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Étude de cas Enseignement

L'impression 3D est synonyme d'apprentissage pratique et d'un avenir meilleur

Avec l'irruption de l'impression 3D dans les laboratoires et les salles de classe, les chercheurs’ d'aujourd'hui et ’les scientifiques, ingénieurs et concepteurs de demain peuvent résoudre’ les défis posés par le monde.

Université d'Alabama Huntsville utilise des machines FDM de Stratasys

Stephen Collins, spécialiste de l'élaboration de prototypes à l'Université d'Alabama, Huntsville, a dû faire face à un problème que beaucoup aimeraient rencontrer. La demande pour ses services a considérablement augmenté au fur et à mesure que le nombre d'étudiants du prestigieux département d'Aéronautique et d'ingénierie grimpait en flèche, ’passant de 200 à 1 000 sur une période de dix ans.

M. Collins supervise l'atelier de fabrication de l'Université réservé aux étudiants’s'étendant sur plus de 1 000 mètres carrés. Cet espace abrite de nombreux équipements commandés par ordinateur ou utilisés manuellement par les étudiants pour réaliser différents prototypes pour leurs projets personnels, mais aussi ceux parrainés par les secteurs public et privé, ou des partenaires comme la NASA, l'armée américaine ou BAE Systems.

Non seulement le nombre de prototypes augmentait en raison des nouvelles inscriptions, mais la demande pour des modèles géométriquement complexes –, difficiles et très long à réaliser au moyen des méthodes de fabrication conventionnelles – devenait exponentielle.

Université d'Alabama Huntsville utilise des machines FDM de Stratasys

S. Collins connaît l'impression 3D et la technologie de modélisation par dépôt de fil en fusion (FDM) depuis ses débuts et s'est finalement tourné vers les systèmes de production 3D Fortus® pour résoudre ses problèmes de production. “Nous avons analysé tous les autres systèmes et fabricants. Finalement, aucun doute n'était possible,” déclare S. Collins. “Nous avons compris qu'il s'agissait d'une occasion de financement unique et nous n'avions pas le droit à l'erreur.”

Depuis l'achat du système de production 3D Fortus, S. Collins a été enthousiasmé par les résultats obtenus. “Les’ étudiants apprennent facilement à l'utiliser et il produit des modèles fonctionnels plus précis à n'importe quelle heure du jour et de la nuit. C'est’ comme si nous disposions d'une seconde et d'une troisième équipe sans nom dans notre installation de fabrication.”

Avec Fortus, les conceptions des étudiants se multiplient

Université d'Alabama Huntsville utilise des machines FDM de Stratasys

Ces derniers temps, les projets de conception des étudiants ont grandement bénéficié de l'utilisation du système de production 3D Fortus. La University Student Launch Initiative (USLI) en est un bon exemple. Ce concours international parrainé par la NASA met des équipes d'étudiants au défi de concevoir, construire et lancer une charge utile scientifique à une altitude définie au préalable. L'équipe de l'université’, Charging Rocket Works, utilise le système de production 3D Fortus à plein rendement pour élaborer le projet, et cela pour quelques raisons clés :

  • Le temps. Les délais sont serrés et la capacité du système de production Fortus 3D à produire rapidement plusieurs modèles à différentes échelles a permis à l'équipe de se concentrer sur l'ingénierie, la conception et les aspects fondamentaux du processus.
  • Complexité de la conception. La conception de la charge utile de cette année’ est une mise à jour contemporaine de la capsule spatiale Gemini développée pour servir d'éventuel véhicule privé pour l'équipage. L'équipe réalise actuellement des tests aérodynamiques des caractéristiques de vol et quelques modifications et ajouts à la conception d'origine. Le degré de précision du modèle doit être tel que les méthodes de fabrication de fusées traditionnelles, comme le moulage par injection, seraient incapables de l'atteindre. De plus, l'équipe est en train d'élaborer des ailettes réalisées en ABS sur le Fortus avec des inserts métalliques pour supporter une charge beaucoup plus importante que la plupart des fusées.
  • Le facteur WOUAH. Lors d'un récent lancement à échelle réduite, plusieurs participants et spectateurs ont été impressionnés par les modèles’ des étudiants, et on taxé leur travail de “révolutionnaire.”

Jeter un pont avec les futurs employeurs

Université d'Alabama Huntsville utilise des machines FDM de Stratasys

L'acquisition du système de production 3D Fortus a produit un avantage inattendu : des entreprises des secteurs public et privé ont approché l'université pour lui demander de l'aide pour la production de prototypes. “Apparemment, la nouvelle s'est rapidement répandue que nous avions la machine, et les gens sont venu frapper à notre porte longtemps avant que nous ne soyons prêts à travailler avec eux” déclare Stephen Collins. “Nous’ travaillons maintenant avec la NASA, l'armée américaine, BAE Systems et d'autres entreprises qui préfèrent rester anonymes.”

Les étudiants de Huntsville utilisent les systèmes de production 3D Fortus pour aider un inventeur privé à concevoir un détecteur d'incendie monté sur des hélicoptères sans pilote, afin de détecter les incendies de forêt, et même des tirs d'armes à feu, dans des régions forestières reculées. Un autre prototype construit avec le système de production 3D Fortus pour une entité privée est un mécanisme automobile complexe dont la valeur commerciale estimée s'élève à plus de 280 milliards de dollars.

Stephen Collins convient que les bénéfices économiques de ces partenariats ne sont pas négligeables, mais au niveau des étudiants, il insiste sur le fait qu'il s'agit non seulement d'une occasion en or pour travailler avec des ingénieurs extérieurs à l'université, mais aussi’ une chance inespérée d'entrer en contact avec celui qui pourrait bien être un futur employeur.

“Le milieu des entreprises a très vite eu vent de nos capacités, et le système Fortus nous a permis de créer des partenariats qui n'auraient jamais vu le jour sans lui. De plus, il nous aide à maintenir, améliorer et élargir les relations avec nos étudiants, nos chercheurs et le corps enseignant, et notre communauté de partenaires en R&D”.

Pour conclure, Stephen Collins nous parle des performances : “Les systèmes Fortus nous offre un équilibre parfait entre la fonctionnalité des pièces, le choix des matériaux, et des coûts de fonctionnement parfaitement adaptés à nos besoins. Je peux vous dire’ que l'on ne regrette pas notre décision.”

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