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Attention/Warning/Achtung : Cette introduction à l’ impression 3D a été rédigé en se basant sur mes connaissances personnelles et via des sources internet. Le monde de l’impression 3D étant gigantesque, récent et sans cesse en évolution, certaines parties peuvent sensiblement s’avérer inexactes, dépassées, ou non-exhaustives. La partie commentaires servira à tous ceux qui voudront apporter leurs connaissances/corrections/expériences à mon article. Bonne lecture !

Introduction à l’impression 3D

Vous en avez sûrement entendu parler, l’impression 3D est maintenant connue par tous. Elle s’invite depuis quelques années dans les maisons de tout un chacun. Les prix restent aujourd’hui très abordables (200-300€ suffit pour se doter d’une machine intéressante).

La technologie est en plein boom et l’innovation dans ce domaine n’arrête pas. Les applications ne sont pas en reste. Après avoir créé des objets à petite échelle, l’impression 3D se tourne maintenant sur de l’immense en imprimant des bâtiments entiers en un temps record et avec un investissement humain minime.

Il semblerait que cette technologie n’est pas prête de s’éteindre et se limiter à ce que l’on connaît. Je pense qu’elle va investir un jour tous les foyers et permettre à chacun d’imprimer son produit plutôt que de le commander. Ou peut-être vais-je trop loin dans la vision du futur, qui sait …

Économie de matière

L’impression 3D est ce que l’on appelle dans des termes plus technique de la fabrication additive.​

En effet, l’ajout de matière crée le produit contrairement aux technologies classiques qui consistent à creuser, évider, percer, couper à partir d’une matière première (souvent bois ou métal) jusqu’à obtenir la pièce voulue.

L’impression 3D est un bon en avant du point de vue économie de matière car l’on ne consomme seulement ce qui est nécessaire à la pièce finale.

Les différentes technologies

L’impression 3D est souvent associée au prototypage (Maquette d’un produit final avant sa mise en production) ou à des petites séries.

Cependant, la technologie s’est tellement démocratisée que des start-ups ou industriels l’utilisent maintenant pour de la production en série. Des fermes 3D ont vu le jour, où des dizaines voire centaines d’imprimantes tournent 24h/7j.

(Allez jetez un oeil chez le constructeur Dagoma qui imprime leurs imprimantes (bah oui tant qu’à faire) avec la vidéo des frères Poulain )

Les différents type d’impression 3D

  • La photopolymérisation :

Cette technique consiste grâce à un laser à durcir une résine située dans un bac et couche par couche, réaliser la pièce souhaitée. On retrouve dans cette solution la stéréolithographie ou SLA (utilisation de laser UV) et le Digital Light Process ou DLP (utilisation d’un projecteur vidéo).

Le premier consiste à balayer la couche à imprimer avec un laser qui dessine la forme voulue. Le deuxième est l’application d’une image fixe projetée (le même principe qu’un vidéo projecteur) le temps que la résine durcisse. Du fait que ce soit une image numérique projetée, la présence de pixels pour construire l’image créée de très légères imperfections. Le SLA, à contrario, réalise des surfaces très précises. Ces deux technologies sont les plus précises du marché et peuvent produire des pièces uniquement en résine photopolymérisable (durcissant à la lumière). Elles nécessitent par contre le passage dans une chambre UV afin de fixer la matière définitivement.

 

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Impression en Stéréolithographie crédit photo : 3Dnatives
  • Le frittage de poudre :

Cette technique utilise elle aussi la lumière (grâce à un laser) mais cette fois-ci plus simplement pour faire fondre la matière choisie (en l’occurrence des polymères = la majorité des plastiques du commerces).

Ce système surnommé SLS consiste à durcir la matière initialement en poudre sur un plateau couche par couche tandis que le plateau descend petit à petit. La poudre ainsi touchée par le laser fond et se lie avec la couche du dessous Le reste de la poudre non-touchée reste intacte et supporte la pièce en création. Il existe des variantes de cette technologie appelées DMLS, SLM ou encore EBM qui permettent de créer des pièces issu de métaux comme l’acier, l’inox, l’aluminium, etc… mais en revanche moins répandue et plus technique.

 

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Firittage de poudre sur pièce métallique crédit photo : 3Dnatives
  • Le jet de matière :

Moins connue mais très sympa, la technologie MJ (elle aussi a droit à son surnom) fonctionne comme votre imprimante jet d’encre, c’est-à-dire en projetant des gouttelettes (ici de la matière photopolymérisable ou de la cire) couche par couche jusqu’à obtention de la pièce finale.

L’aspect « sympa » dont je parlais réside dans le fait que l’imprimante comporte plusieurs têtes d’impression. Chacune est alors alimentée par différentes matières ou teintes. Cela permet de réaliser des pièces avec plusieurs couleurs (ou matières) et créer une pièce d’aspect. Tout comme la SLA et DLP qui utilisent la même résine, un passage en chambre UV est nécessaire à la fin.

 

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Imprimante 3D polyjet crédit photo : Cadvision
  • Le dépôt de filament :

Appelée aussi FDM, c’est celle que l’on retrouve dans les machines en vente dans les grandes enseignes et utilisée majoritairement par les 3D makers car la plus « simple ».

Pour cette technique, il suffit d’imaginer un pistolet à colle pointé vers le sol. Celui-ci  est accroché à une structure qui se déplace dans les 3 dimensions. La matière est ensuite déposée couche par couche, finit par durcir et se lier avec la couche précédente. Je m’en tiens toutefois à cette image simple car c’est essentiellement cette technique que je vais développer dans mon prochain article.

 

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Impression en dépôt de filament Crédit photo : 3Dnatives

C’est finis pour l’introduction à l’impression 3D première partie.

Vous découvrirez prochainement la suite de l’article. Celle-ci sera en  effet consacrée à la technologie FDM. Je présenterais le fonctionnement de la machine et le process de création/impression d’une pièce.

A très vite !

En attendant vous pouvez visiter ma page sur l’impression 3D.

Découvrez aussi mon article sur LE DESIGN :

Merci à 3DNATIVES , Les imprimantes 3D et Cults3D pour l’apport d’infos techniques qui m’ont aider à rédiger cet article

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