Guides

Qu’est-ce que l’impression 3D?

L’impression 3D est un processus de fabrication dans lequel vous créez un objet physique en trois dimensions à partir d’un fichier numérique. Ce processus est connu sous le nom de «fabrication additive», ce qui signifie que le matériau est ajouté et non retiré.

Avec l’impression 3D, vous créez une conception numérique 3D dans un programme de modélisation, appelé logiciel de CAO, puis utilisez une imprimante 3D pour produire des couches de matériau pour former l’objet fini. Les entreprises, les chercheurs, les amateurs, les professionnels de la santé et bien d’autres utilisent l’impression 3D pour un large éventail d’applications.

Voici un aperçu de la naissance de l’impression 3D, de son fonctionnement, de son utilisation et de ce que l’avenir réserve à cette technologie.

L’impression 3D peut faire partie de votre film préféré. Des accessoires dans des films tels que Panthère noire, Homme de fer, Les Vengeurs, et même Star Wars utilisent l’impression 3D, permettant aux scénographes de créer et de recréer des accessoires facilement et à peu de frais.

Marco Vacca / Getty Images

L’histoire de l’impression 3D

L’impression 3D est plus ancienne que vous ne le pensez. Au début des années 1980, la technologie d’impression 3D est apparue, mais elle était connue sous le nom de «technologie de prototypage rapide» ou RP. En 1980, le Dr Kodama du Japon a déposé une demande de brevet pour la technologie RP, mais le processus n’a pas été achevé.

En 1984, Charles « Chuck » Hull a inventé un procédé qu’il a appelé la stéréolithographie, qui utilisait la lumière UV pour solidifier le matériau et créer un objet 3D couche par couche. En 1986, Hull a obtenu un brevet pour son «appareil de stéréolithographie», ou machine SLA.

Chuck Hull a ensuite fondé 3D Systems Corporation, l’une des plus grandes entreprises de technologie 3D au monde.

D’autres processus et technologies d’impression 3D étaient en cours de développement à peu près à la même époque, et d’autres améliorations se sont poursuivies tout au long des années 90 et au début des années 2000. Pourtant, l’objectif principal de la technologie d’impression 3D était le prototypage et les applications industrielles.

La technologie d’impression 3D a commencé à être remarquée par les médias grand public en 2000, lorsque le premier rein imprimé en 3D a été créé, bien que la transplantation réussie d’un rein 3D n’ait eu lieu qu’en 2013. En 2004, le «Projet RepRap» avait une impression d’imprimante 3D une autre imprimante 3D, et encore plus l’attention des médias a été attirée en 2008 avec le premier membre prothétique imprimé en 3D.

A lire  5 raisons pour lesquelles vous ne devriez pas utiliser les STL pour l'impression 3D (plus) - ImpressionEn3D.com

D’autres avancées 3D ont rapidement suivi, notamment une maison imprimée en 3D dans laquelle une famille a emménagé en 2018.

Aujourd’hui, l’impression 3D ne se limite pas aux prototypes et à la fabrication industrielle. Les amateurs, les scientifiques et tout le monde utilisent l’impression 3D pour la fabrication de produits, les biens de consommation, les avancées médicales, le matériel éducatif et bien plus encore.

L’impression 4D est également en cours, avec des objets imprimés qui peuvent changer de forme au fil du temps.

Comment fonctionnent les imprimantes 3D

Il existe plusieurs types de technologies d’impression 3D, notamment la modélisation par dépôt fondu (FDM), également appelée fabrication de filament fondu (FFF). FDM est la méthode la plus courante et la plus populaire, utilisée dans les imprimantes 3D les plus abordables.

La méthode d’impression FDM utilise un filament de matière plastique, un peu comme une ficelle. Le filament est introduit d’un rouleau dans une tête chauffée, qui fait fondre le plastique. Pour commencer à produire une pièce, la tête extrude du plastique fondu sur le lit de la machine. La tête se déplace sur le lit, en 2D, déposant la première couche de matière.

Une fois la première couche terminée, la tête est déplacée vers le haut de l’épaisseur de la première couche, et elle commence à déposer la couche suivante sur le dessus. La pièce est constituée couche par couche, un peu comme la cuisson d’une miche de pain tranche par tranche.

Les imprimantes 3D FDM populaires incluent MakerBot et Ultimaker.

Exemple d’utilisation d’une imprimante 3D

Voici un aperçu du fonctionnement de l’impression 3D simple sur une imprimante FDM.

  1. Téléchargez un modèle 3D que vous souhaitez imprimer ou concevez-en un vous-même.

  2. Si ce n’est pas déjà le cas, convertissez votre modèle dans un format d’impression 3D, tel qu’un fichier STL.

  3. Importez votre modèle dans un logiciel de découpage, tel que MakerWare, Cura ou Simplify 3D.

    MakerWare fonctionne avec les imprimantes 3D MakerBot. Cura et Simplify 3D produisent du code G, qui fonctionne avec la plupart des imprimantes 3D.

  4. Configurez la construction dans votre logiciel de découpage. Décidez comment orienter votre modèle sur l’imprimante 3D. Pour FDM, vous voulez minimiser les surplombs supérieurs à 45 degrés, car ceux-ci nécessiteront des structures de support.

    Lorsque vous décidez de l’orientation, considérez comment le modèle sera chargé afin que les couches ne se séparent pas facilement.

    Marina Skoropadskaya / Getty Images

    Pour gagner du temps et des matériaux, les modèles ne sont généralement pas solides. Spécifiez le pourcentage de remplissage (généralement 10 à 35%), le nombre de couches de périmètre (généralement 1 à 2) et le nombre de couches inférieure et supérieure (généralement 2 à 4). Il y a beaucoup d’autres choses à considérer lors de la préparation de votre modèle pour l’impression 3D.

  5. Exportez le programme, qui est généralement un fichier G-code. Votre logiciel de découpage convertira votre modèle et la configuration de construction que vous avez spécifiée en un ensemble d’instructions. Votre imprimante 3D suivra ceci pour construire la pièce.

  6. Transférez le programme sur votre imprimante 3D à l’aide d’une carte SD, USB ou Wi-Fi.

  7. Imprimez le modèle sur votre imprimante 3D.

    vgajic / Getty Images
  8. Lorsque l’imprimante 3D a fini de construire votre modèle, vous devrez le retirer et éventuellement le nettoyer. Cassez toutes les structures de support et frottez les grumeaux restants avec du papier de verre fin.

Autres types de machines d’impression 3D

Outre les imprimantes FDM, les méthodes d’impression 3D comprennent également la stéréolithographie (SLA), le traitement numérique de la lumière (DLP), le frittage laser sélectif (SLS), la fusion sélective au laser (SLM), la fabrication d’objets stratifiés (LOM) et la fusion numérique par faisceau (EBM). .

SLA est la plus ancienne technologie d’impression 3D et est toujours utilisée aujourd’hui. DLP utilise l’éclairage ainsi que des polymères, tandis que SLS utilise un laser comme alimentation électrique pour créer des objets imprimés en 3D solides. SLM, LOM et EBM sont en grande partie tombés en disgrâce.

L’avenir de l’impression 3D

L’impression 3D nous mènera-t-elle à un avenir de produits personnalisés à la demande, fabriqués instantanément selon nos spécifications exactes? Bien que cela reste incertain, la technologie d’impression 3D se développe rapidement et est utilisée dans de nombreux domaines de la vie.

L’impression 3D de maisons, d’organes corporels tels que les reins et les membres, et d’autres avancées ont le potentiel d’améliorer la vie de personnes innombrables dans le monde.

Tags
Bouton retour en haut de la page
Fermer