Comment choisir des matériaux adaptés à l'enseignement supérieur

L'impression 3D a le pouvoir de révolutionner la salle de classe. Avec des applications allant bien au-delà des cours d'ingénierie, l'impression 3D prépare les étudiants au monde du travail, les aide à développer leurs compétences analytiques et active leur créativité. Avant que les éducateurs des écoles K12 et des universités puissent utiliser l'impression 3D en classe, ils doivent se familiariser avec l'écosystème de l'impression 3D, qui ne se limite pas à la seule imprimante. Il y a de multiples facteurs à prendre en compte : la conception 3D, le matériel, les logiciels et les matériaux. Grâce à notre large gamme de matériaux, Formlabs peut aider les enseignants à sélectionner les résines adaptées pour leurs cours en présentiel ou en ligne. 

Dans cet article de blog, nous vous expliquerons comment trouver le matériau qui vous convient. Voici les étapes que nous couvrirons :

• Définissez vos objectifs d'apprentissage.

• Découvrez les caractéristiques uniques de nos différentes résines.

• Adaptez vos résines à vos plans de cours.

Il convient de définir des objectifs d'apprentissage clairs avant d'intégrer l'impression 3D dans la salle de classe. Que voulez-vous que vos élèves réalisent avec l'impression 3D ? Grâce à l'impression 3D, les étudiants peuvent améliorer leurs compétences en matière de modélisation et de fabrication, apprendre à résoudre des problèmes réels et découvrir des solutions pour économiser du temps et de l'argent. Elle peut également renforcer leur curiosité pour les technologies numériques et développer leur imagination. Ces objectifs peuvent être adaptés aux différentes disciplines universitaires. En évaluant soigneusement comment l'impression 3D peut améliorer l'apprentissage, les enseignants de toutes les disciplines académiques peuvent créer leur propre programme d’initiation. 

L'impression 3D a depuis longtemps prouvé son utilité dans des applications d'ingénierie telles que la fabrication de gabarits et de fixations, que les enseignants peuvent exploiter pour leurs cours de technologie. La fabrication additive offrant une plus grande liberté de conception que la fabrication soustractive, les éducateurs peuvent se fixer des objectifs pour couvrir plus de sujets et effectuer plus de tâches au cours d'un semestre. Ils peuvent également encourager les élèves à développer leurs compétences en matière de pensée computationnelle et consacrer plus de temps à l'apprentissage pratique. 

Le domaine médical est également très prometteur pour l'impression 3D. L'impression 3D joue un rôle essentiel dans la formation des futurs médecins et infirmiers, et les prépare aux opérations réelles en fabriquant des modèles réalistes. 

Surgical Resin est par exemple utilisée pour des applications expérimentales et Elastic Resin pour le prototypage de pièces de dispositifs. Elastic Resin simule également les tissus mous tels que la peau. 

Dans les disciplines de l'art, du design et de l'architecture, l'impression 3D aide les étudiants à imaginer de nouvelles possibilités et à leur donner vie. Les étudiants en métallurgie peuvent par exemple utiliser des logiciels CAO pour concevoir différents bijoux, et les étudiants en architecture peuvent construire des modèles physiques très détaillés. Jocelyn DeSisto, créatrice de bijoux et ambassadrice de Formlabs, a utilisé l'impression 3D pour relever des défis de conception. Sa société de joaillerie Lot28 produit des bijoux avec des détails de surface complexes qui sont difficiles à reproduire à la main. « Comme avec un modèle de dessin, je suis capable de maximiser le temps de conception en créant un modèle 3D, puis d'en imprimer de nombreuses versions rapidement sans devoir le fabriquer à la main. » 

Nos résines présentent des caractéristiques uniques ; il n'y a pas deux résines identiques. Leurs différentes caractéristiques répondent à des besoins variés : par exemple, Tough 2000 Resin convient au prototypage de pièces solides et robustes qui ne doivent pas se plier facilement. Nous allons maintenant passer en revue certaines de nos résines et la manière dont leurs qualités distinctives peuvent soutenir différents résultats d'apprentissage.

Parfaite pour le prototypage, Draft Resin imprime trois à quatre fois plus vite que les autres résines standard. Le nom de ce matériau (Draft = ébauche) vient de sa capacité à imprimer rapidement des pièces de grande taille, ce qui permet d'itérer plusieurs conceptions au cours de la même journée. L'impression à 300 microns d'épaisseur de couche permet une précision suffisante pour le prototypage et la fabrication rapide de différentes conceptions.

Étant donné que Draft Resin est conçue pour le prototypage rapide, il convient aux cours d'ingénierie où les étudiants testent et itèrent des conceptions. L'utilisation de Draft Resin peut rendre les cours d'ingénierie plus efficaces : des modèles qui auraient pris 10 heures à imprimer peuvent être réalisés en deux heures à peine. Draft Resin imprime rapidement sans transiger sur la qualité.

Lance Winkel, maître de conférences à la Viterbi School of Engineering de l'USC, a utilisé Draft Resin pour accélérer l'idéation de projets. Draft Resin a permis à Winkel et à ses étudiants de gagner du temps.« Draft Resin permet souvent de terminer une impression jusqu'à quatre fois plus vite. Avec Grey Resin, la même imprimante Form 2 a récemment mis 12 heures  pour réaliser une impression », a déclaré M. Winkel. « Pour le même agencement sur la plateforme, et simplement quelques réglages de supports d'impression pour s'adapter à Draft Resin, l'impression s'est terminée en moins de 3 heures ! Cela signifie que quatre fois plus de projets ou d'itérations peuvent être réalisés avec la même imprimante dans le même temps. C'est une véritable mutation ! »

Elastic Resin est la plus souple des résines techniques de Formlabs. Les pièces imprimées avec ce matériau ont l'aspect et la pliabilité de pièces moulées en silicone. Elles peuvent aussi résister à des contraintes cycliques. Souple mais résiliente, Elastic Resin fait partie d'une catégorie émergente appelée matériaux élastomères. Habituellement, les pièces souples en uréthane et en silicone utilisées pour des applications telles que les accessoires, modèles médicaux, en robotique ou encore dans les studios d'effets spéciaux sont produites en externe ou réalisées par des procédés de moulage. Des matériaux pour l'impression 3D directe commencent à apparaitre, mais les pièces fabriquées avec ces matériaux ne durent pas plus d'un ou deux cycles, et elles ne présentent pas cette texture propre au silicone. Le développement de résines stéréolithographiques (SLA) souples est souvent un défi. Les pièces doivent être très élastiques, mais suffisamment résistantes pour ne pas se déchirer pendant l'impression. Or ces deux propriétés sont exactement antagonistes.

Elastic Resin peut facilement être utilisée dans les écoles de médecine ou les cours de sciences. Le secteur des soins de santé utilise des modèles anatomiques spécifiques aux patients pour préparer les opérations. Les étudiants en médecine peuvent se préparer à leur carrière en utilisant des modèles imprimés en 3D. La nature opaque d'Elastic Resin aide les étudiants à visualiser les cavités internes et sa durabilité évite aux modèles de se casser.

Choisissez Tough 2000 Resin pour des pièces rigides et solides qui ne plient pas aisément. Ce matériau est idéal pour fabriquer des pièces fonctionnelles comme des boitiers et des logements, des gabarits et des fixations, des raccords mécaniques et des prototypes soumis à l'usure.  

Tough 2000 Resin est le matériau le plus solide et le plus rigide de notre nouvelle famille de résines fonctionnelles Tough et Durable. Ces matériaux, qui comprennent Tough 2000 Resin, Tough 1500 Resin et Durable Resin peuvent tous résister à la compression, aux étirements, aux plis et aux impacts sans casser, mais les différences entre eux deviennent évidentes quand on compare certaines propriétés essentielles comme le module. 

En raison de l'amélioration de la résistance, de la rigidité et de l'allongement, Tough 2000 Resin est parfaite pour la conception de produits et les cours d'ingénierie où les étudiants doivent produire des pièces fonctionnelles qui peuvent résister à l'usure.

L'impression 3D peut être au cœur de votre plan de cours, ou être utilisée comme un outil pour soutenir l'apprentissage. Les matériaux utilisés ont un grand impact sur la planification des cours d'impression 3D dans l'enseignement supérieur. Les enseignants peuvent combiner les résines selon leurs objectifs d'apprentissage.