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Impression et imprimantes 3D en milieu scolaire : faut-il investir pour son école ?

Avant de pouvoir répondre à cette question, nous allons rappeler deux points essentiels : Qu’est-ce que l’impression 3D et comment fonctionne une imprimante 3D ?

L’impression en 3 dimensions est un procédé de fabrication qui fabrique une pièce en volume par dépôt successifs d’une matière (généralement du plastique ABS, mais aussi de la cire, du métal voire même du chocolat pour les imprimantes 3D qui sont utilisées en pâtisserie).

De la taille d’un micro-ondes, l’imprimante chauffe la matière en début de circuit pour la rendre exploitable, la fait circuler jusqu’à la tête d’impression qui va déposer la matière par couches successives, puis au contact de l’air, elle va se solidifier ce qui va permettre à un objet de prendre vie. Ce processus peut prendre plusieurs heures en fonction de la taille de l’objet que l’on veut créer.

La tête de l’imprimante fonctionne et se déplace donc suivant 3 axes : la largeur (X), la profondeur (Y) et la hauteur (Z).

A leur sortie en 2005, les imprimantes 3D furent réservées dans un premier temps aux industriels. La démocratisation est apparue à partir de 2013, date à laquelle les prix sont devenus abordables. En 2017 on trouve des imprimantes 3D destinées à l’éducation à partir de 300 € HT (en kit), ou 550 € HT (imprimante montée). Les imprimantes les plus perfectionnées ayant un cout de 3000 € HT.

Les consommables (plastique ABS) ont désormais un coût de revient très bas (environ 12 € HT euros les 14 rouleaux de couleurs différentes pour une longueur de 6m chacun).

Une fois l’imprimante acquise, le coût d’utilisation est donc très économique et permet de pouvoir multiplier les projets pour un très faible coût.

Comment intégrer l’impression 3D à l’école ?

Dans un milieu scolaire, un projet d’impression 3D peut être un projet de groupes à lancer sur une année, les applications sont multiples et cela peut contribuer à in

troduire la notion d’entrepreneuriat à l’école mais aussi, point important, c’est un périphérique qui est à même de pouvoir créer un pont multi disciplinaires (art, physique, mathématique, technologie) …

Certains collèges ont par exemple effectué des projets d’impression d’instruments de musique en 3D. Sur quelques mois, les élèves se sont donc investis sur la notion de design (art plastique), de conception (informatique), de fonctionnement des ondes sonores (physique) et aussi du sens de l’ouïe chez l’homme (SVT).

Il semble censé de sensibiliser aujourd’hui les enfants ou collégiens à un outil qui sera largement utilisé et deviendra commun dans quelques années.
L’impression 3D est en effet considérée comme une innovation de rupture majeure au même titre que le fut l’arrivée des micro-ordinateurs ou l’accessibilité à internet.

Cet outil entraîne une augmentation de la créativité et de l’inspiration pour les élèves qui peuvent utiliser cet outil.

Si la conception de A à Z d’un projet nécessite un réel investissement de la part du professeur qui gère cet atelier, le fonctionnement d’une impression 3D fonctionne via l’utilisation de plans. Il existe des plateformes d’échanges qui permettent de mettre en commun les plans des objets, à disposition. Les élèves peuvent donc avoir accès à une banque de projets, les utiliser tels quels, s’en inspirer ou les améliorer.

Le champ d’application des objets imprimés en 3D est immense : stylo, outils, coffret, bijoux, monture de lunettes etc… On peut même imprimer -lorsqu’un objet est cassé- uniquement la pièce défectueuse au lieu de remplacer l’objet dans son entièreté.

Enfin notons qu’il existe des stylo 3D, qui permettent de dessiner sur les 3 axes.

Le stylo est alimenté par un fil de plastique, la matière se refroidi instantanément en sortie, ce qui permet de dessiner sur le plan vertical (dans l’air) sans limitation.

Ce type de matériel est parfait pour une initiation et a un coût réduit (environ 120 € HT).

Notons que le Conseil Economique, Social et Environnemental (CESE) a émit un rapport (Imprimante 3D, innovations technologiques et performance industrielle de la séance plénière du 24 mars 2016) ou il suggère d’enseigner l’utilisation des imprimantes 3D à l’école dès 5 ans et recommande aux institutions éducatives de miser sur l’enseignement de l’impression 3D afin d’être prêts à « préparer les technologies essentielles de demain ».

En effet dans quelques années l’impression 3D de maisons, de voitures, mais aussi d’organes (oreille, mâchoire et nez ont déjà été imprimés et implantés à des patients, et l’impression de peau devrait être fonctionnelle d’ici 5 ans) sera une chose qui n’étonnera plus personne !

Alors 1, 2, 3(D)… imprimez !

Comments

  • Un projet complet en impression 3D développé en classe de cm1 !!
    De la modélisation à l’impression en intégrant même l’assemblage d’un prototype d’imprimante développé en fablab pour ce cadre d’intervention !

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