Produire un objet technique - Maxicours

Produire un objet technique

Objectifs
  • Produire tout ou une partie d’un objet technique répondant à un besoin.
  • Choisir des matériaux et des procédés de réalisation.
  • Fabriquer des maquettes et des prototypes.
  • Procéder à des vérifications.
Points clés
  • La production d’un objet technique est composée de 2 étapes essentielles : la conception et la fabrication.
  • La fabrication de l’objet est quant à elle composée de 5 étapes :
    • Processus, planning, protocole
    • Choix des matériaux
    • Procédés de réalisation
    • Maquette, prototype
    • Vérification et contrôle
1. Les étapes de la production d'un objet technique

Les objets techniques sont des objets qui sont fabriqués par l’être humain pour répondre à ses besoins et à ses envies.

Exemples
Un téléphone portable, un vélo ou une voiture sont des objets techniques.

Pour produire un objet technique, il y a 2 étapes essentielles :

  • Étape 1 : la conception.
  • Étape 2 : la fabrication.

Chacune de ces étapes est aussi composée de plusieurs sous-étapes :

Conception 1. Examen des contraintes
2. Recherche d’idées : schéma et croquis
3. Modélisation : maquette et modèle
Fabrication 1. Processus, planning, protocole
2. Choix des matériaux
3. Procédés de réalisation
4. Maquette, prototype
5. Vérification et contrôle
2. Les étapes de la fabrication
a. Processus, planning, protocole

La fabrication d’un objet technique nécessite la mise en place de processus, de plannings et de protocoles.

Le processus est la liste des différentes choses à faire afin d’obtenir l’objet voulu.

Exemple : fabriquer une horloge à piles pour la classe.
Le processus détaille les différentes étapes à franchir :
  • découper les éléments de l’horloge ;
  • fabriquer les aiguilles ;
  • assembler la partie électrique ;
  • fixer la partie électrique au cadre de l’horloge ;
  • etc.

Le planning est l’organisation du programme dans l’ordre où il doit être effectué dans le temps. C’est un peu comme un « emploi du temps ».

Exemple 
  • Semaine 1 : achat des matériaux.
  • Semaine 2 : découpage et assemblage des éléments formant le cadre de l’horloge.
  • Semaine 3 : montage de la partie électrique.
  • etc.
Le protocole est l’explication détaillée de chaque tâche à effectuer. Ce sont des consignes précises qui indiquent quelle action est à faire et quel matériel ou quelle technique est à utiliser.
b. Choix des matériaux

Il faut ensuite choisir les matériaux avec lesquels on va fabriquer l’horloge : métal, bois, plastique, verre, carton ?

Le choix d’un matériau dépend de ses propriétés, c'est-à-dire : peut-on le couper, le plier ou le percer facilement ? Est-il résistant ? Est-il souple ?

Le choix dépend aussi des obligations que l’on a.

Exemple : le cout.
Un matériau peut couter plus cher qu’un autre. Donc si on a un budget limité, on choisira peut-être le matériau moins cher.
  Bois Métal Plastique
Découpage Facile Difficile Facile
Pliage Difficile Facile Difficile
Perçage Facile Difficile Facile
Rigidité Bonne Bonne Mauvaise
Prix Pas cher Cher Pas cher
c. Procédés de réalisation

On choisit ensuite les outils et les machines qui seront nécessaires à la fabrication de l’objet en fonction des procédés de fabrication, c'est-à-dire de ce qu’on veut faire : découper, percer, coller, plier, imprimer, etc.

On peut donc choisir plusieurs outils et machines.

Exemples 

Des outils de bricolage

Une imprimante 3D
d. Maquette, prototype

On crée ensuite une maquette, c'est-à-dire un objet qui respecte exactement les détails et les proportions de l’objet voulu afin de l’étudier.

En général, une maquette est un modèle réduit de l’objet que l’on veut fabriquer. La maquette peut être réelle, c’est-à-dire fabriquée en réalité, ou elle peut aussi être virtuelle, c'est-à-dire produite en 3 dimensions grâce à un ordinateur.

Le prototype est le premier exemplaire de l’objet qui est produit. Il sert en général à faire des tests pour vérifier que tout est correct. Quand le prototype est validé, on peut fabriquer l’objet en série, c'est-à-dire en plusieurs exemplaires identiques.

Exemple : maquettes et prototype d'un modèle de voiture.

Maquette virtuelle

Maquette réelle

Prototype
e. Vérification et contrôle

Le contrôle permet de s’assurer que les pièces fabriquées correspondent bien à ce qu’on avait décidé.

Exemple
On peut contrôler la dimension des pièces pour voir si elles ont la bonne taille.

La vérification permet de voir si l’objet obtenu fonctionne correctement.

Exemple : si c’est une horloge, on vérifie qu’elle fonctionne bien.

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