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Six & Dix Page 1 sur 8	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
Les Fab Labs
	
  
	
  
	
  
	
  
Rapport	
  de	
  stage	
  de	
  1ère	
  de	
  F.A.	
  
	
  
Six & Dix Page 2 sur 8	
  
1) Un Fab Lab, qu’est ce c’est ?
Définition	
  
Les	
  Fab	
   Labs,	
   ou	
   Laboratoires	
   de	
   Fabrication,	
   sont	
   des	
   lieux	
   regroupant	
   des	
  
outils	
   permettant	
   de	
   transformer	
   une	
   idée	
   en	
   objet.	
   Neil	
   Gershenfeld	
   est	
  
l'auteur	
  de	
  ce	
  concept	
  et	
  de	
  la	
  charte	
  qui	
  donne	
  les	
  trois	
  principes	
  de	
  base	
  des	
  
Fab	
  Labs	
  :	
  Learn,	
  Make,	
  Share.	
  
Origine	
  et	
  histoire	
  du	
  concept	
  	
  
Au	
  milieu	
  des	
  années	
  90	
  au	
  MIT,	
  le	
  chercheur	
  Neil	
  Gershenfeld	
  créa	
  un	
  cours	
  
pour	
  ses	
  étudiants	
  appelé	
  «	
  How	
  to	
  make	
  almost	
  anything	
  ».	
  Face	
  au	
  succès	
  de	
  ce	
  
cours	
   le	
   programme	
   Fab	
   Lab	
   était	
   né.	
   Le	
   Fab	
   Lab	
   avait	
   pour	
   objectif	
   de	
  
sensibiliser	
  les	
  étudiants	
  à	
  la	
  fabrication	
  numérique	
  (piloter	
  des	
  machines	
  outils	
  
pour	
   reproduire	
   des	
   objets	
   réels	
   conçus	
   par	
   un	
   ordinateur).	
   L'autre	
   but	
   du	
  
programme	
   Fab	
   Lab	
   était	
   de	
   permettre	
   à	
   qui	
   le	
   désirait	
   de	
   pouvoir	
   créer	
   lui	
  
même	
  son	
  espace	
  Fab	
  Lab,	
  en	
  reproduisant	
  les	
  machines	
  constituant	
  un	
  Fab	
  Lab.	
  
Apparaissent	
  également	
  les	
  Fab	
  Academys,	
  des	
  lieux	
  d'apprentissage	
  autour	
  de	
  
la	
  discipline	
  et	
  enfin	
  la	
  Charte	
  des	
  Fab	
  Lab	
  (cf.	
  annexe).	
  
2) Un Fab Lab, pourquoi faire ?
Quels	
  sont	
  les	
  différents	
  usages	
  ?	
  	
  
Les	
  Fab	
  Labs	
  regroupent	
  trois	
  usages	
  principaux.	
  Le	
  premier	
  est	
  la	
  fabrication	
  
d'objets	
   à	
   l'aide	
   de	
   machines	
   numériques	
   qui	
   permettent	
   d'imprimer,	
   de	
  
découper,	
   etc.,	
   les	
   matériaux.	
   Le	
   deuxième	
   usage	
   est	
   l'apprentissage	
   de	
  
l'utilisation	
   des	
   différentes	
   machines	
   mises	
   à	
   disposition.	
   Enfin	
   le	
   troisième	
  
usage	
   des	
   Fab	
   Labs	
   est	
   le	
   partage,	
   aussi	
   bien	
   de	
   plans	
   d'objets	
   que	
   des	
  
connaissances.	
  	
  
Quelles	
  sont	
  les	
  technologies	
  innovantes	
  mises	
  en	
  œuvre	
  	
  
Dans	
  un	
  Fab	
  Lab,	
  on	
  trouve	
  principalement	
  des	
  imprimantes	
  3D,	
  des	
  fraiseuses	
  
numériques	
   et	
   des	
   découpeuses	
   laser,	
   mais	
   aussi	
   des	
   découpes	
   vinyles,	
   des	
  
thermoformeuses	
  ou	
  des	
  cartes	
  électroniques	
  programmables.	
  A	
  cause	
  du	
  prix	
  
de	
   certaines	
   machines,	
   les	
   Fab	
   Labs	
   ne	
   sont	
   pas	
   tous	
   équipés	
   de	
   la	
   même	
  
manière.	
  On	
  trouve	
  donc	
  des	
  Fab	
  Labs	
  spécialisés	
  dans	
  l'impression	
  3D,	
  dans	
  la	
  
découpe	
  laser,	
  etc.	
  
Six & Dix Page 3 sur 8	
  
Quelles	
  compétences	
  techniques	
  sont	
  nécessaires	
  ?	
  Faut-­‐il	
  se	
  former	
  ?	
  
Avant	
  d'utiliser	
  les	
  technologies	
  d'un	
  Fab	
  Lab,	
  il	
  faut	
  ...	
  apprendre	
  à	
  s'en	
  servir.	
  
Pour	
  ça	
  le	
  plus	
  simple	
  est	
  d'aller	
  ...	
  dans	
  un	
  Fab	
  Lab,	
  on	
  peut	
  y	
  apprendre	
  la	
  base	
  
de	
  la	
  programmation,	
  de	
  la	
  2D	
  et	
  la	
  3D…	
  pour	
  avoir	
  des	
  connaissances	
  primaires	
  
qui	
   permettront	
   de	
   s'améliorer	
   plus	
   rapidement	
   aussi	
   bien	
   tout	
   seul	
   qu'en	
  
groupe.	
   Il	
   y	
   a	
   plusieurs	
   manières	
   d'apprendre	
   dans	
   un	
   Fab	
   Lab,	
   on	
   peut	
  
s'inscrire	
  à	
  des	
  cours	
  (souvent	
  payants)	
  ou	
  bien	
  discuter	
  avec	
  des	
  gens	
  sur	
  place	
  
ou	
  proposer	
  des	
  sessions	
  d'apprentissage	
  avec	
  les	
  gens	
  intéressés.	
  Les	
  Fab	
  Labs	
  
nécessitent	
  donc	
  des	
  compétences	
  techniques	
  particulières,	
  mais	
  permettent	
  à	
  
qui	
  le	
  veut	
  de	
  se	
  former	
  pour	
  obtenir	
  ces	
  compétences.	
  
3) Exemples de Fab Labs visités à Paris
Carrefour	
  numérique²	
  
Le	
  carrefour	
  numérique²	
  est	
  un	
  Fab	
  Lab	
  en	
  plein	
  cœur	
  de	
  la	
  Cité	
  des	
  sciences	
  et	
  
de	
  l'industrie.	
  Il	
  offre	
  une	
  quantité	
  et	
  une	
  diversité	
  impressionnante	
  de	
  machines	
  
faisant	
  de	
  lui	
  l'un	
  des	
  Fab	
  Lab	
  les	
  mieux	
  équipés	
  et	
  permettant	
  de	
  réaliser	
  de	
  
plus	
  gros	
  projets.	
  On	
  y	
  découvre	
  les	
  idées	
  et	
  objectifs	
  de	
  base	
  d'un	
  Fab	
  Lab	
  avec	
  
une	
  petite	
  explication	
  sur	
  le	
  fonctionnement	
  de	
  chaque	
  machine.	
  
Maker/seine	
  
Maker/seine	
   est	
   un	
   Fab	
   Lab	
   dans	
   Paris	
   spécialisé	
   dans	
   l'impression	
   3D.	
   Il	
   est	
  
aussi	
  possible	
  de	
  prendre	
  rendez-­‐vous	
  pour	
  un	
  atelier	
  de	
  découverte	
  sur	
  les	
  Fab	
  
Labs	
  et	
  les	
  imprimantes	
  3D.	
  
4) Un Fab Lab, pour qui ?
Qui	
  peut	
  utiliser	
  un	
  Fab	
  Lab	
  ?	
  
Les	
   Fab	
   Labs	
   sont	
   disponibles	
   comme	
   une	
   ressource	
   communautaire,	
   qui	
  
propose	
  un	
  accès	
  libre	
  aux	
  individus	
  autant	
  qu’un	
  accès	
  sur	
  inscription	
  dans	
  le	
  
cadre	
  de	
  programmes	
  spécifiques.	
  Le	
  Fab	
  Lab	
  est	
  donc	
  un	
  espace	
  où	
  l’on	
  fait	
  en	
  
sorte	
   que	
   tout	
   le	
   monde	
   arrive	
   sur	
   un	
   pied	
   d'égalité	
   au	
   niveau	
   de	
   l'accès	
   aux	
  
machines	
  et	
  au	
  savoir.	
  On	
  peut	
  aussi	
  y	
  faire	
  ce	
  que	
  l'on	
  veut,	
  sans	
  que	
  personne	
  
ne	
  vienne	
  critiquer	
  le	
  projet	
  (dans	
  les	
  limites	
  du	
  raisonnable).	
  Finalement	
  le	
  Fab	
  
Lab	
   est	
   ouvert	
   à	
   tout	
   le	
   monde	
  :	
   pour	
   les	
   entreprises	
   qui	
   peuvent	
   créer	
   et	
  
développer	
  des	
  «	
  signaux	
  faibles	
  »	
  (prototypes	
  expérimentaux),	
  les	
  designers	
  qui	
  
Six & Dix Page 4 sur 8	
  
utilisent	
  la	
  découpe	
  laser	
  comme	
  un	
  style	
  visuel,	
  les	
  architectes	
  qui	
  produisent	
  
des	
  maquettes	
  de	
  projets,	
  les	
  étudiants,	
  les	
  amateurs	
  passionnés,	
  etc.	
  
Quels	
  sont	
  les	
  métiers	
  ou	
  les	
  activités	
  concernées	
  ?	
  	
  
Les	
  métiers	
  ou	
  activités	
  concernées	
  sont	
  en	
  général	
  la	
  mécanique,	
  l'électronique,	
  
l'informatique,	
   le	
   design,	
   la	
   programmation,	
   la	
   modélisation	
   3D,	
   mais	
   aussi	
   la	
  
communication	
  et	
  le	
  partage.	
  
5) Synthèse
A	
  quoi	
  servent	
  les	
  Fab	
  Lab	
  dans	
  l’économie	
  et	
  la	
  société	
  française	
  ?	
  
Les	
   Fab	
   Labs	
   étant	
   assez	
   récents,	
   ils	
   ne	
   présentent	
   aujourd’hui	
   un	
   intérêt	
  
économique	
  que	
  dans	
  une	
  faible	
  mesure.	
  Mais	
  ils	
  permettent	
  de	
  faire	
  émerger	
  de	
  
nouveaux	
  projets	
  au	
  niveau	
  local	
  et	
  permettent	
  aussi	
  de	
  rassembler	
  des	
  acteurs	
  
à	
  un	
  moment	
  donné	
  sur	
  un	
  projet	
  précis.	
  Ils	
  permettent	
  donc	
  de	
  dynamiser	
  le	
  ou	
  
les	
  quartiers	
  alentours.	
  
A	
  quels	
  autres	
  mouvements	
  de	
  la	
  société	
  sont	
  ils	
  reliés	
  ?	
  
L’économie	
  collaborative	
  	
  
	
  Les	
   Fab	
   Labs	
   sont	
   directement	
   reliés	
   aux	
   économies	
   collaboratives	
   comme	
  
l’Open	
   source	
   et	
   l’Open	
   hardware	
   car	
   les	
   différents	
   projets	
   sont	
   souvent	
  
partagés	
   librement	
   sur	
   internet	
   ce	
   qui	
   leur	
   permettent	
   d'être	
   modifiés	
   et	
  
améliorés	
  par	
  la	
  communauté	
  ou	
  bien	
  d'être	
  réalisés	
  dans	
  un	
  autre	
  Fab	
  Lab	
  (on	
  
peut	
  créer	
  un	
  projet	
  en	
  France,	
  l'améliorer	
  en	
  Chine	
  et	
  le	
  produire	
  en	
  Inde	
  par	
  
exemple....	
  ou	
  l’inverse....).	
  
Le	
  développement	
  durable	
  
Pour	
  lutter	
  contre	
  l’obsolescence	
  programmée,	
  les	
  Fab	
  Labs	
  permettent	
  de	
  faire	
  
tout	
  soi-­‐même	
  et	
  donc	
  de	
  fabriquer	
  la	
  ou	
  les	
  pièces	
  en	
  question	
  qu'il	
  faut	
  pour	
  
réparer	
  un	
  objet.	
  On	
  évite	
  donc	
  de	
  racheter	
  l'objet	
  en	
  entier.	
  
Une	
  fois	
  encore,	
  à	
  cause	
  de	
  la	
  jeunesse	
  des	
  Fab	
  Labs,	
  ils	
  ne	
  peuvent	
  que	
  proposer	
  
des	
   solutions	
   légères	
   aux	
   problèmes	
   de	
   grande	
   envergure	
   que	
   l'on	
   connaît	
  
actuellement,	
  mais	
  on	
  peut	
  imaginer	
  que	
  dans	
  plusieurs	
  années	
  si	
  les	
  Fab	
  Labs	
  
continuent	
  à	
  se	
  développer,	
  ils	
  pourraient	
  posséder	
  une	
  ampleur	
  véritable	
  sur	
  
notre	
  monde.	
  
Six & Dix Page 5 sur 8	
  
Pourquoi	
  sont-­‐ils	
  importants	
  ?	
  	
  
Les	
  Fab	
  Labs	
  représentent	
  malgré	
  tout	
  une	
  source	
  de	
  points	
  forts	
  comme	
  :	
  	
  
-­‐ La	
   démocratisation	
   technologique	
   :	
   les	
   nouveaux	
   outils	
   numériques	
  
deviennent	
  accessibles	
  à	
  tous,	
  
-­‐ L’entraide	
  entre	
  les	
  personnes,	
  
-­‐ La	
  lutte	
  contre	
  l’isolement	
  :	
  les	
  personnes	
  communiquent	
  entre	
  elles,	
  
-­‐ La	
  création	
  de	
  liens	
  sociaux	
  :	
  grâce	
  à	
  la	
  communication	
  entre	
  les	
  membres,	
  
-­‐ La	
   montée	
   en	
   compétences	
  :	
   en	
   apprenant	
   à	
   se	
   servir	
   de	
   différents	
  
logiciels	
  ou	
  machines,	
  
-­‐ Le	
  développement	
  du	
  sentiment	
  d’appartenance	
  :	
  il	
  y	
  a	
  un	
  réseau	
  qui	
  se	
  
crée	
  au	
  sein	
  de	
  la	
  communauté.	
  
Pour	
  conclure	
  les	
  Fab	
  Labs	
  sont	
  donc	
  des	
  lieux	
  de	
  fabrication	
  numérique	
  	
  
mais	
  où	
  la	
  dimension	
  coopérative,	
  humaine	
  et	
  sociale	
  en	
  constitue	
  l’intérêt	
  
principal.	
  
	
  
Six & Dix Page 6 sur 8	
  
6) Annexes
L'impression	
  3D	
  :	
  	
  
1.	
  C	
  est	
  quoi	
  ?	
  	
  
Comme	
  son	
  nom	
  l'indique	
  l'impression	
  3	
  D	
  permet	
  d’imprimer	
  de	
  objets	
  en	
  3	
  
dimensions	
  à	
  l'aide	
  d’imprimantes	
  3	
  D.	
  Dans	
  le	
  monde	
  la	
  3D	
  il	
  existe	
  3	
  axes	
  :	
  x,	
  y,	
  
z.	
   Les	
   axes	
   X,	
   Y	
   représentent	
   le	
   plan	
   horizontal	
   et	
   l'axe	
   Z	
   ajoute	
   la	
   verticalité.	
  
Donc	
  les	
  imprimantes	
  3	
  D	
  fonctionnent	
  par	
  superposition	
  de	
  couches	
  sur	
  l'axe	
  Z,	
  
chaque	
  couche	
  d'une	
  certaine	
  épaisseur	
  est	
  crée	
  en	
  2D	
  sur	
  le	
  plan	
  X	
  Y.	
  
2.	
  Comment	
  ça	
  fonctionne	
  ?	
  	
  
Il	
   existe	
   deux	
   principales	
   technologies	
   pour	
   l'impression	
   3D	
  :	
   Le	
   frittage	
   de	
  
poudre	
  et	
  la	
  dépose	
  de	
  fil	
  chaud.	
  
Le	
   frittage	
   de	
   poudre	
   est	
   une	
   technologie	
   industrielle,	
   elle	
   coûte	
   donc	
   assez	
  
chère.	
   Pour	
   le	
   fonctionnement,	
   un	
   rouleau	
   vient	
   déposer	
   une	
   fine	
   couche	
   de	
  
poudre	
  sur	
  le	
  plan	
  X	
  Y,	
  puis	
  un	
  rayon	
  laser	
  via	
  un	
  miroir	
  qui	
  se	
  déplace	
  sur	
  ce	
  
plan	
   vient	
   lier	
   les	
   grains	
   entre	
   eux	
   à	
   des	
   endroits	
   précis,	
   c'est	
   la	
   première	
  
couche.	
  Enfin	
  le	
  rouleau	
  remet	
  une	
  couche	
  de	
  poudre	
  par	
  dessus	
  et	
  le	
  laser	
  relie	
  
les	
  grains	
  entre	
  eux,	
  et	
  ainsi	
  de	
  suite.	
  A	
  la	
  fin	
  on	
  a	
  un	
  bac	
  plein	
  de	
  poudre	
  et	
  
l'objet	
  à	
  l'intérieur,	
  il	
  suffit	
  juste	
  d'enlever	
  la	
  poudre.	
  Le	
  problème	
  c'est	
  qu'il	
  faut	
  
manipuler	
  un	
  bac	
  rempli	
  de	
  micro	
  particules.	
  
Pour	
  la	
  dépose	
  de	
  fil	
  chaud,	
  la	
  matière	
  de	
  base	
  est	
  le	
  fil	
  plastique	
  (de	
  30	
  à	
  50	
  
euros	
   le	
   kg),	
   le	
   fil	
   passe	
   dans	
   une	
   buse	
   qui	
   fond	
   la	
   matière	
   et	
   ressort	
   sous	
   la	
  
forme	
  d'un	
  filament	
  très	
  fin.	
  De	
  son	
  côté	
  le	
  logiciel	
  de	
  la	
  machine	
  découpe	
  l'objet	
  
numérique	
  en	
  3D	
  en	
  tranches	
  et	
  calcule	
  le	
  trajet	
  de	
  la	
  buse	
  pour	
  faire	
  chaque	
  
couche,	
   la	
   buse	
   va	
   ensuite	
   déposer	
   la	
   première	
   couche	
   sur	
   un	
   plateau	
   pour	
  
ensuite	
  faire	
  la	
  deuxième	
  et	
  ainsi	
  de	
  suite.	
  L'imprimante	
  3D	
  par	
  dépose	
  de	
  fil	
  
chaud	
  coûte	
  beaucoup	
  moins	
  chère	
  que	
  celle	
  par	
  frittage	
  de	
  poudre,	
  elle	
  prend	
  
aussi	
  moins	
  de	
  place.	
  
Le	
   frittage	
   se	
   prête	
   mieux	
   au	
   domaine	
   industriel	
   car	
   il	
   est	
   d'une	
   plus	
   grande	
  
souplesse	
  :	
  on	
  peut	
  imprimer	
  en	
  couleur	
  et	
  les	
  formes	
  que	
  l'on	
  peut	
  faire	
  sont	
  
plus	
  complexes,	
  au	
  contraire	
  de	
  la	
  dépose	
  de	
  fil	
  chaud	
  dont	
  les	
  possibilités	
  sont	
  
plus	
   limitées,	
   par	
   exemple	
   pour	
   des	
   objets	
   avec	
   les	
   pentes	
   extérieurs	
   trop	
  
accentuées	
  ou	
  creux	
  et	
  plats	
  au	
  dessus.	
  On	
  ne	
  peut	
  donc	
  pas	
  tout	
  faire	
  avec	
  une	
  
imprimante	
  3D.	
  Les	
  formes	
  sont	
  donc	
  limitées,	
  la	
  taille	
  est	
  aussi	
  limitée	
  pour	
  les	
  
Six & Dix Page 7 sur 8	
  
imprimantes	
  3D	
  grand	
  public	
  :	
  un	
  cube	
  d'environ	
  20-­‐25	
  cm	
  de	
  côté.	
  Les	
  objets	
  
imprimés	
  sont	
  aussi	
  fait	
  d'une	
  seule	
  matière	
  ou	
  d’une	
  variation	
  de	
  cette	
  matière	
  
(plusieurs	
  sortes	
  de	
  plastiques).	
  
3.	
  Les	
  bienfaits	
  
Il	
  est	
  désormais	
  possible	
  d'acheter	
  une	
  imprimante	
  3D	
  pour	
  pas	
  cher	
  :	
  entre	
  500	
  
et	
  2000	
  euros	
  pour	
  une	
  dépose	
  de	
  fil	
  (frittage	
  trop	
  chère).	
  Même	
  si	
  on	
  ne	
  peut	
  
pas	
   imprimer	
   tous	
   les	
   objets	
   du	
   quotidien	
   chez	
   soi,	
   on	
   peut	
   quand	
   même	
   en	
  
imprimer	
  une	
  partie	
  et	
  surtout	
  en	
  concevoir	
  une	
  partie.	
  L'impression	
  3D	
  et	
  les	
  
autres	
   machines	
   permettent	
   à	
   tout	
   le	
   monde	
   de	
   devenir	
   un	
   créateur,	
   un	
  
inventeur,	
  un	
  designer,...	
  Donc	
  de	
  créer	
  et	
  diffuser	
  ses	
  créations,	
  cela	
  grâce	
  au	
  
logiciel	
  libre.	
  
La	
  découpe	
  laser	
  
Pour	
  découper	
  les	
  matériaux	
  la	
  découpe	
  laser,	
  utilise	
  un	
  laser	
  (concentration	
  de	
  
faisceaux	
  lumineux)	
  et	
  une	
  lentille	
  qui	
  concentre	
  le	
  laser	
  en	
  un	
  point	
  focal	
  sur	
  le	
  
matériau.	
   Le	
   laser	
   doit	
   rester	
   fixe	
   car	
   il	
   passe	
   par	
   un	
   tube	
   rempli	
   de	
   Co2	
   de	
  
grande	
  taille.	
  On	
  utilise	
  donc	
  un	
  jeu	
  de	
  miroirs	
  pour	
  faire	
  bouger	
  le	
  laser,	
  il	
  y	
  a	
  
donc	
  un	
  miroir	
  fixe,	
  et	
  deux	
  miroirs	
  mobiles,	
  l'un	
  se	
  déplace	
  sur	
  l'axe	
  X	
  et	
  l'autre	
  
sur	
  le	
  plan	
  X	
  Y.	
  On	
  peut	
  couper	
  (et	
  réaliser	
  des	
  gravures)	
  sur	
  presque	
  tous	
  les	
  
matériaux	
  avec	
  un	
  laser,	
  mais	
  cela	
  dépend	
  de	
  sa	
  qualité.	
  Dans	
  un	
  Fab	
  Lab	
  on	
  a	
  
généralement	
  accès	
  à	
  des	
  machines	
  pouvant	
  couper	
  du	
  carton,	
  certains	
  types	
  de	
  
plexiglas,	
  du	
  bois	
  (d'une	
  certaine	
  épaisseur	
  –	
  1	
  cm),	
  du	
  tissu,	
  du	
  cuir,	
  mais	
  aussi	
  
graver	
  de	
  la	
  pierre,	
  du	
  verre,	
  ...	
  	
  
Le	
  problème	
  c'est	
  que	
  ça	
  coûte	
  cher	
  (20.000	
  et	
  80.000	
  euros	
  pour	
  les	
  découpes	
  
modestes	
  =	
  pas	
  de	
  métaux	
  et	
  5.000	
  euros	
  pour	
  changer	
  de	
  tube	
  laser),	
  elle	
  prend	
  
aussi	
  beaucoup	
  de	
  place	
  et	
  possède	
  une	
  ventilation	
  qui	
  fait	
  beaucoup	
  de	
  bruit.	
  
Mais	
  elles	
  restent	
  disponibles	
  dans	
  des	
  lieux	
  collectifs	
  comme	
  les	
  Fab	
  Lab.	
  
La	
  fraiseuse	
  numérique	
  
Elle	
  sert	
  à	
  découper	
  et	
  à	
  usiner	
  des	
  matériaux	
  divers	
  via	
  une	
  fraise	
  qui	
  découpe	
  
la	
  matière	
  :	
  les	
  fraiseuses	
  amateurs	
  se	
  déplacent	
  sur	
  trois	
  axes	
  X	
  Y	
  Z.	
  La	
  broche	
  
(moteur),	
   fait	
   tourner	
   l'outil	
   (fraise	
   à	
   une	
   vitesse	
   constante,	
   mais	
   génère	
  
beaucoup	
  de	
  bruit.	
  Une	
  fraiseuse	
  3	
  axes	
  est	
  donc	
  une	
  broche	
  qui	
  se	
  déplace	
  sur	
  
une	
  surface	
  de	
  manière	
  automatique.	
  Mais	
  on	
  ne	
  peut	
  pas	
  découper	
  de	
  plaques	
  
épaisses	
   en	
   un	
   seul	
   passage,	
   on	
   va	
   donc	
   multiplier	
   les	
   passages,	
   par	
   exemple	
  
enlever	
  une	
  épaisseur	
  de	
  1	
  mm	
  à	
  chaque	
  passage.	
  
Six & Dix Page 8 sur 8	
  
L'utilisation	
  première	
  est	
  de	
  découper	
  des	
  plaques	
  de	
  bois	
  (même	
  de	
  métal	
  :	
  alu	
  
ou	
  acier)	
  de	
  forte	
  épaisseur,	
  mais	
  aussi	
  des	
  matériaux	
  plus	
  fragiles	
  comme	
  de	
  la	
  
mousse.	
   Une	
   autre	
   application	
   est	
   de	
   faire	
   des	
   bas	
   reliefs	
  :	
   au	
   contraire	
   de	
  
l'impression	
  3D	
  qui	
  fonctionne	
  par	
  addition	
  de	
  couches,	
  la	
  fraiseuse	
  fonctionne	
  
par	
   soustraction.	
   En	
   partant	
   d'un	
   bloc	
   plein	
   on	
   peut	
   donc	
   enlever	
   la	
   matière	
  
progressivement	
   jusqu'à	
   obtenir	
   une	
   pièce	
   en	
   3	
   dimensions.	
   Ce	
   sont	
   aussi	
   les	
  
plus	
  précises	
  des	
  3	
  machines,	
  on	
  a	
  inventé	
  une	
  fraiseuse,	
  dite	
  CNC,	
  capable	
  de	
  se	
  
transformer	
  en	
  imprimante	
  3D	
  en	
  remplacent	
  la	
  broche	
  par	
  buse	
  (ou	
  une	
  torche	
  
plasma).	
  
La	
   fraiseuse	
   numérique	
   CNC	
   est	
   la	
   première	
   machine	
   numérique	
   «	
  do	
   it	
  
yourself	
  »	
  rependue,	
  il	
  est	
  assez	
  facile	
  d'en	
  fabriquer	
  une	
  avec	
  un	
  minimum	
  de	
  
matériaux	
   et	
   de	
   connaissances,	
   mais	
   cela	
   dépend	
   du	
   matériau	
   à	
   couper.	
   On	
  
trouve	
  des	
  centaines	
  de	
  plans	
  en	
  accès	
  libre	
  sur	
  le	
  net	
  de	
  machines	
  de	
  toutes	
  
tailles	
  et	
  formes.	
  Le	
  prix	
  varie	
  entre	
  500	
  euros	
  pour	
  les	
  petites	
  et	
  1500	
  à	
  3000	
  
euros	
  pour	
  celles	
  capable	
  de	
  couper	
  de	
  l'acier,	
  on	
  peut	
  aussi	
  les	
  acheter	
  en	
  Kit.	
  	
  
La	
  charte	
  des	
  Fab	
  Labs	
  
Elle	
  est	
  disponible	
  à	
  ces	
  adresses	
  
-­‐ en	
   Français	
  :	
   http://www.faclab.org/decouvrir/les-­‐Fab	
   Labs/la-­‐charte-­‐
des-­‐Fab	
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-­‐ en	
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  • 1. Six & Dix Page 1 sur 8                 Les Fab Labs         Rapport  de  stage  de  1ère  de  F.A.    
  • 2. Six & Dix Page 2 sur 8   1) Un Fab Lab, qu’est ce c’est ? Définition   Les  Fab   Labs,   ou   Laboratoires   de   Fabrication,   sont   des   lieux   regroupant   des   outils   permettant   de   transformer   une   idée   en   objet.   Neil   Gershenfeld   est   l'auteur  de  ce  concept  et  de  la  charte  qui  donne  les  trois  principes  de  base  des   Fab  Labs  :  Learn,  Make,  Share.   Origine  et  histoire  du  concept     Au  milieu  des  années  90  au  MIT,  le  chercheur  Neil  Gershenfeld  créa  un  cours   pour  ses  étudiants  appelé  «  How  to  make  almost  anything  ».  Face  au  succès  de  ce   cours   le   programme   Fab   Lab   était   né.   Le   Fab   Lab   avait   pour   objectif   de   sensibiliser  les  étudiants  à  la  fabrication  numérique  (piloter  des  machines  outils   pour   reproduire   des   objets   réels   conçus   par   un   ordinateur).   L'autre   but   du   programme   Fab   Lab   était   de   permettre   à   qui   le   désirait   de   pouvoir   créer   lui   même  son  espace  Fab  Lab,  en  reproduisant  les  machines  constituant  un  Fab  Lab.   Apparaissent  également  les  Fab  Academys,  des  lieux  d'apprentissage  autour  de   la  discipline  et  enfin  la  Charte  des  Fab  Lab  (cf.  annexe).   2) Un Fab Lab, pourquoi faire ? Quels  sont  les  différents  usages  ?     Les  Fab  Labs  regroupent  trois  usages  principaux.  Le  premier  est  la  fabrication   d'objets   à   l'aide   de   machines   numériques   qui   permettent   d'imprimer,   de   découper,   etc.,   les   matériaux.   Le   deuxième   usage   est   l'apprentissage   de   l'utilisation   des   différentes   machines   mises   à   disposition.   Enfin   le   troisième   usage   des   Fab   Labs   est   le   partage,   aussi   bien   de   plans   d'objets   que   des   connaissances.     Quelles  sont  les  technologies  innovantes  mises  en  œuvre     Dans  un  Fab  Lab,  on  trouve  principalement  des  imprimantes  3D,  des  fraiseuses   numériques   et   des   découpeuses   laser,   mais   aussi   des   découpes   vinyles,   des   thermoformeuses  ou  des  cartes  électroniques  programmables.  A  cause  du  prix   de   certaines   machines,   les   Fab   Labs   ne   sont   pas   tous   équipés   de   la   même   manière.  On  trouve  donc  des  Fab  Labs  spécialisés  dans  l'impression  3D,  dans  la   découpe  laser,  etc.  
  • 3. Six & Dix Page 3 sur 8   Quelles  compétences  techniques  sont  nécessaires  ?  Faut-­‐il  se  former  ?   Avant  d'utiliser  les  technologies  d'un  Fab  Lab,  il  faut  ...  apprendre  à  s'en  servir.   Pour  ça  le  plus  simple  est  d'aller  ...  dans  un  Fab  Lab,  on  peut  y  apprendre  la  base   de  la  programmation,  de  la  2D  et  la  3D…  pour  avoir  des  connaissances  primaires   qui   permettront   de   s'améliorer   plus   rapidement   aussi   bien   tout   seul   qu'en   groupe.   Il   y   a   plusieurs   manières   d'apprendre   dans   un   Fab   Lab,   on   peut   s'inscrire  à  des  cours  (souvent  payants)  ou  bien  discuter  avec  des  gens  sur  place   ou  proposer  des  sessions  d'apprentissage  avec  les  gens  intéressés.  Les  Fab  Labs   nécessitent  donc  des  compétences  techniques  particulières,  mais  permettent  à   qui  le  veut  de  se  former  pour  obtenir  ces  compétences.   3) Exemples de Fab Labs visités à Paris Carrefour  numérique²   Le  carrefour  numérique²  est  un  Fab  Lab  en  plein  cœur  de  la  Cité  des  sciences  et   de  l'industrie.  Il  offre  une  quantité  et  une  diversité  impressionnante  de  machines   faisant  de  lui  l'un  des  Fab  Lab  les  mieux  équipés  et  permettant  de  réaliser  de   plus  gros  projets.  On  y  découvre  les  idées  et  objectifs  de  base  d'un  Fab  Lab  avec   une  petite  explication  sur  le  fonctionnement  de  chaque  machine.   Maker/seine   Maker/seine   est   un   Fab   Lab   dans   Paris   spécialisé   dans   l'impression   3D.   Il   est   aussi  possible  de  prendre  rendez-­‐vous  pour  un  atelier  de  découverte  sur  les  Fab   Labs  et  les  imprimantes  3D.   4) Un Fab Lab, pour qui ? Qui  peut  utiliser  un  Fab  Lab  ?   Les   Fab   Labs   sont   disponibles   comme   une   ressource   communautaire,   qui   propose  un  accès  libre  aux  individus  autant  qu’un  accès  sur  inscription  dans  le   cadre  de  programmes  spécifiques.  Le  Fab  Lab  est  donc  un  espace  où  l’on  fait  en   sorte   que   tout   le   monde   arrive   sur   un   pied   d'égalité   au   niveau   de   l'accès   aux   machines  et  au  savoir.  On  peut  aussi  y  faire  ce  que  l'on  veut,  sans  que  personne   ne  vienne  critiquer  le  projet  (dans  les  limites  du  raisonnable).  Finalement  le  Fab   Lab   est   ouvert   à   tout   le   monde  :   pour   les   entreprises   qui   peuvent   créer   et   développer  des  «  signaux  faibles  »  (prototypes  expérimentaux),  les  designers  qui  
  • 4. Six & Dix Page 4 sur 8   utilisent  la  découpe  laser  comme  un  style  visuel,  les  architectes  qui  produisent   des  maquettes  de  projets,  les  étudiants,  les  amateurs  passionnés,  etc.   Quels  sont  les  métiers  ou  les  activités  concernées  ?     Les  métiers  ou  activités  concernées  sont  en  général  la  mécanique,  l'électronique,   l'informatique,   le   design,   la   programmation,   la   modélisation   3D,   mais   aussi   la   communication  et  le  partage.   5) Synthèse A  quoi  servent  les  Fab  Lab  dans  l’économie  et  la  société  française  ?   Les   Fab   Labs   étant   assez   récents,   ils   ne   présentent   aujourd’hui   un   intérêt   économique  que  dans  une  faible  mesure.  Mais  ils  permettent  de  faire  émerger  de   nouveaux  projets  au  niveau  local  et  permettent  aussi  de  rassembler  des  acteurs   à  un  moment  donné  sur  un  projet  précis.  Ils  permettent  donc  de  dynamiser  le  ou   les  quartiers  alentours.   A  quels  autres  mouvements  de  la  société  sont  ils  reliés  ?   L’économie  collaborative      Les   Fab   Labs   sont   directement   reliés   aux   économies   collaboratives   comme   l’Open   source   et   l’Open   hardware   car   les   différents   projets   sont   souvent   partagés   librement   sur   internet   ce   qui   leur   permettent   d'être   modifiés   et   améliorés  par  la  communauté  ou  bien  d'être  réalisés  dans  un  autre  Fab  Lab  (on   peut  créer  un  projet  en  France,  l'améliorer  en  Chine  et  le  produire  en  Inde  par   exemple....  ou  l’inverse....).   Le  développement  durable   Pour  lutter  contre  l’obsolescence  programmée,  les  Fab  Labs  permettent  de  faire   tout  soi-­‐même  et  donc  de  fabriquer  la  ou  les  pièces  en  question  qu'il  faut  pour   réparer  un  objet.  On  évite  donc  de  racheter  l'objet  en  entier.   Une  fois  encore,  à  cause  de  la  jeunesse  des  Fab  Labs,  ils  ne  peuvent  que  proposer   des   solutions   légères   aux   problèmes   de   grande   envergure   que   l'on   connaît   actuellement,  mais  on  peut  imaginer  que  dans  plusieurs  années  si  les  Fab  Labs   continuent  à  se  développer,  ils  pourraient  posséder  une  ampleur  véritable  sur   notre  monde.  
  • 5. Six & Dix Page 5 sur 8   Pourquoi  sont-­‐ils  importants  ?     Les  Fab  Labs  représentent  malgré  tout  une  source  de  points  forts  comme  :     -­‐ La   démocratisation   technologique   :   les   nouveaux   outils   numériques   deviennent  accessibles  à  tous,   -­‐ L’entraide  entre  les  personnes,   -­‐ La  lutte  contre  l’isolement  :  les  personnes  communiquent  entre  elles,   -­‐ La  création  de  liens  sociaux  :  grâce  à  la  communication  entre  les  membres,   -­‐ La   montée   en   compétences  :   en   apprenant   à   se   servir   de   différents   logiciels  ou  machines,   -­‐ Le  développement  du  sentiment  d’appartenance  :  il  y  a  un  réseau  qui  se   crée  au  sein  de  la  communauté.   Pour  conclure  les  Fab  Labs  sont  donc  des  lieux  de  fabrication  numérique     mais  où  la  dimension  coopérative,  humaine  et  sociale  en  constitue  l’intérêt   principal.    
  • 6. Six & Dix Page 6 sur 8   6) Annexes L'impression  3D  :     1.  C  est  quoi  ?     Comme  son  nom  l'indique  l'impression  3  D  permet  d’imprimer  de  objets  en  3   dimensions  à  l'aide  d’imprimantes  3  D.  Dans  le  monde  la  3D  il  existe  3  axes  :  x,  y,   z.   Les   axes   X,   Y   représentent   le   plan   horizontal   et   l'axe   Z   ajoute   la   verticalité.   Donc  les  imprimantes  3  D  fonctionnent  par  superposition  de  couches  sur  l'axe  Z,   chaque  couche  d'une  certaine  épaisseur  est  crée  en  2D  sur  le  plan  X  Y.   2.  Comment  ça  fonctionne  ?     Il   existe   deux   principales   technologies   pour   l'impression   3D  :   Le   frittage   de   poudre  et  la  dépose  de  fil  chaud.   Le   frittage   de   poudre   est   une   technologie   industrielle,   elle   coûte   donc   assez   chère.   Pour   le   fonctionnement,   un   rouleau   vient   déposer   une   fine   couche   de   poudre  sur  le  plan  X  Y,  puis  un  rayon  laser  via  un  miroir  qui  se  déplace  sur  ce   plan   vient   lier   les   grains   entre   eux   à   des   endroits   précis,   c'est   la   première   couche.  Enfin  le  rouleau  remet  une  couche  de  poudre  par  dessus  et  le  laser  relie   les  grains  entre  eux,  et  ainsi  de  suite.  A  la  fin  on  a  un  bac  plein  de  poudre  et   l'objet  à  l'intérieur,  il  suffit  juste  d'enlever  la  poudre.  Le  problème  c'est  qu'il  faut   manipuler  un  bac  rempli  de  micro  particules.   Pour  la  dépose  de  fil  chaud,  la  matière  de  base  est  le  fil  plastique  (de  30  à  50   euros   le   kg),   le   fil   passe   dans   une   buse   qui   fond   la   matière   et   ressort   sous   la   forme  d'un  filament  très  fin.  De  son  côté  le  logiciel  de  la  machine  découpe  l'objet   numérique  en  3D  en  tranches  et  calcule  le  trajet  de  la  buse  pour  faire  chaque   couche,   la   buse   va   ensuite   déposer   la   première   couche   sur   un   plateau   pour   ensuite  faire  la  deuxième  et  ainsi  de  suite.  L'imprimante  3D  par  dépose  de  fil   chaud  coûte  beaucoup  moins  chère  que  celle  par  frittage  de  poudre,  elle  prend   aussi  moins  de  place.   Le   frittage   se   prête   mieux   au   domaine   industriel   car   il   est   d'une   plus   grande   souplesse  :  on  peut  imprimer  en  couleur  et  les  formes  que  l'on  peut  faire  sont   plus  complexes,  au  contraire  de  la  dépose  de  fil  chaud  dont  les  possibilités  sont   plus   limitées,   par   exemple   pour   des   objets   avec   les   pentes   extérieurs   trop   accentuées  ou  creux  et  plats  au  dessus.  On  ne  peut  donc  pas  tout  faire  avec  une   imprimante  3D.  Les  formes  sont  donc  limitées,  la  taille  est  aussi  limitée  pour  les  
  • 7. Six & Dix Page 7 sur 8   imprimantes  3D  grand  public  :  un  cube  d'environ  20-­‐25  cm  de  côté.  Les  objets   imprimés  sont  aussi  fait  d'une  seule  matière  ou  d’une  variation  de  cette  matière   (plusieurs  sortes  de  plastiques).   3.  Les  bienfaits   Il  est  désormais  possible  d'acheter  une  imprimante  3D  pour  pas  cher  :  entre  500   et  2000  euros  pour  une  dépose  de  fil  (frittage  trop  chère).  Même  si  on  ne  peut   pas   imprimer   tous   les   objets   du   quotidien   chez   soi,   on   peut   quand   même   en   imprimer  une  partie  et  surtout  en  concevoir  une  partie.  L'impression  3D  et  les   autres   machines   permettent   à   tout   le   monde   de   devenir   un   créateur,   un   inventeur,  un  designer,...  Donc  de  créer  et  diffuser  ses  créations,  cela  grâce  au   logiciel  libre.   La  découpe  laser   Pour  découper  les  matériaux  la  découpe  laser,  utilise  un  laser  (concentration  de   faisceaux  lumineux)  et  une  lentille  qui  concentre  le  laser  en  un  point  focal  sur  le   matériau.   Le   laser   doit   rester   fixe   car   il   passe   par   un   tube   rempli   de   Co2   de   grande  taille.  On  utilise  donc  un  jeu  de  miroirs  pour  faire  bouger  le  laser,  il  y  a   donc  un  miroir  fixe,  et  deux  miroirs  mobiles,  l'un  se  déplace  sur  l'axe  X  et  l'autre   sur  le  plan  X  Y.  On  peut  couper  (et  réaliser  des  gravures)  sur  presque  tous  les   matériaux  avec  un  laser,  mais  cela  dépend  de  sa  qualité.  Dans  un  Fab  Lab  on  a   généralement  accès  à  des  machines  pouvant  couper  du  carton,  certains  types  de   plexiglas,  du  bois  (d'une  certaine  épaisseur  –  1  cm),  du  tissu,  du  cuir,  mais  aussi   graver  de  la  pierre,  du  verre,  ...     Le  problème  c'est  que  ça  coûte  cher  (20.000  et  80.000  euros  pour  les  découpes   modestes  =  pas  de  métaux  et  5.000  euros  pour  changer  de  tube  laser),  elle  prend   aussi  beaucoup  de  place  et  possède  une  ventilation  qui  fait  beaucoup  de  bruit.   Mais  elles  restent  disponibles  dans  des  lieux  collectifs  comme  les  Fab  Lab.   La  fraiseuse  numérique   Elle  sert  à  découper  et  à  usiner  des  matériaux  divers  via  une  fraise  qui  découpe   la  matière  :  les  fraiseuses  amateurs  se  déplacent  sur  trois  axes  X  Y  Z.  La  broche   (moteur),   fait   tourner   l'outil   (fraise   à   une   vitesse   constante,   mais   génère   beaucoup  de  bruit.  Une  fraiseuse  3  axes  est  donc  une  broche  qui  se  déplace  sur   une  surface  de  manière  automatique.  Mais  on  ne  peut  pas  découper  de  plaques   épaisses   en   un   seul   passage,   on   va   donc   multiplier   les   passages,   par   exemple   enlever  une  épaisseur  de  1  mm  à  chaque  passage.  
  • 8. Six & Dix Page 8 sur 8   L'utilisation  première  est  de  découper  des  plaques  de  bois  (même  de  métal  :  alu   ou  acier)  de  forte  épaisseur,  mais  aussi  des  matériaux  plus  fragiles  comme  de  la   mousse.   Une   autre   application   est   de   faire   des   bas   reliefs  :   au   contraire   de   l'impression  3D  qui  fonctionne  par  addition  de  couches,  la  fraiseuse  fonctionne   par   soustraction.   En   partant   d'un   bloc   plein   on   peut   donc   enlever   la   matière   progressivement   jusqu'à   obtenir   une   pièce   en   3   dimensions.   Ce   sont   aussi   les   plus  précises  des  3  machines,  on  a  inventé  une  fraiseuse,  dite  CNC,  capable  de  se   transformer  en  imprimante  3D  en  remplacent  la  broche  par  buse  (ou  une  torche   plasma).   La   fraiseuse   numérique   CNC   est   la   première   machine   numérique   «  do   it   yourself  »  rependue,  il  est  assez  facile  d'en  fabriquer  une  avec  un  minimum  de   matériaux   et   de   connaissances,   mais   cela   dépend   du   matériau   à   couper.   On   trouve  des  centaines  de  plans  en  accès  libre  sur  le  net  de  machines  de  toutes   tailles  et  formes.  Le  prix  varie  entre  500  euros  pour  les  petites  et  1500  à  3000   euros  pour  celles  capable  de  couper  de  l'acier,  on  peut  aussi  les  acheter  en  Kit.     La  charte  des  Fab  Labs   Elle  est  disponible  à  ces  adresses   -­‐ en   Français  :   http://www.faclab.org/decouvrir/les-­‐Fab   Labs/la-­‐charte-­‐ des-­‐Fab  Lab/   -­‐ en  Anglais  :  http://fab.cba.mit.edu/about/charter/