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Conception CAO et impression 3D – du modèle à la pièce imprimée, métiers de technicien CAO et d'impression 3D

TechnologieMétiers de la technologie15–16 ans

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Construisez une pièce à partir de solides simples (un bloc aux arêtes arrondies, un cylindre, un trou débouchant et une patte en porte-à-faux) avec des cotes en mm dans une vue 3D orientable, vérifiez ses trois vues orthogonales, puis tranchez-la comme dans un logiciel de tranchage : hauteur de couche, remplissage, nombre de parois et supports pour les surplombs de plus de 45°. Suivez un aperçu de l'impression couche par couche avec le temps estimé, la longueur et la masse de filament (PLA, 1,24 g/cm³), le coût de la matière et un graphique du compromis résistance–masse–temps, et terminez par les fiches métier de technicien CAO et de technicien en impression 3D.

Leçon : Métiers de la mécanique : technicien CAO et technicien en impression 3D (fabrication additive) ; la chaîne conception–tranchage–impression

Ce qu’elle montre

La simulation suit une chaîne de travail réelle partagée par deux métiers techniques. Un technicien CAO construit une pièce à partir de solides simples : un bloc aux arêtes arrondies, un cylindre ajouté, un trou soustrait et une patte en porte-à-faux, le tout coté en millimètres. Un technicien en impression 3D la découpe ensuite en couches et choisit hauteur de couche, parois, remplissage et supports, car un surplomb incliné de plus de 45° par rapport à la verticale ne peut pas être imprimé dans le vide. L'estimation est simplifiée (lignes de 0,45 mm, vitesse moyenne de 75 % de la consigne, supports à 15 %), mais montre bien les compromis entre résistance, matière, temps et coût.

Mode d’emploi

Dans 1. Conception CAO, déplacez Longueur, Largeur, Hauteur, Congé R, les curseurs du cylindre et Trou débouchant, puis Patte : longueur et Patte : angle dessous, et comparez le modèle 3D aux vues. Dans 2. Tranchage, modifiez Hauteur de couche, Remplissage et Nb de parois, déplacez Voir la couche et faites glisser sur le graphique. Décochez les supports puis cliquez sur ▶ Imprimer dans 3. Impression pour voir l'échec.

Paramètres modifiables

  • Étape de départ 1. Conception CAO, 2. Tranchage, 3. Impression, 4. Métiers
  • Longueur du bloc L 20–80 mm
  • Largeur du bloc W 20–60 mm
  • Hauteur du bloc H 5–30 mm
  • Rayon du congé 0–10 mm
  • Diamètre du cylindre (0 = pas de cylindre) 0–40 mm
  • Hauteur du cylindre 2–30 mm
  • Diamètre du trou débouchant (0 = pas de trou) 0–16 mm
  • Longueur de la patte en porte-à-faux (0 = pas de patte) 0–25 mm
  • Angle du dessous de la patte par rapport à la verticale 20–90 °
  • Hauteur de couche 0,1–0,3 mm
  • Taux de remplissage 0–100 %
  • Nombre de parois (périmètres) 1–5
  • Ajouter des supports aux surplombs de plus de 45°
  • Vitesse d'impression 20–100 mm/s
  • Prix du filament PLA 10–60 USD/kg

Questions à explorer

  1. Comment la résistance, la masse et le temps d'impression évoluent-ils quand le remplissage passe de 20 % à 100 % ?
  2. Pourquoi une patte dont le dessous est à 60° de la verticale a-t-elle besoin d'un support, mais pas à 40° ?
  3. Dans cette chaîne, quelles étapes sont réalisées par le technicien CAO et lesquelles par le technicien en impression 3D ?

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