À l’heure où tous les regards sont tournés vers l’intelligence artificielle, on oublie parfois que l’apprentissage ne peut reposer uniquement sur une page Web ou un robot conversationnel. Dans cette perspective, un projet mené par un enseignant du Centre de formation professionnelle des Moulins, à Terrebonne, mérite l’attention : l’implantation d’une classe dédiée à l’impression 3D. Ce reportage permettra ensuite de démystifier cette technologie, qui favorise l’acquisition de connaissances disciplinaires, le développement de compétences transversales et l’initiation des élèves à une autre manière d’apprendre.
Temps de lecture estimé : 12 minutes
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Table des matières
ANNONCE
Par Éric Thibault, conseiller pédagogique au Service national du RÉCIT de la formation professionnelle
Plonger dans le futur : un laboratoire 3D pour révolutionner la formation professionnelle
Le 24 février 2025, David Arsenault, conseiller pédagonumérique du RÉCIT pour la région de Lanaudière, Éric Thibault, conseiller pédagonumérique au service national du RÉCIT, ainsi que Patrick Gagnon, enseignant en électromécanique au Centre de formation professionnelle des Moulins (CFPM) à Terrebonne, se sont rendus chez Voxel, à Saint-Hubert, pour découvrir les plus récentes avancées en impression 3D.
Cette visite s’inscrivait dans le cadre d’un projet d’envergure : la création d’un laboratoire technologique innovant au CFPM. Ce nouvel espace, pensé pour desservir plusieurs secteurs comme la mécanique industrielle, l’ébénisterie ou encore la fabrication de pièces industrielles et aérospatiales, sera doté d’ordinateurs haute performance, d’iPad Pro, de casques de réalité virtuelle et d’une vingtaine d’imprimantes 3D.
L’objectif principal de ce laboratoire est d’offrir aux élèves un environnement immersif leur permettant de modéliser, visualiser et imprimer leurs propres créations. En misant sur un apprentissage interdisciplinaire, Patrick Gagnon souhaite ainsi mieux préparer les étudiants aux exigences du marché du travail, en intégrant des compétences clés en conception assistée par ordinateur et en fabrication additive.
Ce projet novateur modernise l’offre en formation professionnelle et répond aux besoins croissants de l’industrie en matière de technologies de pointe.
Patrick Gagnon, David Arsenault et François Lehey.
Surprise! C’est le fondateur de l’entreprise, monsieur François Lehey, qui en personne présente une ligne de production de filament. Comme quoi il est tout à fait possible de trouver des produits québécois dans ce secteur de niche.
La ligne de production de filament
Avant d’être transformé chez Voxel par extrusion, le processus débute avec l’extraction de l’amidon de plantes comme le maïs ou la canne à sucre. Cet amidon est ensuite converti en sucre par hydrolyse, une étape où les longues chaînes moléculaires sont fragmentées en sucres simples. Le sucre obtenu subit ensuite une fermentation, à l’aide de bactéries spécifiques, pour produire de l’acide lactique – une méthode semblable à celle utilisée dans la fabrication de certains aliments fermentés.
L’acide lactique est ensuite chauffé en présence de catalyseurs afin de générer de longues chaînes de polymères, appelées PLA (acide polylactique). Cette étape exige un contrôle rigoureux de la température et des conditions de réaction pour assurer la qualité des polymères. Une fois purifié, le PLA est refroidi puis broyé en granulés.
Ces granulés sont alors expédiés chez Voxel, où commence l’étape d’extrusion. Ce procédé technique consiste à chauffer le matériau jusqu’à ce qu’il devienne malléable, puis à le pousser à travers une buse afin de créer des filaments longs et fins. Ces filaments sont immédiatement refroidis pour conserver leur forme et leur solidité.
Selon François Lehey, fondateur de l’entreprise, le calibrage de l’extrusion est un véritable art, car le matériau réagit différemment d’un jour à l’autre. Fait intéressant : les pigments de couleur ne représentent que de 1 à 3 % de la composition du filament, le reste étant entièrement transparent.
Enfin, le filament est enroulé sur des bobines, prêtes pour le stockage et l’utilisation. Avant sa mise en marché, il subit une série de tests de qualité rigoureux afin de s’assurer qu’il respecte les normes élevées de l’entreprise, essentielles à une impression 3D fiable et précise.
Note : Cette section a été rédigée par Copilot à l’aide des notes de Éric Thibault
Le degré de précision des imprimantes à résine est impressionnant.
À une époque où l’achat local est valorisé, il peut être judicieux de s’informer sur les distributeurs et fabricants locaux avant d’envisager des options auprès de grandes plateformes internationales.
Magasiner localement, c’est s’assurer de pouvoir être conseillé convenablement.
Une technologie en pleine effervescence
Lors de la visite, François Lehey a présenté les plus récentes nouveautés en matière d’impression 3D. Comme il le souligne lui-même, ce domaine est en constante évolution et foisonne d’innovations. Plusieurs types d’imprimantes étaient en démonstration : la technologie à filament (FDM), la technologie à résine (SLA) et la technologie à poudre (SLS). Au fil de la dernière année, plusieurs améliorations ont vu le jour, permettant d’augmenter la vitesse et la précision des modèles récents.
Parmi les conseils avisés partagés par monsieur Lehey, l’un des plus importants est de bien se renseigner avant l’achat d’une imprimante 3D. Certains modèles peuvent engendrer des coûts d’entretien élevés, et le service après-vente peut s’avérer limité, voire décevant. Un autre aspect crucial concerne les normes électriques : certains appareils ne sont pas certifiés conformes aux standards canadiens (CSA). Cette certification est obligatoire en milieu scolaire, et sa mise à niveau peut entraîner des frais importants.
Un avantage non négligeable des entreprises québécoises spécialisées dans la distribution d’équipement d’impression 3D, comme Voxel, réside dans leur offre de services en français, incluant l’installation, la réparation et la formation directement dans les établissements. Ainsi, il est recommandé de préciser ces besoins lors des demandes de soumissions, afin de favoriser les fournisseurs locaux et d’éviter les mauvaises surprises.
Pourquoi intégrer l’impression 3D en formation professionnelle?
L’impression 3D, en pleine expansion, représente une avenue pédagogique particulièrement prometteuse en formation professionnelle (FP). Sa pertinence et son applicabilité dans ce contexte ne sont plus à démontrer. Entre 2021 et 2023, le service national du RÉCIT en formation professionnelle a d’ailleurs parcouru plusieurs régions du Québec pour offrir des formations aux enseignants, grâce au soutien de la mesure 15081 du Plan d’action numérique en éducation.
Des enseignants provenant de secteurs aussi variés que la pâtisserie, la soudure, le dessin en bâtiment ainsi que la mode et la confection de vêtements sur mesure ont pu se familiariser avec cette technologie. Avec un peu de créativité, l’impression 3D peut trouver sa place dans presque tous les domaines de formation.
Elle permet notamment la création de prototypes et de projets concrets. En ébénisterie, il est possible de produire des modèles de poignées ou des éléments décoratifs ; en mode, des boutons ou accessoires ; en pâtisserie, des moules personnalisés. Sans compter les nombreuses applications dans les métiers liés à la fabrication mécanique et à l’entretien de la machinerie.
En plus de ses usages pratiques, l’impression 3D offre un terrain fertile pour l’expérimentation de nouvelles approches pédagogiques. Elle contribue aussi au développement de la compétence numérique, tant chez l’enseignant que chez l’élève. Plusieurs dimensions de cette compétence sont mobilisées, notamment :
Développer et mobiliser des habiletés technologiques (par exemple, l’apprentissage de logiciels de modélisation 3D et le fonctionnement des imprimantes) ;
Exploiter le potentiel du numérique pour l’apprentissage (en concevant des projets liés aux métiers enseignés, en réalisant des prototypes) ;
Résoudre une variété de problèmes à l’aide du numérique (comme l’ajustement des paramètres d’impression ou le choix des matériaux).
Comment se former à l’impression 3D?
Faire pratiquer l’impression 3D aux élèves revient à leur faire découvrir l’ensemble d’un processus de production : il s’agit d’un véritable exercice de gestion de projet. Chaque pièce imprimée passe par plusieurs étapes, chacune comportant ses défis, ses enjeux et ses apprentissages spécifiques.
La première de ces étapes est la modélisation, que les élèves doivent apprendre à réaliser à l’aide d’un logiciel ou d’une application web adaptée. Pour accompagner les enseignants dans cette démarche, une formation de grande qualité est offerte sur la plateforme Campus RÉCIT.
IMPORTANT : Il est important de se connecter avec un compte de centre de services scolaire pour accéder aux badges numériques. Cela permet également de comptabiliser les heures de formation dans les 30 heures bisannuelles obligatoires.
La formation a été conçue par Marc-André Mercier, conseiller pédagonumérique national en mathématique, science et technologie, ainsi que par Yvon Quemener du RÉCIT de la Formation à distance. Ensemble, ils proposent un parcours accessible, qui permet de progresser du statut de débutant à celui d’utilisateur expérimenté.
Le logiciel utilisé dans cette formation est Onshape : un outil gratuit, en français et accessible en ligne. De plus, un groupe d’entraide est disponible sur Facebook pour échanger avec d’autres participants et poser des questions au besoin.
Ajouter un logo à ses impressions 3D : une étape supplémentaire à découvrir
Dans le cadre de la formation offerte par le Service national du RÉCIT en formation professionnelle, une compétence supplémentaire est abordée : l’intégration de logos dans les projets d’impression 3D. Bien que ce détail puisse paraître mineur, il ajoute une étape importante au processus.
Pour utiliser un logo dans Onshape, il faut d’abord le convertir en vecteur. Un vecteur est un ensemble de lignes interprétables par un logiciel, sans couleur, qui peuvent être redimensionnées à volonté sans perte de qualité. Ce sont ces lignes qui permettront ensuite de donner de la profondeur ou du relief au logo lors de l’impression.
Pour effectuer cette conversion, le logiciel Inkscape est utilisé. Il est gratuit, libre de droits et disponible en source ouverte.
Voici les liens pour le téléchargement et le tutoriel correspondant :
Préparer l’impression : de la modélisation à l’exécution
Une fois le modèle conçu dans un logiciel de modélisation, l’élève doit l’importer dans un logiciel de préparation à l’impression. À cette étape, une multitude de paramètres sont accessibles, chacun pouvant influencer la qualité de l’impression et le temps d’exécution.
Pour ce faire, le logiciel Cura Ultimaker, gratuit et largement utilisé, est recommandé. Il offre une interface conviviale et est soutenu par une vaste communauté d’utilisateurs. Des dizaines de tutoriels sont disponibles sur la plateforme YouTube pour accompagner les utilisateurs dans sa prise en main.
Une fois les paramètres ajustés, le fichier peut être transféré vers l’imprimante par carte SD, clé USB ou connexion directe. Cette étape implique également des ajustements finaux et peut faire émerger divers problèmes techniques : humidité excessive, filament de mauvaise qualité, décollement de la pièce, hauteur inadéquate de la buse, entre autres. Chaque imprévu devient une occasion d’analyse et de résolution de problèmes.
En ce sens, l’impression 3D constitue un véritable laboratoire d’apprentissage, propice au développement de compétences essentielles telles que la résolution de problèmes, la communication, la recherche d’information et l’autoapprentissage.
Conclusion
La modélisation et l’impression 3D représentent une occasion exceptionnelle de développer à la fois les compétences numériques et professionnelles des apprenants. Bien qu’encore sous-utilisé et parfois sous-estimé dans plusieurs programmes, cet outil s’avère accessible et peu coûteux, notamment en raison de la gratuité des logiciels nécessaires et de la facilité avec laquelle il est possible de se former.
Au Québec, les conseillers du RÉCIT sont disponibles pour accompagner les milieux scolaires dans leur démarche d’intégration de cette technologie.
Par ailleurs, des nouvelles suivront quant à l’initiative menée par monsieur Patrick Gagnon au Centre de formation professionnelle des Moulins, à Terrebonne, où un local entièrement dédié à l’impression 3D est en cours d’implantation.
Voilà un projet porteur, qui contribue au rayonnement de la formation professionnelle.
🧾 Fiche technique : Ce qu’il faut pour démarrer en impression 3D
Matériel essentiel :
Ordinateur ou tablette avec accès Internet
Logiciel de modélisation (ex. : Onshape)
Logiciel de préparation à l’impression (ex. : Cura)
Imprimante 3D (FDM, SLA ou SLS)
Filament (ex. : PLA)
Logiciels recommandés :
Onshape (modélisation 3D, gratuit, en ligne)
Cura Ultimaker (préparation à l’impression)
Inkscape (conversion de logos en vecteurs)
🧰 Trucs pratiques pour réussir son impression 3D
Vérifier l’humidité du filament (rangez-le dans un contenant hermétique).
Nettoyer régulièrement la buse.
S’assurer que le plateau d’impression est bien nivelé.
Favoriser des fichiers STL propres (pas de surfaces non jointes ou d’erreurs de maillage).
Commencer par des modèles simples pour tester les réglages.
📌 À surveiller avant d’acheter une imprimante 3D
✔️ Certification CSA (obligatoire en milieu scolaire) ✔️ Coûts de remplacement des pièces et d’entretien ✔️ Qualité du service après-vente ✔️ Compatibilité avec les logiciels utilisés ✔️ Disponibilité des pièces de rechange au Québec💬
« L’impression 3D est un monde effervescent et en constante évolution. » — François Lehey
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