Séquence 7 : Modélisation 3D et fabrication numérique
Comment modéliser un objet en 3D et le fabriquer avec des outils numériques (impression 3D, découpe laser) ?
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| Niveau | 4ème | Durée | 3 séances de 1h30 |
| Thème | Thème 2 : Conception et modélisation | ||
| Compétences | Modéliser un objet en 3D Utiliser des outils de fabrication numérique | ||
💡 Situation déclenchante
- Comment passer d'un dessin technique à un modèle 3D ?
- Quelles machines utiliser pour fabriquer les pièces ?
Problématique : Comment modéliser et fabriquer un objet technique avec des outils numériques ?
🎬 Situation déclenchante en vidéo
Collège G.Fouace st vaast la hougue. Maquette skatepark -imp3D 2, 00:00:25 · PodEduc
Auteur : Anthony Roy (collège Guillaume Fouace, Saint-Vaast-la-Hougue). Licence : Attribution - Pas d'Utilisation Commerciale - Pas de Modification 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0). Réutilisation : iframe. Voir la fiche d'origine
Réserve : Licence ND : on peut intégrer et montrer, mais NI MODIFIER NI REMONTER, pas de coupe, pas d'extrait remonté. La section « Téléchargements » de la fiche n'affiche aucun lien exploitable : le mode retenu reste l'intégration. La fiche ne porte aucune description : contenu à visionner avant la séance. Déposée en juillet 2026, très peu vue : aucun recul sur sa stabilité, prévoir un plan B.
Lecture depuis la plateforme d'origine. En cas de coupure, utilisez le repli sans écran ci-dessous.
Prompt de génération, variantes et repli sans écran : dossier des situations déclenchantes.
Activité 1 : Découverte de la modélisation 3D (40 min)
Les formats de fichiers 3D
Un modèle 3D est un fichier numérique qui décrit la forme d'un objet dans l'espace (longueur, largeur, hauteur).
- STL : format standard pour l'impression 3D (maillage de triangles)
- 3MF : format amélioré pour l'impression 3D (couleurs, matériaux)
- OBJ : format universel pour la 3D (textures, couleurs)
a) Complète le tableau des fichiers 3D du projet :
| Fichier | Format | Objet représenté | Usage |
|---|---|---|---|
| feu_tricolore.stl | STL | Impression 3D | |
| fontaine.stl | STL | ||
| luger.3mf | 3MF |
b) Quelle est la différence entre le format STL et le format 3MF ?
Activité 2 : Les outils de fabrication numérique (30 min)
Imprimante 3D et découpe laser
Il existe plusieurs machines de fabrication numérique, chacune adaptée à un type de matériau et de pièce.
a) Compare les 2 procédés de fabrication :
| Critère | Impression 3D (FDM) | Découpe laser (xTool M1) |
|---|---|---|
| Principe | ||
| Matériaux | ||
| Précision | ||
| Type de pièce | ||
| Format de fichier |
b) La xTool M1 combine découpe laser et gravure. Cite 2 utilisations possibles en technologie :
1.
2.
Activité 3 : Du modèle à la fabrication (40 min)
Préparer un fichier pour la fabrication
Avant de lancer la fabrication, il faut paramétrer le fichier dans un logiciel de tranchage (slicer) pour l'impression 3D, ou dans le logiciel de la xTool pour la découpe laser.
- Modéliser l'objet (ou télécharger un fichier STL/3MF)
- Importer dans le slicer (ex : Cura, PrusaSlicer)
- Paramétrer : épaisseur de couche, remplissage, supports
- Trancher et exporter le G-code
- Lancer l'impression
a) Mets les étapes de l'impression 3D dans le bon ordre :
| Ordre | Étape |
|---|---|
| Lancer l'impression sur la machine | |
| Modéliser l'objet en 3D ou ouvrir le fichier STL | |
| Trancher le modèle (slicer) pour créer le G-code | |
| Choisir les paramètres (remplissage, épaisseur, supports) | |
| Vérifier le modèle (dimensions, orientation) |
b) Pourquoi faut-il parfois ajouter des supports lors de l'impression 3D ?
📝 Synthèse : Ce que je retiens
Complète avec : STL, 3MF, impression 3D, découpe laser, slicer, G-code, couche par couche, xTool M1
Les fichiers ........................ et ........................ sont les formats standards pour la fabrication numérique.
L'........................ fabrique des pièces en déposant du plastique fondu ........................
La ........................ (machine ........................) permet de couper et graver des matériaux plats.
Le ........................ transforme le modèle 3D en instructions (........................) compréhensibles par la machine.