Cours : Modélisation et impression 3D

Cours : Modélisation et impression 3D | Campus RÉCIT

Introduction
Le cours Modélisation et impression 3D a pour objet de fournir les moyens de favoriser l’utilisation pédagogique de la modélisation 3D ainsi que de l’impression 3D.
La formation a été séparée en modules indépendants et relativement courts à traiter. Ceux-ci vous aideront, entre autres, à explorer les possibilités de la modélisation 3D ainsi que de l’impression 3D. Tout au long de la formation, des activités supplémentaires permettront de mettre en application les connaissances acquises et d’évaluer les apprentissages réalisés.
Le contenu de cette autoformation est généralement «couvert» en une demi-journée, mais vous pourrez prendre le temps que vous voudrez pour le compléter considérant qu’il est difficile de quantifier le temps supplémentaire que chacun prendra pour la consultation des divers documents et liens proposés.
Cadre de référence de la compétence numérique
Publié en avril 2019, ce cadre de référence a pour objectif de favoriser le développement de la compétence numérique autant dans le monde scolaire qu’au-delà. Il vise à développer des compétences nécessaires dans le futur.
Les documents sont disponibles sur le site du ministère de l'Éducation du Québec.
Une compétence numérique, mais 12 dimensions
Lors d'activités en programmation et en robotique, les enseignants et les élèves développent particulièrement ces dimensions de la compétence numérique :
2. DÉVELOPPER ET MOBILISER SES HABILETÉS TECHNOLOGIQUES
3. EXPLOITER LE POTENTIEL DU NUMÉRIQUE POUR L’APPRENTISSAGE
10. RÉSOUDRE UNE VARIÉTÉ DE PROBLÈMES AVEC LE NUMÉRIQUE

Cette formation, financée par le bureau de mise en œuvre du plan d’action numérique (MEQ), fait partie du parcours Laboratoire créatif. Consultez cette page du site du RÉCIT pour de plus amples renseignements sur ce parcours. Vous pouvez également consultez la liste des formations de ce parcours.
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  Voici le badge que vous pourrez obtenir en réalisant cette formation :
  
  Découverte
  30 minutes
  
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  Introduction (Durée : 3 min 29 s)
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Découverte 30 minutes
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1. De la 2D à la modélisation 3D
Ce module introduit le passage (conceptuel) de la représentation en deux dimensions (2D) à celle en trois dimensions (3D). On situe le dessin 3D dans la perspective plus large de l’histoire de l’art, pour ensuite évoquer l’apport plus récent du numérique. De plus, le potentiel pédagogique de la modélisation 3D ainsi que des repères culturels qui peuvent y être associés sont présentés. Ce module devrait permettre d’initier quiconque au concept de tridimensionnalité. La vidéo qui suit reprend les éléments textuels qui se trouvent dans la phase d'apprentissage de ce module.
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  Apprentissages - module 1 Livre
  
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  Les aspects traités dans la phase d'apprentissage de ce module sont les suivants.
  1. De la 2D à la modélisation 3D
  1.1. Passage historique de la 2D à la 3D
  
  1.1.1. De la 2D à la 3D dans l’art
  
  1.1.2. La venue du numérique
  
  1.1.3. Du dessin 3D à la modélisation 3D
  
  1.2. Repères culturels
  1.3. Potentiel pédagogique de la modélisation 3D
  
  1.3.1. Le développement des compétences
  
  1.3.2. L’acquisition de connaissances
  
  1.3.3. L’apport à la créativité
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  Suggestions d'activités complémentaires - module 1 Page
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2. De la 3D digitale à l’impression 3D
Ce module introduit l’impression 3D par un survol historique de cette technologie. Les différents principes et les méthodes d’impression 3D sont expliqués. De plus, quelques catégories d’imprimantes seront décrites. Ce module se termine par une exploration du potentiel pédagogique de l’impression 3D. Il devrait permettre à celui ou celle qui souhaite connaitre les grands principes liés à l’impression 3D ainsi que son apport pédagogique de s’y initier. La vidéo qui suit reprend les éléments textuels qui se trouvent dans la phase d'apprentissage de ce module.
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  Apprentissages - module 2 Livre
  
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  Les aspects traités dans la phase d'apprentissage de ce module sont les suivants.
  
  2. De la 3D digitale au principe d’impression 3D
  2.1. L’impression 3D, de l’âge de pierre à l’ère du numérique
  2.2. Principes et méthodes de l’impression 3D
  2.2.1. Le dépôt de matière fondue (FDM)
  2.2.2. La stéréolithographie
  2.2.3. La fusion sélective par laser
  2.3. Les catégories d’imprimantes par dépôt de matière fondue (FDM)
  2.3.1. Imprimante cartésienne
  2.3.2. Imprimante delta
  2.3.3. Imprimante polaire
  2.3.4. Imprimante avec un bras robotisé
  2.4. Potentiel pédagogique de l’impression 3D
  2.4.1. Le développement des compétences
  2.4.2. L’intégration des matières
  2.4.3. Des liens avec les programmes
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  Suggestions d'activités complémentaires - module 2 Page
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3. Du modèle 3D à la production
Ce module explique le chemin emprunté par un objet 3D, après avoir été modélisé, jusqu’à l’imprimante 3D en passant par le trancheur. Les différents réglages possibles dans le trancheur sont expliqués et devraient permettre à un utilisateur d’être en mesure de comprendre les dernières étapes qui précèdent l’impression 3D. La vidéo qui suit reprend les éléments textuels qui se trouvent dans la phase d'apprentissage de ce module.
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  Apprentissages - module 3 Livre
  
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  Les aspects traités dans la phase d'apprentissage de ce module sont les suivants.
  3. Du modèle 3D à la production
  3.1. Du fichier de l’objet 3D modélisé en passant par le trancheur jusqu’à l’imprimante
  3.1.1 Les fichiers 3D
  3.1.2. Le format .STL
  3.1.3. Le format .OBJ
  3.2. Le trancheur
  3.2.1. Manipulation de la pièce : translation, pivot, échelle, coupe
  3.3.2. Supports
  3.3.3. Têtes d’impression et matériaux
  3.3.4. Adhésion au lit d’impression : radeau et bordure
  3.3.5. Hauteur des couches : la première et les subséquentes
  3.3.6. Vitesse d’impression
  3.2.7. Remplissage : taux et types
  3.2.8. Température
  3.3. Le G-Code
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  Suggestions d'activités complémentaires - module 3 Page
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4. Sécurité, mécanique, limites et solutions
Afin de rendre l’impression 3D la plus sécuritaire et agréable possible, ce module propose certains conseils. En plus d’expliquer l’ensemble des pièces qui constitue généralement une imprimante, il présente certains paramètres à considérer, des contraintes à anticiper et des pistes de solutions à de possibles problèmes techniques. La vidéo qui suit reprend les éléments textuels qui se trouvent dans la phase d'apprentissage de ce module.
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  Apprentissages - module 4 Livre
  
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  Les aspects traités dans la phase d'apprentissage de ce module sont les suivants.
  4. Sécurité, mécanique, limites et solutions
  4.1 Sécurité
  4.2. Prise en main de l’imprimante
  4.2.1. Les pièces de l’imprimante 3D
  4.2.2. Les matières premières de l’impression 3D
  4.3. Tester les limites de l’impression 3D
  4.4. Problèmes techniques et solutions
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  Suggestions d'activités complémentaires - module 4 Page
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5. Repousser les limites de l’impression 3D
Ce module offre quelques pistes afin de repousser les limites de l’impression 3D en la combinant à d’autres technologies. La vidéo qui suit reprend les éléments textuels qui se trouvent dans la phase d'apprentissage de ce module.
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  Apprentissages - module 5 Livre
  
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  5. Repousser les limites de l’impression 3D
  5.1. Imprimer une imprimante 3D
  5.2. Recycler et produire son filament
  5.3. Numériser un objet 3D
  5.4. Intégration de l’impression 3D à d’autres technologies
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  Suggestions d'activités complémentaires - module 5 Page
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  Évaluation - module 5 Test
  
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Conclusion et références
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  Cette formation a été conçue à l'été 2018 par M. Michel Lacasse, conseiller pédagogique du RÉCIT à la FGA pour la région de la Gaspésie-Îles de la Madeleine.
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Autres ressources
Ces ressources feront bientôt partie d'une autre autoformation sur l'impression 3D.
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Modélisation et impression 3D

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Cadre de référence de la compétence numérique

Une compétence numérique, mais 12 dimensions

Lors d'activités en programmation et en robotique, les enseignants et les élèves développent particulièrement ces dimensions de la compétence numérique :

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1. De la 2D à la modélisation 3D

2. De la 3D digitale à l’impression 3D

3. Du modèle 3D à la production

4. Sécurité, mécanique, limites et solutions

5. Repousser les limites de l’impression 3D

Conclusion et références

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