Comment fonctionne une imprimante 3D ?

En déferlant sur le monde, l'impression 3D s’est révélée incroyablement efficace pour optimiser la fabrication sur mesure. Il s’agit aisément d'une des innovations les plus révolutionnaires de notre époque. Essayons de comprendre pourquoi. En quoi l’impression 3D est-elle si intéressante et pourquoi semble-t-elle omniprésente ?

Technologie aux nombreuses utilisations et aux possibilités en apparence innombrables – des possibilités qui continuent de s’étendre alors que les brevets technologiques expirent –, l'impression 3D a explosé ces dernières années. Une des raisons de sa popularité (outre le fait que l’impression 3D est incroyablement cool) est que les imprimantes 3D sont devenues bien plus conviviales. Les modeleurs à domicile ou les enseignants peuvent ainsi tirer autant d’avantages de la technologie que les grands fabricants.

L'impression 3D devient non seulement plus rapide pour créer de plus en plus de produits personnalisés mais les chercheurs ne cessent également de trouver de nouvelles façons ingénieuses d'imprimer, parfois en combinant plusieurs matériaux. Les innovations en matière d'impression 3D ne peuvent qu’avoir un potentiel commercial car elles sont synonymes de gaspillage minime, de prothèses meilleur marché, de meilleur ajustement pour les articles sur mesure, et d’une production plus rapide des pièces de rechange.

Dans cet article, vous découvrirez ce que sont les imprimantes 3D et comment elles fonctionnent. Nous examinerons aussi les différentes technologies d'impression 3D et leurs applications en en donnant un bref historique et en passant en revue les grandes étapes de l'impression 3D.

Si l’aspect novateur du concept – équipements, outillage, matériaux, et l’idée même de créer presque n'importe quoi à partir de filaments plastiques ou de poudre – semble encore futuriste pour beaucoup, l'impression 3D n’est pas seulement passionnante à explorer mais simple à comprendre.

En résumé, cette technologie utilise un modèle 3D pour produire physiquement un objet 3D complet à l’aide d'une série de techniques, parfois désignées sous le terme de fabrication additive. Une métaphore couramment utilisée pour expliquer l’impression 3D est celle de la cuisson inversée d'un pain coupé en tranches. Imaginez que vous cuisiez chaque tranche de pain séparément puis que vous les colliez ensemble pour former un pain entier, au lieu de d’abord cuire le pain puis de le couper en tranches comme on le fait habituellement.

Maintenant que vous avez compris l’idée de base, il est temps de passer aux détails !

Les efforts conjoints d'un logiciel de haute qualité, de matériaux appropriés et d’outils professionnels sont nécessaires pour créer un objet 3D à partir de zéro. Pour mieux comprendre comment cette association fonctionne, examinons de plus près trois étapes élémentaires de l’impression 3D. Premièrement, vous avez besoin d'un fichier 3D, que vous pouvez obtenir en le téléchargeant, en scannant un objet en 3D ou en créant le modèle vous-même. Deuxièmement, vous décidez quelle technologie d’impression 3D vous allez utiliser. Troisièmement, vous envoyez votre design à une imprimante 3D pour le transformer en l'objet désiré.

Jetons un coup d'œil à chacune de ces étapes.

Modélisation 3D et scan 3D

Comment créer un modèle 3D ? Au moins deux méthodes existent : le recours à un logiciel de modélisation 3D ou la numérisation d'objets réels à l’aide du scan 3D. Si ces deux techniques ont chacune leurs avantages et leurs inconvénients, votre choix dépendra en grande partie des exigences de votre projet. Si vous souhaitez approfondir ce sujet, n’hésitez pas à consulter notre guideComment créer des modèles 3D.

Un atout majeur des logiciels de modélisation 3D de pointe, ce sont leurs vastes capacités. Ils aident les professionnels à créer tous les modèles possibles et imaginables, d’une pièce minuscule à une horloge, en passant par la tour complète dans laquelle elle est encastrée. C’est exactement ce qu’il vous faut pour concevoir des objets qui n’existent pas encore, laisser libre cours à votre imagination ou obtenir un modèle d'un objet inaccessible au scan.

Les avantages évidents de la conception de votre modèle dans un logiciel de modélisation 3D sont sa visualisation réaliste, l’expression artistique et la possibilité d’utiliser les bibliothèques de fichiers 3D offertes par de nombreuses plateformes. Mais alors de quoi cette approche pâtit-elle ? Créer des modèles 3D de cette manière est très chronophage et, souvent, les résultats finaux peuvent manquer de précision.

Mais ne vous inquiétez pas : une autre technique gagne depuis quelque temps en popularité, en particulier pour les projets professionnels. Cette méthode est le scan 3D, qui vous permet de numériser précisément un objet réel, un être humain, voire un bâtiment, une scène ou un environnement entier. Vous pouvez facilement ajouter au scan 3D n’importe quelle étape de la modélisation. Un processus hybride pourrait par exemple consister à modifier vos données de scan 3D dans un logiciel de CAO ou de modélisation. Méthode autonome, le scan 3D est largement utilisé pour la rétro-ingénierie, le contrôle qualité, la médecine, la conservation du patrimoine et bien plus.

Quelle que soit son application, le scan 3D vous fera économiser une quantité considérable de temps et d’efforts lors de la reproduction d’objets existants, sans oublier le niveau très élevé de précision que vous pouvez atteindre en utilisant un scanner 3D professionnel au lieu d’outils de modélisation 3D traditionnels.

Logiciels d'impression 3D

Dès que votre modèle 3D est prêt, vous pouvez commencer à l’imprimer. C’est là que les logiciels d'impression 3D entrent en scène. Ces logiciels vous aident à imprimer en 3D en découpant votre modèle et en l’envoyant à votre imprimante.

Le logiciel de découpe est ce dont vous avez besoin pour assurer la communication entre votre modèle 3D et votre imprimante 3D. Autrement dit, les slicers traduisent votre fichier dans le format ou le langage de commande que votre imprimante 3D comprendra (pour beaucoup d'imprimantes, il s’agit du G-code, mais d’autres ont leur propre format). Un grand nombre de slicers sont disponibles gratuitement pour répondre aux besoins des utilisateurs à domicile.

Ces programmes sont appelés slicers (littéralement « trancheurs ») car ils découpent votre modèle en une multitude de couches planes dont une imprimante 3D a besoin pour effectuer correctement son travail. Ce type de logiciel choisit également les meilleurs réglages d’impression tels que la hauteur des couches, la température, la vitesse d'impression et, en particulier pour les imprimantes FDM, la trajectoire optimale suivie par l’imprimante.

Différentes marques de logiciels d'impression 3D offre diverses fonctionnalités qui incluent le découpage, l’accès à distance à une imprimante 3D et bien d’autres, pour superviser, contrôler et gérer votre imprimante 3D tout en facilitant la communication entre les appareils. Quel que soit votre choix, tous les types de logiciels d'impression 3D font partie d'un écosystème.

Utilisateur chevronné ou débutant, vous avez une multitude d’options open source ou payantes parmi lesquelles effectuer votre choix. Depuis quelques années, les logiciels d'impression 3D proposent des fonctionnalités novatrices et de nouvelles capacités à foison. Vous pouvez ainsi aisément trouver le bon outil pour un processus sans accroc.

Technologies d'impression 3D

Un nombre vertigineux de technologies existent pour procéder à l’impression proprement dite. En voici un rapide aperçu :

• Photopolymérisation en cuve

1. SLA
2. DLP
3. CLIP

• Projection de matériau
• Projection de liant
• Extrusion de matériau

1. FFF
2. FDM

• Fusion sur lit de poudre

1. SLS
2. DMLS et SLM
3. MJF
4. EBM

• Stratification de matériau en feuille
• Dépôt de matériau et fusion

Photopolymérisation en cuve

Cette technologie d'impression 3D comprend divers processus qui partagent un concept fondamental. Un photopolymère liquide est placé dans une cuve et durci de façon sélective par une source de lumière jusqu’à ce qu'un objet 3D solide soit construit, couche après couche.

Des variantes de la photopolymérisation en cuve basées sur la stéréolithographie sont le traitement numérique de la lumière et la production par interface de liquide continu.

Stéréolithographie (SLA) :La toute première technologie d'impression 3D mise au point reste la plus connue aujourd'hui. La SLA est également appelée photo-solidification ou impression en résine. De la résine liquide est versée dans une cuve puis un laser ultraviolet est dirigé sur la résine à travers le fond transparent de la cuve. Ce faisceau durcit et solidifie la résine, couche après couche, et l’objet solide, qui repose sur une plateforme élévatrice, émerge progressivement sous la forme voulue.

Letraitement numérique de la lumière (DLP)est une version d'une modification de la polymérisation en cuve. Elle est similaire à la SLA dans le sens où elle durcit également la résine liquide sous la forme d’une structure en 3D. La différence fondamentale est la source de lumière. Le procédé DLP utilise un projecteur à écran numérique pour projeter l'image de la couche sur la plateforme, durcissant ainsi tous les points simultanément en leur donnant la forme de la couche. Comme le projecteur est à écran numérique, l'image de chaque couche est un ensemble de pixels. Une couche 3D est donc composée de cubes rectangulaires appelés voxels.

Laproduction par interface de liquide continu (CLIP)est une méthode d'impression 3D propriétaire qui appartenait à l’origine à EiPi Systems et est actuellement développée par Carbon3D. Étant donné que le procédé CLIP a été développé à partir de la SLA, on constate encore une fois des similarités : un bain de photopolymère liquide à fond transparent traversé par une lumière ultraviolette, qui solidifie la résine, et un objet en trois dimensions qui émerge lentement de la cuve. La différence réside dans la continuité de l’impression. Celle-ci est rendue possible par la présence d’une membrane spéciale perméable à l’oxygène au fond du bac qui crée une fine zone sans polymérisation : la « zone morte ». Cette zone oxygénée permet à la résine non durcie de rester liquide entre la pièce en construction et la fenêtre de projection et d’atteindre les zones où elle peut être durcie.

Projection de matériau (MJ)

Technologie d'impression 3D relativement récente, la projection de matériau utilise des gouttelettes de photopolymère durcies par une lumière ultraviolette pour créer des objets solides. Cette méthode peut facilement être comparée à ce qui se produit au cours d’un processus à jet d’encre en 2D : avant d’être solidifiée, la résine est aspergée sous la forme de minuscules gouttes. Les imprimantes 3D à projection de matériau saupoudrent des centaines de gouttelettes de résine à la fois, couche sur couche, jusqu’à ce que la pièce soit terminée.

Projection de liant (BJ)

La projection de liant est un procédé d’impression 3D au cours duquel un agent liant liquide est placé de façon sélective sur une couche de métal, de sable, de céramique ou de granulés de poudre composite. Pour créer une pièce solide, la projection de liant déplace une tête d'impression au-dessus du lit de poudre et dépose des gouttelettes de liant (autrement dit, de colle) qui maintiennent les granulés de poudre ensemble. Chaque goutte d’agent liant fait environ 80 micromètres de diamètre, ce qui permet une résolution élevée. Lorsque la couche est terminée, le lit de poudre descend et une nouvelle couche de poudre recouvre la surface de la couche précédemment imprimée. De nouvelles gouttelettes de liant sont déposées et le processus se répète jusqu’à ce que la pièce soit entièrement formée.

Extrusion de matériau

Cette méthode utilise un filament de matériau thermoplastique, alimenté par une tête d’extrusion mobile et chauffée. Le matériau fond lorsqu’il est poussé à travers la buse de la tête d’extrusion. La tête d’extrusion suit une trajectoire prédéfinie et dépose le filament sur une plateforme de construction, qui peut également être chauffée pour une meilleure adhésion. Lorsque la première couche est prête, la suivante est placée au-dessus pour poursuivre la construction de la pièce. L'objet se forme lorsque le filament refroidit et se solidifie.

Fabrication de filaments fondus (FFF) et modélisation par dépôt en fusion (FDM) :L’extrusion de matériau est connue sous le nom de fabrication de filaments fondus (FFF), prisée par les passionnés d’impression 3D. La modélisation par dépôt en fusion est un terme propriétaire désignant le même procédé, inventé par S. Scott Crum dans les années 1980 et commercialisé une décennie plus tard par Stratasys. Avec l’expiration du brevet de la technologie, le procédé FDM est devenu la technologie 3D la plus économique et, par conséquent, la plus abordable. L’apparition de RepRap, une communauté de développement open source, a fait du procédé FDM la technologie préférée des bricoleurs du monde entier. L’extrusion de matériau est également utilisée dans l’industrie pour construire des pièces aux géométries complexes.

Fusion sur lit de poudre (PBF)

Le procédé d'impression 3D au cours duquel une source de chaleur fusionne de façon sélective des particules de poudre à l'intérieur d’une zone de construction formant une pièce solide est appelé fusion sur lit de poudre (PBF). Examinons les différentes versions du procédé PBF.

Frittage sélectif par laser (SLS) :Le matériau principal utilisé dans le frittage sélectif par laser est une poudre polymère chauffée et déposée sur une plateforme de construction. Un faisceau laser CO2 scanne ensuite la surface en frittant la poudre de façon sélective. Le laser solidifie la section transversale entière, après quoi la plateforme de construction descend une couche pour faire de la place pour une nouvelle couche de poudre. La section transversale suivante de l’objet est frittée au-dessus des couches déjà solidifiées. Le processus est répété jusqu’à ce que l'objet soit terminé. Pour finir, l’objet est nettoyé à l’air comprimé et brossé.

Frittage laser direct de métal (DMLS) et fusion sélective par laser (SLM) :Sur la base du même principe ou presque, le frittage laser direct de métal (DMLS) et la fusion sélective par laser (SLM) servent à produire des pièces métalliques uniquement. Le procédé SLM est employé pour fondre complètement la poudre de métaux tels que l’aluminium, l’acier inoxydable ou le cobalt-chrome afin de former des objets solides, tandis que le procédé DMLS ne fond pas les poudres mais les chauffe et les fusionne à un niveau moléculaire. Le procédé DMLS fritte des alliages, y compris ceux de titane.

Fusion multijet (MJF) :La fusion multijet (MJF) est légèrement différente des méthodes susmentionnées. Au lieu de placer une nouvelle couche sur une couche solide, elle ajoute une nouvelle portion d’agent pendant que la précédente est encore fondue. Cette technique utilise des jets d’encre pour appliquer des agents de fusion et des agent détaillants, puis les fusionne en couche solide en chauffant les éléments. Aucun laser n’est nécessaire car les agents détaillants sont déposés le long de certains contours. Lorsque l’objet est terminé, le lit de poudre est déplacé vers une station de traitement, où la majorité de la poudre libre est éliminée. Comparée au procédé SLS, cette technique offre une densité plus élevée et une porosité plus faible, créant ainsi une surface plus lisse de la pièce finale.

Fusion par faisceau d’électrons (EBM) :Cette technique est une autre méthode de fusion sur lit de poudre. La fusion par faisceau d’électrons utilise des électrons, plus particulièrement un faisceau à haute énergie, pour fusionner les particules de poudre métallique. Là où le procédé SLM utilise un rayon laser comme source d’énergie, la fusion EBM emploie un faisceau d’électrons. Le reste du procédé est, lui, assez similaire. Compte tenu de sa densité énergétique plus élevée, le procédé EBM est beaucoup plus rapide mais son utilisation se limite aux matériaux conducteurs tels que le zirconium ou le titane.

Stratification de matériau en feuille (SL)

La catégorie suivante de technologies d'impression 3D est la stratification de matériau en feuille (SL), parfois appelée fabrication d'objets laminés (LOM). Il s’agit d’un système de prototypage rapide créé par Helisys Inc. et qui consiste à fusionner des couches de matériau (papier adhésif, métal ou laminés plastiques) avec de la chaleur et par pression. Cette technologie a été popularisée par l’israélien Solido 3D, qui a imprimé des pièces à partir de polychlorure de vinyle (PVC) et d’un adhésif spécial. Les couches fusionnées sont ensuite découpées selon la forme souhaitée à l’aide d'un laser ou d’un couteau. La technique de stratification de matériau en feuille basée sur le papier n’est pas encore largement répandue mais ses créateurs poursuivent leurs expériences en vue de perfectionner la méthode.

Dépôt de matériau et fusion (DED)

Procédé d'impression 3D plus complexe, le dépôt de matériau et fusion (DED) sert souvent à réparer des pièces industrielles existantes telles que des hélices ou des pales de turbine, ou bien à ajouter un matériau différent, plutôt qu'à construire de nouvelles pièces à partir de zéro. Ceci s’explique par le fait que les imprimantes 3D DED sont des appareils industriels imposants qui nécessitent beaucoup de place, de compétences et de contrôle.

Cette méthode consiste à fondre le matériau (principalement des poudres métalliques ou du fil) directement avec un laser ou un faisceau d’électrons tout en le déposant sur la pièce en construction à travers une buse, qui peut se déplacer dans différentes directions. La pièce est souvent scannée en 3D au cours du processus entre le dépôt des couches successives.

Pour décrire cette méthode, on utilise également les désignations populaires suivantes : dépôt direct de métal (DMD), mise en forme par laser (LENS), soudage par dépôt au laser (LDW), fabrication additive par faisceau d’électrons (EBAM) et construction laser additive 3D.

Matériaux d'impression 3D

Maintenant que vous en connaissez un rayon sur les méthodes utilisées par les imprimantes 3D pour créer des objets solides, vous vous demandez peut-être quels sont les matériaux d'impression 3D les plus courants. Autrement dit, ce qui peut faire office d’« encre » dans une imprimante 3D. Compte tenu de la grande variété de ces matériaux, lorsque vous choisissez celui de votre projet, vous devez tenir compte de l’utilisation et du design de votre objet.

Voici un bref aperçu des matériaux d'impression 3D les plus fréquemment employés par différentes technologies d'impression 3D. Précisons que beaucoup de ces matériaux ne se limitent pas nécessairement à une seule technologie d'impression 3D.

SLA : résines

Rigide mais délicate, la résine sous ses différentes formes est utilisée par des technologies comme les procédés SLA, DLP, Multijet ou CLIP. Les résines, ou photopolymères, sont des liquides imprimables en 3D forts d'une résistance chimique très élevée et d’un rétrécissement faible. Comparées à d’autres matériaux applicables en 3D, les résines peuvent parfois avoir une résistance et une flexibilité limitées mais elles existent néanmoins sous différentes formules aux propriétés optiques, mécaniques et thermiques diverses. En raison de leur photoréactivité élevée, les résines sont souvent plus difficiles à conserver, ce qui peut également être un inconvénient.

Lesrésines standardsont considérées comme les matériaux les plus économiques pour le procédé SLA et produisent des impressions en haute résolution avec des caractéristiques fines et une finition de surface lisse. Largement utilisé dans les applications de prototypage, ce matériau translucide offre un bon niveau de détail mais est limité en matière de design car il exige une structure de support du modèle lors de l'impression.

Lesrésines d'ingénieriedestinées au procédé SLA ont été créées pour fournir aux ingénieurs une plus large sélection de propriétés pour différentes applications. Cette catégorie inclut des types de résine dure, rapide, durable et résistante à la chaleur. Si leurs noms sont on ne peut plus explicites, toutes ces résines nécessitent un post-durcissement sous une lumière ultraviolette pour que leurs propriétés mécaniques ressortent pleinement.

FDM : ABS, HIPS, HDPE, PLA, matériaux composites et autres

Acrylonitrile butadiène styrène (ABS) :Polymère thermoplastique courant, l’acrylonitrile butadiène styrène est connu pour son utilisation dans les briques LEGO. Le terme « thermoplastique » signifie que ce genre de matériau devient liquide et pliable (par une « transition vitreuse ») en réaction à la chaleur. Autrement dit : l’ABS peut être chauffé jusqu’à son point de fusion, facilement formé et rapidement solidifié. Employé dans d’innombrables applications, il est plutôt dur et rigide (vous avez déjà marché sur des LEGO ?) et conserve parfaitement la couleur. Ce matériau non toxique résiste également à l’eau et aux produits chimiques. Ce qu’il supporte mal, en revanche, ce sont les rayons UV, ce qui explique pourquoi il vaut mieux ne pas l'utiliser dehors pendant une période de temps prolongée.

Polystyrène choc (HIPS) :Matériau de support facilement soluble souvent employé de pair avec l’ABS, le polystyrène choc partage également un certain nombre de propriétés avec son partenaire d’impression 3D. Il est toutefois légèrement plus léger, plus résistant aux chocs et bon marché. Lorsqu'il est utilisé pour des structures de support, le polystyrène choc se dissout momentanément dans du D-limonène, ce qui permet une élimination précise du support. Extrêmement facile à imprimer, ce matériau est très utile pour évaluer des prototypes de pré-production rapides.

HDPE :Un polymère thermoplastique produit à partir d’éthylène monomère est appelé polyéthylène haute densité (HDPE) et sert à fabriquer des tuyaux, des géomembranes, des bouteilles et des emballages en plastique recyclable (assortis du code de recyclage 2), voire du bois composite. Avec un point de fusion d’environ 230 degrés Celsius et une résistance spécifique considérable, le polyéthylène haute densité remplace parfois l’ABS pour construire des pièces plus légères, plus résistantes et plus flexibles. Cela exige toutefois des températures plus élevées et rigoureusement contrôlées, un lit d'impression chauffé et une tête d’extrusion tolérant des températures élevées.

LePLAest un plastique polymère produit à partir de cultures comme la canne à sucre ou le maïs, ce qui en fait un des filaments les plus écologiques disponibles sur le marché. C’est aussi un des plus populaires : comparé à l’ABS, ce matériau est bon marché, biodégradable, plus facile à imprimer et ne nécessite pas une température aussi élevée. Point négatif, le PLA ne résiste pas aussi bien à la chaleur et peut souvent être friable. Connu pour être le matériau incontournable de l'impression 3D à domicile, le PLA reste néanmoins utilisé pour fabriquer des pièces destinées à de nombreux usages professionnels.

Lesmatériaux compositescombinent généralement une base en PLA, en nylon ou en PET à laquelle s’ajoutent différentes particules ou fibres. En d’autres termes, on combine ces matériaux pour tirer parti de leurs propriétés d’origine. Par exemple, après l’ajout d’une petite finition, les modèles 3D finaux peuvent avoir l’esthétique du véritable bois ou métal alors que les filaments ne contiennent que 30 % environ de particules de bois ou de métal. Ajouter de la couleur et expérimenter avec la température peut également modifier l’apparence finale d'une pièce imprimée en 3D.

Parmi les autres types de matériaux composites, on retrouve les composites renforcés de fibres. Trois des représentants les plus courants de ce type de composite sont la fibre de carbone, la fibre de verre et le Kevlar. Fines et fragiles, les fibres sont parfois comparées à des spaghetti crus : ce ne sont pas les matériaux les plus simples à utiliser seuls. Cependant, lorsqu'ils sont mélangés avec du plastique appelé la matrice, ils sont indispensables pour créer des pièces en 3D résistantes et légères.

Céramique :Bien que l’impression 3D soit principalement associée au plastique, aux résines et aux composites, la céramique occupe une place privilégiée parmi les matériaux d'impression 3D. Particulièrement attrayants en raison de leur durabilité, de leur résistance aux produits chimiques, de leur esthétique et de leur toucher, sans oublier leur incroyable rentabilité, les matériaux céramiques servent à imprimer en 3D tout ce qui va de pièces industrielles à des implants dentaires en passant par de la vaisselle et des projets artistiques. Les céramiques sont souvent classifiées en deux catégories : la céramique classique (à base d’argile : grès, faïence et porcelaine) et la céramique technique, ou industrielle (parmi les exemples populaires : nitrure d’aluminium, zircone, nitrure de silicium, carbure de silicium et alumine). Souvent, les objets imprimés en 3D avec de la céramique sont séchés dans une touraille et émaillés comme lors d'un procédé de poterie classique.

SLS : nylon et TPU

Nylon :Idéal pour le prototypage et la production de biens de consommation finale, le nylon est un matériau couramment utilisé dans le procédé SLS. Robuste et durable, ce thermoplastique technique convient à l’assemblage de pièces complexes. Il est également très résistant lorsqu’il est exposé à une lumière ultraviolette, à de hautes températures, à de l’eau et à des solvants chimiques. Le nylon fait partie de la famille des polyamides et ses composites créés à partir de matériaux tels que l’aluminiure, le carbone ou le verre sont très polyvalents et souvent utilisés par plusieurs technologies d'impression 3D.

Polyuréthane thermoplastique (TPU) :Les filaments flexibles sont élaborés à partir d'une combinaison de plastique et de caoutchouc appelée élastomères thermoplastiques (TPE). Leur élasticité naturelle leur permet de se plier facilement. Le polyuréthane thermoplastique (TPU) est le type de TPE le plus largement utilisé, ce qui explique pourquoi le terme sert souvent à désigner la catégorie entière. Ses propriétés caoutchouteuses rendent le TPE idéal pour de nombreux projets, d’appareils électroménagers ou médicaux à des impressions portables, des jouets et des coques de téléphone. Les filaments flexibles peuvent prendre presque n'importe quelle forme avant de refroidir et de se figer mais certaines limites existent toutefois. Par exemple, ces matériaux peuvent être difficiles à imprimer en raison d’un cordage ou de blobs éventuels.

SLM et DMLS : poudres métalliques

Des poudres métalliques très fines, telles que le cuivre, le bronze, l’acier ou le cuivre, servent à créer des filaments métalliques. Les proportions de poudre métallique, de PLA et de polymère liant peuvent varier mais ces filaments restent bien plus lourds que le plastique tout en étant plus légers que des métaux purs. Les objets finaux imprimés à partir de ce matériau auront l’aspect réaliste et le toucher du métal, surtout s’ils sont polis. Les filaments métalliques sont idéaux pour imprimer des figurines et des sculptures beaucoup plus légères que leur original en bronze, par exemple. Néanmoins, ce genre de matériau a tendance à être rugueux, autrement dit vous devrez utiliser une buse résistante à l’usure lors de l’impression et faire face au bourrage qui peut avoir lieu au fil du temps.

Depuis quelques années, de nombreuses études et expériences visent à transformer l’enthousiasme autour de l'impression 3D en une réalité plus concrète du quotidien. Le secteur a mûri au cours de ce processus de transition d'une technologie émergente à l’un des moteurs des procédés de fabrication actuels. Ses applications pratiques dans le monde moderne semblent illimitées, de gadgets et d'œuvres d’art à des composants aéronautiques en passant par des organes transplantables.

En plus d’être un excellent moyen pour les entreprises d'optimiser leur technologie de prototypage, la fabrication additive gagne grandement en pertinence auprès des utilisateurs profanes au fur et à mesure que les imprimantes 3D deviennent plus abordables et les logiciels 3D plus conviviaux. Adoptée par les concepteurs, bricoleurs, enseignants et étudiants, l'impression 3D permet de créer des produits personnalisés sans avoir besoin d’équipements industriels coûteux ou complexes.

Vous vous demandez peut-être pourquoi l’impression 3D n’est pas devenue aussi commune que le shopping sur Internet. Malgré la popularité de la technologie, le secteur se heurte encore à des obstacles tels que le coût du pré-traitement et du post-traitement ainsi qu’un choix limité de matériaux. Cela dit, de nombreuses autres difficultés comme les coûts de l’équipement et des matériaux ou le manque d’expertise interne se sont résorbées ces dernières années, ouvrant la voie à davantage de croissance.

La quantité d’innovation apportée par l'impression 3D à la fabrication, aux chaînes logistiques et aux possibilités de conception est incontestable. En très peu de temps, la technologie a effectué des bonds considérables en avant dans une multitude de secteurs, permettant aux entreprises de se diriger vers une fabrication plus intelligente, plus rapide, plus efficace et plus écologique.

Accessibilité, productivité boostée et produits faits pour vous : voici quelques-uns seulement des avantages que l’impression 3D continuera d'offrir. Toujours plus pertinente, l'impression 3D pourrait même devenir une force motrice dans l’économie mondiale.

Vous ne pourrez pas dire qu’on ne vous aura pas prévenus.