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Ce cours fournit une introduction à la fabrication additive distribuée utilisant l'impression 3D open source. Tout d'abord, ce cours fournira un aperçu du matériel open source et du développement technologique en théorie et en pratique. L'utilisation des logiciels et les communautés d'utilisateurs seront mises en avant et démontrées. Ensuite, le cours détaillera la conception, l'utilisation et la maintenance de l'électronique open source derrière le développement de prototypeurs rapides auto-réplicatifs. Ensuite, l'évolution technologique de la technologie d'impression 3D open source sera abordée en mettant l'accent sur le développement de l'innovation pour améliorer les performances et la sélection des matériaux. Chaque étudiant construira un RepRap personnalisé et le cours couvrira le matériel, le micrologiciel, le découpage et le logiciel de contrôle d'imprimante pour le fonctionnement et la maintenance de l'appareil. Enfin, les propriétés des matériaux, les applications et les ramifications de la technologie RepRap seront discutées.

Le cours est destiné aux étudiants avancés du premier cycle et des cycles supérieurs en science et génie des matériaux, ainsi qu'en génie électrique et informatique, tandis que les étudiants d'autres domaines de l'ingénierie ou des sciences ayant un fort intérêt pour ce sujet sont également les bienvenus. Les étudiants diplômés doivent suivre tous les cours assignés aux étudiants de premier cycle et un projet approfondi.

Crédits : 3.0Lec-Rec-Lab : (3-0-[0-3]), (3 heures de cours et 0-3 heures de laboratoire)

MSE4777 OA et MSE4777 OB/MSE5777/EE4777/EE5777 Impression 3D open source

(Automne 2019)

Pourquoi l'impression 3D ? Un rapport récent de la société de données Wanted Analytics a révélé qu'en un mois, 35 % des offres d'emploi en ingénierie dans divers domaines, notamment les secteurs biomédical, des logiciels et des transports, nécessitaient des candidats familiers avec l'impression 3D. [1] Forbes explique pourquoi l'impression 3D est si importante .

Pourquoi l'open source ? Vous gagnerez plus d’argent, car le système d’exploitation a plus de valeur. Une analyse récente montre que les emplois avec le mot-clé « Microsoft Windows » ont un salaire moyen de 64 000 $, tandis que les emplois avec le mot-clé « Linux » ont un salaire moyen de 99 000 $. [2]

Matériel de cours requis

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Il y a des frais de cours de 500 $ pour ce cours. Ces frais seront utilisés pour acheter un kit MOST Delta RepRap 2 que vous pourrez utiliser pendant le cours. A la fin du cours, vous conservez l'imprimante que vous avez construite et modifiée. Le design ressemblera un peu à l’image ci-dessus – mais notez qu’il s’agit d’une technologie qui évolue rapidement, donc d’ici l’automne, le design aura été amélioré.

Manuel : JM Pearce, The Open-Source Lab (Elsevier, 2014). ISBN : 9780124104624. Les autres lectures seront des documents en classe, des lectures en ligne et des fichiers PDF envoyés par courrier électronique. Voir les hyperliens dans l'horaire.

Organisation du cours

Ce cours se déroulera sous la forme d'un séminaire intense en groupe. Les étudiants devront lire le matériel de cours avant le cours et participer activement aux discussions. La majorité du temps de cours sera consacrée à des projets dans un format de classe inversée. Chaque étudiant sera responsable de construire une imprimante 3D RepRap à utiliser pour réaliser les projets. Les étudiants seront chargés de faire de courtes présentations de leurs projets sur chaque sous-thème devant la classe à la fin du semestre.

Les étudiants diplômés suivront les mêmes cours et projets que les étudiants de premier cycle, mais ils devront également apporter une amélioration significative à la conception RepRap d'ici la fin du semestre. Ils feront une démonstration de leurs mods pour la classe.

Les étudiants en ligne auront des devoirs identiques, mais feront leurs présentations via YouTube plutôt qu'en personne.

Les vidéos de cours sont disponibles pour tous les étudiants ici .

Objectifs d'apprentissage

  • Apprenez les principes fondamentaux de la fabrication additive (FA) et de l'impression 3D avec des polymères, ainsi que ceux des matériaux émergents (par exemple, métaux, céramiques, matériaux flexibles, nanocomposites, biomatériaux) et des architectures complexes.
  • Apprenez les principes fondamentaux de la conception, des licences et de la culture du matériel gratuit et open source (FOSH).
  • Comprendre et démontrer la fabrication, la maintenance, le dépannage et le fonctionnement d'imprimantes 3D à prototype rapide auto-réplicant (RepRap).
  • Comprendre les principes de fonctionnement, les capacités et les limites de l'impression 3D basée sur la fabrication de filaments fondus (FFF).
  • Comprendre les principes de la « Conception pour l'impression 3D » et comparer et contraster les processus additifs avec la fabrication conventionnelle en termes de taux, de qualité, de coût, d'impact environnemental, de contrôle social et de flexibilité.
  • Acquérez une expérience pratique avec les imprimantes 3D RepRap ; utilisez ces machines pour fabriquer des exemples de pièces de complexité croissante, post-traiter les pièces et étudier les résultats.
  • Familiarisez-vous avec le flux de travail complet de la FA open source, y compris les outils de conception informatique, le micrologiciel, les logiciels, les formats de fichiers, la génération de parcours d'outils et la caractérisation.
  • Comprenez comment créer une nouvelle pièce et modifier une pièce existante pour l'impression 3D RepRap pour des applications personnalisées.
  • Étudiez les applications de la fabrication distribuée utilisant l’impression 3D, y compris les produits de consommation, les équipements scientifiques et la technologie appropriée.
  • Placez l’impression 3D open source dans le contexte de l’infrastructure de fabrication distribuée en évolution.

Classement

Classement par lettrePourcentagePoints/créditsNotation
UN93 % et plus4.00 Excellent
UN B88%– 92%3.50 Très bien
B82% – 87%3.00 Bien
avant JC76%– 81%2.50 Au dessus de la moyenne
C70% – 75%2.00 Moyenne
CD65%– 69%1.50 Sous la moyenne
D60%- 64%1.00 Inférieur
F59 % et moins0.00 Échec
jeIncomplet; donné uniquement lorsqu'un étudiant est incapable de terminer un segment du cours en raison de circonstances indépendantes de sa volonté. Une note incomplète ne peut être attribuée que sur approbation écrite du directeur du département ou du doyen de l'école.
XConditionnel, sans points de note par crédit ; donné uniquement lorsque l'étudiant a commis une faute en omettant de terminer un segment mineur d'un cours, mais que, de l'avis de l'instructeur, il n'a pas besoin de répéter le cours. Elle doit être rattrapée au cours du semestre suivant en résidence sous peine d'échec (F). Une note (X) est calculée dans la moyenne pondérée cumulative sous la forme d'une note (F).

Politique de classification

Les notes seront basées sur les éléments suivants :

Version RepRap50
Page utilisateur Appropedia, 4x mini-projets50
Projet d'aide pédagogique200
Projet d'équipement scientifique250
Projet PIÈCES250
Projet Big Money ou équipement scientifique avancé200
Points totaux1000
  • Les étudiants diplômés doivent également compléter une amélioration du RepRap OU un appareil scientifique automatisé imprimé en 3D d' une valeur de 1 000 points et être notés sur 2 000.

Missions en retard

Déduisez 10% par jour, jusqu'à 5 jours ouvrables, puis 0 note. La seule exception concerne les maladies documentées. Les projets manqués sont pénalisés par le carré négatif du pourcentage total.

Politiques du cours

Un comportement, une assiduité, une participation et une collaboration appropriés avec vos pairs sur les tâches de groupe sont attendus. Règles de collaboration/plagiat La collaboration est encouragée sur le projet de groupe mais le projet individuel et les examens doivent être réalisés seuls. Les calculatrices sont autorisées pour les examens mais les appareils de communication électroniques sont interdits.

Politiques universitaires

Les règlements et procédures académiques sont régis par la politique de l’Université. Les cas de malhonnêteté académique seront traités conformément aux politiques de l'Université. Si vous avez un handicap qui pourrait affecter vos performances dans cette classe ou qui nécessite un aménagement en vertu de l'Americans with Disabilities Act, veuillez me voir dès que possible afin que nous puissions prendre les dispositions appropriées. Le Bureau d'action positive vous a demandé d'être informé des points suivants : L'Université technologique du Michigan se conforme à toutes les lois et réglementations fédérales et étatiques concernant la discrimination, y compris l'Americans with Disabilities Act de 1990. Si vous avez un handicap et avez besoin d'un aménagement raisonnable pour accès égal à l'éducation ou aux services à Michigan Tech, veuillez appeler le bureau du doyen des étudiants au 487-2212. Pour d'autres préoccupations concernant la discrimination, vous pouvez contacter votre conseiller, le directeur/doyen de votre unité académique ou le bureau des programmes de promotion sociale au 487-3310.

Calendrier des cours

Veuillez noter : les lectures seront mises à jour périodiquement avant d'accéder au module.

DateClasseDescription du coursAffectation
09/031Introduction à la classe, à la construction, aux gros sous, au diplôme et au mod, attribuésProgramme, Calendrier, M0.1
09/052Obtenez des kits - Commencez à construire votre imprimante 3D !Apportez des sacs/boîtes pour les grosses pièces et un contenant scellé pour les petites pièces. Les étudiants en ligne se rendent au M&M 714 l'après-midi . Sécurité, Début de la construction, M0.2
09/07Classe de construction de monstres bonus ! 8h05 - 16h55Aidez-nous à construire votre imprimante 3D !Apportez tout. Stations de soudure, stations époxy disponibles, M0.2 800 - 1700 Dillman Hall 101
09/08Classe de construction de monstres bonus ! 8h05 - 16h55Aidez-nous à construire votre imprimante 3D !Apportez tout. Stations de soudure, stations époxy disponibles, M0.2 800 - 1700 Dillman Hall 101
09/103Chaîne logicielle RepRapM0.3,M0.4
09/124Définitions SST, développement, entrepriseM1.1
09/175Introduction à RepRap, base de données sur les échecs d'impression 3D (microprojet)M2.1-3
09/196Communauté RepRap, Astuces d'impression, Introduction au wiki - AppropediaM2.1-3 , Créer et remplir la page utilisateur Appropedia Exemple 4777 page utilisateur
09/247RepRap montre et raconteRepRap construit , APPORTEZ-LE EN CLASSE - publiez une vidéo YouTube (les étudiants en ligne la marquent : 777OS3DP)
09/268Tutoriel OpenSCAD partie 1/micro-projet en classe MY4777 Projet de paroi rocheuseM3.3, M3.4 ,
10/019Tutoriel OpenSCAD partie 2/micro-projet en classe - script paramétrique - Résoudre les problèmes de tout le monde Projet de personnalisation 777M3.3, M3.4 ,
10/0310Tutoriel FreeCAD/ Projet de couverture d'objectif de microprojet en classeM3.5
10/0811MSE4777 Projet mashup Viking Tutoriel Blender/ abat-jour de micro projet en classeM3.2 , M0.4
10/1012Microprojet montrer et raconterAppropedia-microprojets à rendre sur la galerie de votre page utilisateur, envoyez un e-mail en cas d'échec d'impression et apportez le meilleur microprojet imprimé en classe (les étudiants en ligne le reçoivent dans la chambre du Dr Pearce par dépôt ou par courrier)
10/1513Propriétés mécaniques des pièces imprimées en 3D, Réparez vos planchesM3.0 777 Aide pédagogique attribuée
10/1714Arduino et l'automatisation de vos impressionsM1.3
10/2215Matériel scientifique OS – partenaires de laboratoireM4.1, M4.2 , 777 Projet SST Science 2019 attribué
10/2416Aide pédagogique montrer et raconter777 Aide à l'éducation due
10/2917Équipes scientifiques, politique scientifique SSTProjets-partenaires post-laboratoire, M4.3
10/3118Équipes scientifiquesPrototype scientifique attendu (publication en ligne)
11/0519Tester le prototype, réviser, dépannerÉtudiants diplômés - choisissez le projet et répertoriez-le sur la PLUPART des mods Delta ou sur l'équipement scientifique automatisé imprimable en 3D
11/720Science Show and Tell, des applications tueuses d'impression 3DRévisions scientifiques attendues, avec données publiées NIH/Github/Appropedia Gallery
11/1221Technologie appropriée open source777 projets OSAT 2019 M5.1
11/1422Projet OSATProjet PARTS retenu , M5.2
11/1923Photogammétrie, Projet OSAT/Big Money Project-Sci+777 Projet Big Money attribué , M3.7
11/2124Pensée inventive/Projet OSAT/Projet Big Money-Sci+propriétés mech ninjaflex M6.1 Fichier : Husky statue.stl Pourquoi le monde a besoin de généralistes profonds, pas de spécialistes
11/26Pas de Thanksgiving à l'école
11/28Pas de Thanksgiving à l'école
12/0325Pensée inventive/Projet OSAT/Projet Big Money-Sci+Catégorie : 4777 Génie créatif des imprimantes 3D TRIZ
12/0526OSAT Montrer et raconterPIÈCES finales à payer
12/1027Terminer les projets finaux – licences du système d'exploitation, discussion juridiqueRetourner les imprimantes de prêt M1.2
12/1228Dernier jour – The Future, Money Project-Sci+ et Grad777 Big Money Project , projet d'études supérieures dû : la plupart des mods Delta ou des équipements scientifiques automatisés imprimables en 3D

Lectures et médias

OSL = manuel Open-Source Lab , liste des cours

Module 0 : Construire RepRap

  1. Regardez la vidéo RepRap , Le projet RepRap - Ranellucci
  2. RepRap build OSL Chap. 5 , Aperçu de la construction Delta : MOST , Présentation de la construction Athena , AthenaII , Dépannage AthenaII-Franklin , Fichiers de pièces AthenaII , Carte Athena , Besoin d'aide, allez ici https://groups.google.com/a/mtu.edu/forum/?hl =en#!forum/most-delta-users-l puis utilisez l'e-mail : most-delta-users-l@mtu.edu
  3. Logiciel - Logiciel Delta : MOST (ancien), Slic3r , Cura , Cura Lulzbot ed. , RepRapPro Slicer , modifier le plugin AtoZ Cura , Matter Control
  4. Franklin - Comment installer Franklin sur votre imprimante 777 , Franklin utilise la vidéo , Utilisation de Franklin (long) , Hacking Franklin , Contrôleurs d'imprimante - Printrun , Mise à jour du maître Franklin (Franklin plantera lors de la modification des paramètres). http://github.com/phidiasllc/athenaII/tree/master/franklin
  5. Marlin sur Athena II
  6. Guide de dépannage de Matter Hackers 3DP

Module 1 : Introduction à la SST

  1. OSL Chap. 2 Introduction OSH, Cathédrale et Bazar , Microsoft OSH , vidéo d'introduction OSH , TEDxBoulder - Nathan Seidle (Sparfun) - Comment le matériel ouvert va conquérir le monde , Visite de l'usine Lulzbot et discussion sur les activités OSH par Jeff Moe , La loi des retours accélérés par Ray Kurzweil , Les créateurs proposent-ils un avenir plus open source ? - Idea Channel, PBS Digital Studios , 2015, l'année où les logiciels libres sont devenus nucléaires , L'open source peut-il transformer le matériel électronique ? , L'économie du système d'exploitation
  2. OSL Chap. 3 Licence OS Licence OS , Licences de droits d'auteur Creative Commons , Logiciel OS pour GNU-Linux , L'avenir de l'impression 3D : des stratégies IP plus intelligentes, moins de poursuites , Droit de réparation
  3. OSL Chap. Tutoriels Arduino sur 4 microcontrôleurs OS , comparaison Makershed , conférence TED de Jeremy Blum , Nathan Seidle-SparkFun

Module 2 : Communauté

  1. RepRap IRC , Forums RepRap , Groupes RepRap , Hacks du forum Lulzbot
  2. Forum Arduino , la plupart des utilisateurs de Delta
  3. Dépôts de designs gratuits et ouverts , http://www.yeggi.com/ http://www.stlfinder.com/ et maintenant Wikimedia commons
  4. Astuces : support, radeau, pièces, orientation, remplissage, choix du slicer, guide illustré des problèmes , guide illustré pour le dépannage de l'impression reprap , RichRap Slic3r est plus agréable , charnières vivantes , post-traitement , découpage non planaire
  5. Appropedia , exemple de page utilisateur 4777

Module 3 : CAO open source

  1. OpenSCAD , manuel OpenSCAD , la plupart des bibliothèques SCAD sur Github , OpenSCAD orienté objet , RapCAD , Aaltoblock , Customizer Thingiverse Format , Introduction à OpenSCAD pour les notes de cours scientifiques , GraphsCAD , comment arrondir OpenSCAD à l'aide de polygones
  2. Blender , Utiliser Blender pour modéliser pour l'impression 3D , 2D vers 3D dans Blender , Création de modèles 3D pour l'impression avec Blender : conseils avancés , Tutoriel de conception Blender sur des surfaces courbes
  3. FreeCAD , Bram de Vries Tutoriels vidéo FreeCAD Utilisation des astuces OpenSCAD dans FreeCAD , OSE FreeCAD
  4. Astuces - Multicolore , impression 3D de McMaster-Carr , 3DHubs - comment optimiser la conception pour FFF
  5. Conversion d'images 2D en 3D pour l'impression à l'aide d'un logiciel open source , images vers OpenSCAD via Inkscape , Celtic Knot SCAD , courbes de Bézier et script de nœuds pour Blender
  6. La plupart des mods Delta - voir aussi : les référentiels Github MTU-MOST , le pousse-seringue open source , l'imprimante 3D métallique open source , les mods MOST (incomplets mais qui y arrivent) , une autre approche de la conception de PCB
  7. Photogrammétrie Open Source , Scanners 3D Open source , Lithopanes , Meshroom , Tutoriel Prusa
  8. Éditeur Gcode à contrôle total

Module 4 : Science du système d'exploitation

  1. OSL Chap. 1 exemples d'équipement scientifique imprimable en 3D , demandes Tekla Lab
  2. OSL Chap. 5
  3. OSL Chap. 6
  4. OSL Chap. 7

Module 5 : PIÈCES

  1. Les arguments en faveur d'une technologie appropriée Open Source , Impression 3D de technologies Open Source appropriées pour un développement durable autogéré , Impression 3D Open Source d'OSAT , Comment les imprimantes 3D stimulent les communautés hors réseau et sous-développées - MotherBoard
  2. Recyclebot , conférence TED sur l'écologie open source

Autre

  1. Post-traitement
  2. 3DP pour le moulage par injection
  3. Manuel de conception de MyMiniFactory
  4. The Economist-- Une troisième révolution industrielle , Où allons-nous à partir d'ici - types d'OS3DP Imprimante 3D métallique open source
  5. Les fabricants exigent un écosystème d’impression 3D ouvert, selon une étude
  6. Conseils pour l'affiche 3DP
  7. astuces de conception à ajustement rapide
  8. remixer la statue de Husky
Mtuhusky.png

Autres bons à voir : Premier atelier international sur "L'impression 3D à faible coût pour la science, l'éducation et le développement durable", 25. Espoirs et craintes, 27. Matériel ouvert et Arduino, 31. Collections préhistoriques : Numérisation de la collection Leaky et perspectives intéressantes sur les droits numériques et collections exclusives de musées, 33. Intégrer un modèle CAO dans un objet physique : vidéo de Ranelucci, 54. L'avenir de l'impression 3D : une autre vidéo de Ranelucci.

Concours

Emplois

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