Art Sciences 2025/2026 E3
Cahier n°3 : Champ d'agrainage
Journée du Mardi 27 janvier 2026
- 1er test sur 3Dx expérience afin de pouvoir faire le socle qui va servir de présentatoir et du support, qui va servir de coque pour accueillir la mâchoire et la terre. Cependant, nous n'arrivons qu'a exporter le scan de la mâchoire en format (stl ou fbx, qui sont tout les deux des formats de maillage) impossible à modifier. Il faut donc repasser par Blender pour pouvoir créer le socle et le creux
- 2 ème test sur Blender : Nettoyage du scan de mâchoire sur Blender afin d'avoir un modèle propre et imprimable. On retire donc le support visible et les défauts existants sur le modèle.
- Création d'un premier modèle de socle test de l’œuvre sur Blender. Pour cela on crée une "courbe bézier" que l'on agrandit d'environ 1 mètres. On crée sa symétrie selon l'axe central de la machoire pour avoir une forme esthétique et cohérente.
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- Premier test de creux : Agrandissement de la mâchoire pour former un creux qui servira à déposer de la terre. Cependant, la forme ne permet pas d'épouser complètement le scan de la mâchoire. Il faut donc repenser la méthode.
- Commande des bobines de filaments bleus en vue de futurs impressions.
Journée du Mercredi 28 janvier 2026
- Deuxième scan afin d'avoir une mâchoire plus nette à l'aide de l'app Polycam. Cependant, celui-ci n'a pas fonctionné à cause d'un temps de chargement trop long.
- Création d'un nouveau support : sculpté à partir d'un cube et du crâne mis en négatif. On ajoute également une forme cylindrique en négatif pour réaliser le creux qui va accueillir la terre. Cette technique permet d'avoir une forme qui épouse totalement le scan.
- Récupération du filament bleu
Journée du Jeudi 29 janvier 2026
- Amélioration du support autour de la mâchoire sur Blender. Ici, l'important est de combler les trous issus du maillage pouvant poser problème lors de l'impression.
- Discussion sur les problèmes de basculement et de flambage de la structure : nous calculons la taille de la plaque de support nécessaire pour éviter le basculement (Voir Note de calcul n°1)
- Découpage du modèle en plusieurs afin de pouvoir imprimer par impression 3D et rajout d'un système de fixation (trou sur la coque et cylindre à emboiter pour assembler le support et les parties de socles entre eux facilement.)
- Lancement d'une impression test d'une durée d'un jour et 22 heures.
Journée du Jeudi 29 janvier 2026
- Récupération de l'impression : celle-ci est raté notamment pour deux raisons : un problème de débit d'extrusion au sein de l'imprimante qui arrive souvent sur l'imprimante choisie (Creality) et un problème de modèle : l'impression de la première couche s'est faite avec un motif différent sur la première couche, comme si celle-ci n'était pas droite dans le modèle mais légèrement penchée. Il faut sûrement retravailler le modèle afin d'avoir une première couche vraiment plane.
Note de calcul n°1 : Flambement ou basculement de la tour
Données de départ
Données matériau
Matériau : PLA
Densité ρ ≈ 1,24 g/cm3
Module d’Young E ≈ 3,5 GPa
Géométrie de la tour
Hauteur H = 100 cm = 1 m
Base rectangulaire :
largeur b = 1,7 cm
profondeur d = 2,5 cm
Section A = 1,7 * 2,5 = 4,25 cm2
On suppose pour l’instant que la tour est pleine, posée sur une base plane, chargée uniquement par son poids propre.
Poids de la tour
Volume
V = A × H = 4,25 * 100 = 425 cm3
Masse
m = 425 * 1,24 ≈ 527 g
Poids
P ≈ 5,2 N
Le poids n’est pas énorme, donc l’écrasement n’est pas un problème.
Le vrai danger est le flambement (ou le basculement) de la structure.
Stabilité au flambement
Le flambement se fait autour de l’axe le plus faible, ici le côté de 1,7 cm
Moment d’inertie minimal
I = b*(d^3) /12 = 2,5 * 1,7^3 / 12 ≈ 1,02 cm4 = 1,02×10−8 m4
Charge critique d’Euler
Pcr = π^2 * E * I / H2
Pcr = (π^2 * 3,5 * 109 * 1,02 * 10−8) / 1^2 = 352 N
Ton poids réel ≈ 5 N, donc facteur de sécurité ≈ 70
Pas de flambement en statique.
Stabilité au basculement
Le basculement se produit quand le centre de gravité dépasse le bord de la base.
Demi-largeur critique (côté le plus faible)
1,7 / 2 = 0,85 cm
Angle limite avant basculement
tan(θ) = 0,85 / 100 -> θ ≈ 0,49∘
C’est très faible
Une inclinaison minime ou une petite force latérale suffit à la faire tomber.
Taille de support recommandée
Pour une stabilité correcte, on vise :
angle critique ≥ 5°
ou force latérale admissible *10 minimum
Base nécessaire
tan(5∘) = (B/2)/100 -> B ≈ 17,5 cm
Recommandation réaliste
socle de 18 × 18 cm minimum
idéalement lourd (PLA plein, ou lesté)
Conclusion
Bonne résistance mécanique mais mauvaise stabilité mécanique sans support
Support recommandé : largeur ≥ 18 cm