Fabrication de bijoux en bois a la decoupe laser xTool
Cet atelier propose aux participants de découvrir la fabrication numérique à travers la conception et la réalisation d’un kit de bijoux en bois. À partir d’un dessin réalisé sur Inkscape, les participants conçoivent leurs propres formes, les préparent pour la découpe laser, puis fabriquent leurs bijoux avec une découpeuse laser xTool.
6 max 3 11 ans
Déroulé
Présentation de l'atelier
Cet atelier propose aux participants de découvrir la fabrication numérique à travers la conception et la réalisation d’une paire de boucles d’oreilles en bois personnalisées.
À l’aide du logiciel de dessin vectoriel Inkscape, chacun imagine et dessine son modèle, prépare son fichier pour la découpe laser, puis réalise sa création à l’aide d’une machine xTool.
L’activité permet d’aborder les différentes étapes de la fabrication numérique, depuis la conception d’un objet jusqu’à sa finition, tout en développant la créativité, l’autonomie et la maîtrise des outils numériques.
L’atelier s’appuie sur une démarche d’apprentissage par la pratique : imaginer, dessiner, paramétrer, fabriquer et personnaliser.
L’atelier permet ainsi de découvrir l’ensemble de la chaîne de fabrication numérique :
Objectifs pédagogiques
- Compétences techniques et numériques
- Apprentissage de la conception vectorielle : Maîtriser des logiciels de dessin (comme Inkscape ou Adobe Illustrator) pour créer des formes géométriques, gérer les tracés de découpe (lignes de coupe) et les zones de gravure.
- Compréhension du fonctionnement de la machine : Découvrir les principes physiques de la découpe laser (faisceau lumineux, focalisation, vaporisation du matériau) et l'importance des réglages (vitesse, puissance, épaisseur du bois).
- Connaissance des matériaux : Identifier les essences de bois adaptées aux faibles épaisseurs (tilleul, contreplaqué de bouleau, érable) et comprendre leurs réactions à la chaleur et au laser.
Les différentes étapes de conception
Étape 1 — Paramétrage du logiciel Inkscape
Avant de commencer le dessin, quelques réglages permettent de travailler plus facilement et avec des dimensions précises.
1.1. Paramétrage des incréments
Accéder aux préférences d’Inkscape, puis à la rubrique consacrée aux comportements et aux incréments.
Ces paramètres définissent notamment les déplacements et les transformations appliqués aux objets à l’aide du clavier.
Les valeurs peuvent être adaptées aux besoins de l’atelier, en privilégiant une unité de travail en millimètres.
1.2. Paramétrage de la grille
Configurer une grille adaptée à la conception de petits objets. Une grille de 5 mm peut faciliter le positionnement des formes et le respect des dimensions.
Le magnétisme permet d’aligner plus facilement les objets sur la grille ou entre eux.
1.3. Paramétrage de la page
Dans les propriétés du document, choisir les unités et les dimensions de travail adaptées au projet.
L’objectif est de concevoir un dessin dont les dimensions correspondent à celles de l’objet qui sera fabriqué.
Remarque : les intitulés et raccourcis des menus peuvent varier selon la version d’Inkscape.
Étape 2 — Conception des boucles d’oreilles
Créativité et design
- Expression de l'identité et de l'imagination : Concevoir un objet esthétique unique en passant de l'esquisse sur papier au modèle numérique, puis à l'objet réel.
- Résolution de problèmes spatiaux : Penser en deux dimensions (2D) pour obtenir un rendu ou un assemblage en volume, et intégrer les contraintes techniques (taille des trous d'attache, fragilité des finesse de gravure)
Étape 3 — Paramétrage de l’usinage
Le dessin réalisé dans Inkscape doit être préparé pour être utilisé par la découpeuse laser xTool.
Cette étape consiste à :
- Vérifier le dessin et les dimensions.
- Identifier les contours à découper et les éventuels motifs à graver.
- Organiser et positionner les pièces sur la surface de travail.
- Exporter le fichier dans un format adapté, par exemple SVG.
- Importer le fichier dans le logiciel de pilotage compatible.
- Choisir le matériau et appliquer les paramètres validés par l’UBO Open Factory.
Les paramètres de puissance, de vitesse et de nombre de passes dépendent du modèle de machine et du matériau utilisé. Ils doivent être définis à partir des réglages validés pour le poste de fabrication.
Avant de lancer la découpe :
- Vérifier le fichier et ses dimensions.
- Vérifier la compatibilité du matériau.
- Positionner correctement la planche.
- Vérifier les paramètres d’usinage.
- Vérifier le système d’extraction et les dispositifs de sécurité.
- Effectuer un test préalable sur une chute du même matériau.
Étape 4 — Fabrication avec la xTool
Une fois le fichier préparé :
- Installer la planche sur le support de travail.
- Vérifier sa stabilité et son positionnement.
- Importer ou transférer le fichier dans le logiciel de pilotage.
- Vérifier les opérations de gravure et de découpe.
- Contrôler les paramètres et la mise au point.
- Fermer la machine et lancer la fabrication selon la procédure du poste.
- Surveiller le processus en permanence.
- À la fin du cycle, suivre la procédure de sécurité avant de retirer les pièces.
La fabrication doit toujours être réalisée dans le respect des consignes de sécurité de l’atelier, sans laisser la machine fonctionner sans surveillance.
Résultat :
les participants obtiennent les deux éléments en bois correspondant à leur dessin.
Étape 5 — Finition et personnalisation
5.1. Personnalisation
Les participants peuvent décorer leurs pièces avec des couleurs, des dessins, des motifs ou de la peinture adaptée.
Cette étape permet d’explorer différentes possibilités créatives tout en conservant le caractère personnel de chaque réalisation.
5.2. Assemblage
Installer les anneaux et les attaches de boucles d’oreilles adaptés.
Vérifier :
- La bonne orientation des pièces.
- La fermeture correcte des anneaux.
- La solidité de l’assemblage.
- L’absence d’arêtes ou de défauts gênants.
Compétences techniques et numériques
- Apprentissage de la conception vectorielle : Maîtriser des logiciels de dessin (comme Inkscape ou Adobe Illustrator) pour créer des formes géométriques, gérer les tracés de découpe (lignes de coupe) et les zones de gravure.
- Compréhension du fonctionnement de la machine : Découvrir les principes physiques de la découpe laser (faisceau lumineux, focalisation, vaporisation du matériau) et l'importance des réglages (vitesse, puissance, épaisseur du bois).
- Connaissance des matériaux : Identifier les essences de bois adaptées aux faibles épaisseurs (tilleul, contreplaqué de bouleau, érable) et comprendre leurs réactions à la chaleur et au laser.
Créativité et design
- Expression de l'identité et de l'imagination : Concevoir un objet esthétique unique en passant de l'esquisse sur papier au modèle numérique, puis à l'objet réel.
- Résolution de problèmes spatiaux : Penser en deux dimensions (2D) pour obtenir un rendu ou un assemblage en volume, et intégrer les contraintes techniques (taille des trous d'attache, fragilité des finesse de gravure).
Savoir-faire manuel et autonomie
- Travail de finition et assemblage : Réaliser les étapes manuelles post-découpe (ponçage des bords, vernissage, insertion des anneaux et crochets de boucles d'oreilles).
- Démarche de prototypage : Tester, ajuster les dimensions et valider un prototype avant de lancer la fabrication finale.
- Le public cible (collégiens, lycéens, adultes, grand public)
Objectifs
Les participants seront capables de :
- Utiliser Inkscape pour réaliser des dessins et formes en 2D ;
- Créer et modifier des formes géométriques simples ;
- Préparer un fichier pour la fabrication numérique ;
- Expliquer le processus de fabrication numérique en 3 étapes : conception → paramétrage → fabrication ;
- Utiliser une découpeuse laser xTool dans le cadre d’une fabrication simple ;
- Réaliser les finitions et personnaliser leur création.
Membres du groupe
Antony Le Goïc-Auffret
Animateur de wikidebrouillard depuis 2008. Adjoint du prof scientifix depuis 1990.