BACCALAURÉAT STI2D SESSION 2019

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1 BACCALAURÉAT STI2D SESSION 2019 ÉPREUVE DE PROJET ENSEIGNEMENT SPÉCIFIQUE A LA SPÉCIALITÉ Académie de Versailles FICHE DESCRIPTIVE DE PROJET Établissement Classe concernée Nombre total d élèves Lycée Jules Ferry 29 rue de Maréchal Joffre Versailles Professeurs responsables Support du projet Nom : BELLEFLEUR Nom : Prénom : Thibaud Prénom : Spécialité : ITEC Spécialité : T ale STI2D1 Gr B 16 Dévidoir automatique de fil pour imprimante 3D Nb d élèves dans le groupe projet (3 mini / 5 mai) : 3 Préciser éventuellement le nombre d élèves par spécialité : AC SIN EE ITEC 3 Problématique générale du projet Nature des productions À préciser pour chaque élève Partenariat éventuel Tâches sous-traitées Contraintes de réalisation du projet dans le cadre du baccalauréat STI2D Concevoir et réaliser un prototype de dévidoir s adaptant sur une bobine de fil standardisée pour imprimante 3D. P1: Document de formalisation des solutions proposées : Note d'analyse des besoins et contraintes Plan croquis Schémas diagrammes P2: Vérification d un comportement ou de performance mentionnée dans le cahier des charges Relevés de mesures effectuées sur la maquette ou le prototype de la solution retenues P3 : Maquette virtuelle qui permet d appréhender les fonctions et les performances de la solution retenue P4 : Maquette ou prototype de la solution retenue (validant le CdC) Néant Réalisation des pièces structurelles en matière réelle (BTS IPM) Budget Ressources particulières Contraintes clés du CdC Le coût de la réalisation du ne doit pas dépasser 200 euros Logiciel de CAO SolidWorks (Méca3D, SolidWorks Simulation) Logiciel de carte mentale (FreePlane) Logiciel de bureautique (Office 2010) Imprimante 3D Equipement de prototypage (Imprimante 3D, découpe laser, thermoformeuse, tour traditionnel ) Commande éventuelle de pièces Le système doit être implanté sur, où à proimité de l imprimante 3D eistante. S adapter à la platine de la machine ou devoir créer une autre platine Ne pas endommager le fil. Etre capable de détecter un blocage du fil dans la bobine (effort tangentiel de 15N). Pouvoir régler le seuil de détection Etre capable de dévider le fil à une vitesse moyenne de 0.3 m.s -1 Utiliser la tension présente sur le système (12 V) Concevoir et réaliser les pièces, à partir de composants standards fournis (bobine, motoréducteur, ) Utilisation de SolidWorks et de Méca3d pour la modélisation mécanique

2 Élève 1 o Calculs préliminaires (encombrements, détermination des sollicitations etérieures ) o Simulation des mouvements et des actions mécaniques Analyse, conception et epérimentation du système de détection de fil bloqué Avantprojet de répartition des tâches Effectuer l analyse des spécifications du CDCF associées à la détection du fil bloqué Etude du système de détection et du système de réglage du seuil de détection Simuler la résistance des pièces conçues face au efforts Simulation de la fabrication des pièces conçues Choi des matériau associés au simulations Réaliser la maquette numérique du système de détection, en lien avec les autres sousensembles du projet Élève 2 o Calculs préliminaires o Simulation des mouvements et des actions mécaniques

3 Etudier, concevoir et epérimenter le système déblocage du fil. Concevoir et réaliser le support moteur du système de déroulement. Effectuer l analyse des spécifications du CDCF associées au support du motoréducteur et au système de déblocage du fil Définir le système de déblocage du fil, définir le support moteur. Proposer plusieurs solutions Réaliser la maquette numérique du système de transmission, en lien avec les autres sous-ensembles du projet Élève 3 o Calculs préliminaires (vitesses, couples, ) o Simulation de résistance o Simulation de fabrication Etudier, concevoir et implanter le système de mise en mouvement de la bobine Effectuer l analyse des spécifications du CDCF associées à la mise en mouvement de la bobine (encombrement, vitesse de déroulage, rapports de réductions, ) Lister et étudier les technologies associées à la mise en mouvement (système de roue libre, transmission moteur/bobine, support de bobine, ) Définir le système de transmission moteur-bobine, définir le système de roue libre, définir le support bobine Proposer plusieures solutions Proposer et epérimenter (ou simuler) un procédé d obtention pour tout ou partie du sous-ensemble

4 Élève 4 Élève 5 P1/P2/P4 P1/P2/P4 Planning prévisionnel de projet Étapes du projet Date Butée Durée (h) Analyse du besoin 20 janvier Conception préliminaire (Eval.1) 3 février Réalisation de la maquette ou du prototype (Eval.2) 30 avril Préparation et soutenance orale 5 juin Durée totale en heures 70 Projet utilisable pour les O.S.I. NON

5 MPETENCES MOBILISEES O7 - IMAGINER UNE SOLUTION, REPONDRE A UN BESOIN Identifier et justifier un problème technique à partir de l analyse globale d un système (approche Matière - Énergie - Information) Proposer des solutions à un problème technique identifié en participant à des démarches de créativité, choisir et justifier la solution retenue Définir, à l aide d un modeleur numérique, les formes et dimensions d'une pièce d'un mécanisme à partir des contraintes fonctionnelles, de son principe de réalisation et de son matériau Définir, à l aide d un modeleur numérique, les modifications d'un mécanisme à partir des contraintes fonctionnelles O8 VALIDER DES SOLUTIONS TECHNIQUES Paramétrer un logiciel de simulation mécanique pour obtenir les caractéristiques d'une loi d'entrée/sortie d'un mécanisme simple Interpréter les résultats d'une simulation mécanique pour valider une solution ou modifier une pièce ou un mécanisme Mettre en œuvre un protocole d essais et de mesures, interpréter les résultats Comparer et interpréter le résultat d'une simulation d'un comportement mécanique avec un comportement réel O9 GERER LA VIE DU PRODUIT Epérimenter des procédés pour caractériser les paramètres de transformation de la matière et leurs conséquences sur la définition et l obtention de pièces Réaliser et valider un prototype obtenu par rapport à tout ou partie du cahier des charges initial Intégrer les pièces prototypes dans le système à modifier pour valider son comportement et ses performances INDICATEURS DE PERFORMANCE RETENUS POUR CHAQUE CANDIDAT Le besoin relatif au projet et les fonctions sont identifiés et justifiés Les critères du cahier des charges sont décodés et les principau points de vigilance relatifs au projet sont identifiés La démarche d'analyse du problème est pertinente Les grandes étapes d'une démarche de créativité sont franchies de manière cohérente Les moyens conventionnels de représentation des solutions sont correctement utilisés (croquis, schémas, ) Les contraintes de normes, propriété industrielle, brevets sont identifiées Les choi sont eplicités et la solution justifiée en regard des paramètres choisis La démarche de création est rationnelle Les contraintes fonctionnelles sont traduites de manière complète Les formes et dimensions sont compatibles avec le principe de réalisation, le matériau choisi et les contraintes subies Les modifications respectent les contraintes fonctionnelles La procédure de modification est rationnelle Les variables et les paramètres du modèle sont identifiés Leurs influences respectives sont identifiées Les scénarios de simulation sont identifiés Les paramètres influents sont identifiés L'interprétation des résultats de la simulation est pertinente Les modifications proposées sont cohérentes le protocole d'essai est justifié et adapté à l'objectif Les observations et mesures sont méthodiquement menés et les incertitudes de mesures estimées L'interprétation des résultats est cohérente et pertinente Les résultats de la simulation et les mesures sont corrélés L'analyse des écarts est méthodique L'interprétation des résultats est cohérente Les paramètres significatifs à observer sont identifiés Des conséquences pertinentes sont identifiées Le moyen de prototypage retenu d'une pièce est adapté à la partie du CDC à respecter Les caractéristiques à valider sont identifiées La corrélation des caractéristiques permet de valider le prototype par rapport au cahier des charges Les pièces prototypes s'insèrent dans le mécanisme Une procédure d'essai pertinente est définie L'essai est méthodiquement réalisé et le comportement du mécanisme relevé L'interprétation des résultats est cohérente