de l’enseignante, les élèves repassent leur forme au stylo noir épais.

Etape 5: l’enseignante scanne les dessins.

Etape 6: l’enseignante envoie les dessins scannés sur https://app.cookiecad.com et génère la forme de l’emporte-pièce. Elle l’exporte en STL.

Etape 7: passage dans le slicer (ici Prusa Slicer). Ce logiciel permet de découper en tranche la forme 3D et paramètre tous les déplacements de l’imprimante 3D. C’est lui qui « traduit » le fichier 3D en des instructions compréhensibles par l’imprimante 3D.

Etape 8: impression 😃!

Pendant ce temps, les élèves colorient leur dessin, qui sera joint à l’emporte-pièce.

Pendant ce temps, l’imprimante continue son travail…

Exploitation pédagogique

L’imprimante 3D permet à l’élève de voir se réaliser son dessin « en vrai ». Mais avant d’y arriver, il faut comprendre les contraintes de l’emporte-pièce: un dessin fermé, représentatif. Un travail préliminaire pourrait être fait sur la silhouette. Avec des élèves un peu plus grands, je partirais sur le travail de la silhouette de l’élève de profil, dont on ferait un emporte-pièce à son image.

Objectifs pédagogiques

Play

Réparer le minuteur d’une HappyPress

Les plotters à découper Silhouette Cameo et bon nombre de nos appareils sont mécaniquement et électroniquement très simples. Loin d’être un désavantage, c’est souvent un facteur de fiabilité, de durabilité, mais surtout de facilité à réparer. Aujourd’hui, on s’attaque au minuteur d’une HappyPress

L’HappyPress de Happy Fabric est la compagne idéale de la Silhouette Cameo. Cette petite presse de transfert à chaud permet une bien meilleure application et tenue du flex sur les tissus.

HappyPress 3

La HappyPress 3 est dotée d’une minuterie paramétrable, qui s’enclenche quand la presse est fermée, et bippe lorsqu’il faut la rouvrir. Cela signifie qu’il y a un capteur qui indique à la presse sa position (fermée ou ouverte). Le capteur utilisé est très simple; il s’agit d’un contact Reed. En gros, lorsqu’un aimant s’approche du contact, son champs magnétique ferme mécaniquement un circuit électrique. C’est simple, bon marché, diablement efficace et fiable…

Le contact Reed de la HappyPress 3 est situé dans un petit boîtier en plastique.

Le problème est que ma femme, enseignante, utilise souvent son matériel privé avec des élèves. Et l’un de ces derniers a (probablement volontairement) cassé le boîtier en plastique. De telle manière qu’il ne puisse pas être recollé.

On voit nettement l’aimant vissé sur le socle. Le contact Reed est maintenu en place par de la colle chaude

Après avoir délicatement dégagé le contact Reed, on se rend compte qu’il est entier. Du reste, en l’approchant de l’aimant, le minuteur se met en route.

C’est ici qu’on va utiliser une autre excellente machine: l’imprimante 3D pour créer un nouveau petit boîtier en plastique. On va commencer par prendre les cotes de la pièce.

Dans un logiciel 3D (ici Fusion 360, mais Tinkercad, en-ligne, gratuit et très simple d’utilisation ferait parfaitement l’affaire), on réalise une nouvelle pièce. Par souci de simplicité, l’ouverture est réalisée sur le dessus, et pas contre la poignée. On n’oublie pas l’encoche pour passer les fils.

On passe ensuite par l’imprimante 3D. La pièce étant petite et les parois fines, j’ai choisi remplissage de 100%.

On visse la pièce en place, on y met le contact Reed. On ferme la presse, pour vérifier que le minuteur fonctionne bien.

On met alors un point de pistolet à colle de chaque côté pour maintenir le contact Reed en place. Pourquoi ne pas entièrement remplir de colle chaude? Parce que si un élève a pu casser la pièce, il peut la casser à nouveau. Dans ce cas, avec un minimum de colle, il sera plus facile de la remplacer à nouveau.

Pour récupérer les fichiers 3D: https://www.thingiverse.com/thing:5063834

Play

Une alternative à la Fimo… et une leçon d’humilité

Jusqu’à maintenant, je pensais, naïvement, que j’allais éduquer mes enfants. Mais je fais quoi quand ma gamine de 10 ans possède le génie créatif de sa maman et de sa tata? Petit projet « je finis vite avant d’aller au lit »… J’avoue… j’en suis incapable. Réalisé sans modèle.

 

 

Play


Création d’un tampon encreur à la découpeuse laser et imprimante 3D

Ma femme Carine, pour l’un de ses cours AC sur l’art postal, a besoin d’un faux tampon postal d’Attalens, d’un diamètre de 6.5 cm.

La réalisation d’un tampon sur mesure par une entreprise spécialisée est trop onéreux… et surtout pas dans l’esprit maker.

Voilà le résultat:

 

Réalisation du tampon

Création du design

Un tampon postal est graphiquement relativement simple. Comme il est réalisé à l’aide d’une découpeuse laser (on le verra plus loin), il nous faut une image vectorielle, au format SVG. Pour la réaliser, on peut utiliser différents logiciels, comme Illustrator (MAC/PC, payant et très cher), Inkscape (MAC/PC, open source et gratuit) ou Intaglio (MAC, payant, mais présent sur le master cantonal vaudois).
Intaglio est clairement le plus simple d’accès (inspiré de l’ancien module vectoriel d’AppleWorks), mais aussi le plus limité en fonctions.

Pour créer le château, j’ai importé une photo et ai simplement suivi les bords avec l’outil Trait.

Le tampon est réalisé en assemblant les différents éléments: texte, château, cercles…

 

Une fois le tampon réalisé, il faut le mettre en négatif et en miroir, avec le choix de couleur correspondant à la fonction marquage de la découpeuse laser. Comme la découpeuse laser du FabLab de Fribourg est pilotée depuis Inkscape, j’utilise ce programme pour finaliser mon projet.

On envoie ensuite le tout à la découpeuse laser. Il existe une matière de type caoutchouc spéciale pour faire les tampons sur les découpeuses laser. Cette dernière va commencer par graver le tampon, avant de faire un tour de découpe.

La découpe a été réalisée sur la découpeuse laser du FabLab de Fribourg. On trouve aussi des FabLabs à Renens, Nyon, Neuchâtel, Sion, Bienne, Ins, Genève, Berne, ainsi qu’à la HEP Vaud.

Réalisation de la poignée

La poignée a été créée directement sur Thingiverse. En supprimant le texte; on se retrouve avec un fond plat pour y coller le tampon.

On imprime ensuite la poignée avec une imprimante 3D.

Au final, le résultat donne un tampon personnalisé parfaitement fonctionnel, pour un coût entre 3 et 5 CHF.

Play


Impression d’un support pour stylos pour la Silhouette Cameo

Silhouette USA vend très cher le support pour stylos pour son plotter à découperSilhouette Cameo. Grâce à ce fichier et une imprimante 3D, on peut les fabriquer à la chaîne pour quelques centimes!

Attention à ne pas forcer pour introduire le porte-stylo! Il s’imprime à la bonne taille sur une Vertex K8400, mais est un peu grand lorsqu’il est imprimé avec une Ultimaker 2. Dans ce cas, réduire très légèrement la taille de la pièce à imprimer.


Imprimante 3D en enfantine: les emportes-pièces pour biscuits de Noël

Suite à mon tutoriel sur la création d’emportes-pièces avec une imprimante 3D et la formation Emitic qui s’ensuivait, ma collègue Françoise, enseignante en enfantine (CP/CE1) à Ecublens mis en pratique tout cela avec ses élèves.

Chaque élève a dessiné son emporte-pièce (on dit forme à biscuits, en Suisse). Françoise les a ensuite transformés en objets 3D avant de les imprimer devant les élèves. L’Ultimaker 2 trônait en effet à côté de son bureau, en classe. Les élèves ont ainsi pu suivre la création de leur forme.

L’emporte-pièce, le dessin original de l’élève, le tout dans un joli sachet avec une petite carte: et voilà un cadeau de Noël original pour les parents!

IMG_8710 IMG_3007 IMG_3560 IMG_9514

 

N’allez pas penser que les formes sont simplistes. En effet, dès la création du dessin, les élèves devaient penser à ce que cela allait donner en volume et surtout tenir compte des nombreuses contraintes imposées par le projet: imaginer une surface et en réaliser le tour en un trait, ne pas faire le dessin trop petit et de surfaces trop étroites, afin de tenir compte des contraintes du travail avec la pâte à biscuit… Il faut donc mentalement faire coïncider les ligne, la surface et le volume.

Voici le commentaire de ma collègue Françoise sur l’activité:

« Une belle aventure autant pour les élèves et pour l enseignante !!!! Pour offrir un cadeau de Noël utile et personnel, qui dure longtemps. Elle permet de réussir quelques soient les capacités des élèves, car il y a toujours la possibilité de prendre un chablon pour un élève en grande difficulté ou d’utiliser différentes techniques comme la géométrie pour faire l’ourson pour les élèves plus grands . Après on regarde l imprimante travailler 😉 ».

 

Objectifs du PER travaillés:

  • A 11 AV — Représenter et exprimer une idée, un imaginaire, une émotion par la pratique des différents langages artistiques…
  • A 13 AV — Explorer diverses techniques plastiques…
  • A 11 AC&M — Représenter et exprimer une idée, un imaginaire, une émotion par la pratique des différents langages artistiques…
  • A 13 AC&M — Explorer diverses techniques plastiques et artisanales…
  • MSN 11 — Explorer l’espace…
  • FG 11 — Exercer un regard sélectif et critique…

Rien que ça!


Petits moules pour pâte Fimo

Essai réussi de petits moules pour faire des bijoux en pâte Fimo. Le moule a été créé à partir d’une image en PNG grâce au site cookiecaster.com. Le moule a ensuite été mis à différentes échelles dans Cura, le logiciel qui prépare les objets pour l’imprimante 3D. Le papillon le plus petit été modifié dans SketchUp, afin d’épaissir les parois, devenues trop fines par la réduction de taille.

Les avantages sont de pouvoir proposer aux élèves plusieurs tailles, de réaliser des moules de formes n’existant pas dans le commerce, mais aussi de pouvoir facilement en réimprimer en cas de perte ou de casse. Il est aussi possible de réaliser le moule à partir d’un tracé réalisé au stylo noir, puis scanné.

L’impression de quatre papillons prend ainsi 22 minutes sur la K8400 et coûte 8 centimes de matière première.