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L’impression 3D ou fabrication additive est une technologie relativement nouvelle qui offre de nouvelles façons de faire des preuves de concept, des prototypes et des produits finis. A ses débuts, l’impression 3D était presque exclusivement utilisée pour le prototypage des futurs produits. Cela était dû au fait que la technologie était conçue pour des machines plus petites et n’était pas suffisamment développée pour produire et imprimer des modèles d’une grande précision. Évidemment, cela a changé au cours des dernières décennies, l’impression 3D n’a cessé d’évoluer.
La fabrication additive fonctionne grâce à l’ajout de matière couche après couche pour créer le produit souhaité. Les techniques de fabrication traditionnelles nécessitent un moule ou un bloc de matériau pour démarrer la production, ce qui n’est pas le cas avec cette technologie. Un autre aspect important mentionné dans le cadre de l’impression 3D est la liberté de conception. Le processus unique couche à couche permet de concevoir et de créer des produits comme jamais auparavant. Pour imprimer un objet 3D, un fichier 3D avec un modèle 3D est nécessaire. Là, le concepteur peut créer des objets presque sans aucune restriction de conception. Il offre de nouvelles possibilités pour voir et créer des objets et façonner un nouveau lendemain.
On suppose souvent que ces pièces imprimées sont rigides et peu précises. Cependant, grâce à de nombreuses innovations matérielles différentes au cours des dernières décennies, l’impression 3D offre divers matériaux comme la résine, la poudre, le métal ou les filaments aux propriétés multiples, comme la flexibilité et la résistance. Votre pièce imprimée en 3D peut être difficile à retenir la pression ou molle comme une boule de gomme. Les possibilités sont presque infinies.
De nombreuses technologies d’impression 3D différentes, telles que Multi Jet Fusion et Selective Laser Sintering (SLS), sont deux techniques assez bien représentatives de l’impression de poudre.
Les pièces métalliques sont produites via la technologie Direct Metal Sintering (DMLS)/Selective Laser Sintering (SLM).
Lors de l’impression de résine, il existe également plusieurs options d’impression, telles que la stéréolithographie (SLA), la technologie DLP / LCD, le Polyjet et la technologie CLIP.
Il existe aussi l’impression 3D à base de filaments. Les filaments polymères sont imprimés principalement à l’aide de la technologie Fused Deposition Modeling (FDM).
Avant qu’un produit ne soit mis sur la chaîne de production, il faut s’assurer qu’il répond à toutes les exigences que l’entreprise a pour ce produit. C’est une étape essentielle dans le processus de conception et de développement.
Mais qu’est-ce qu’un prototype exactement ? Il s’agit d’une version de test plus petite mais fonctionnelle d’un produit. L’utilisation d’un prototype permet d’obtenir des informations et des commentaires précieux sur la conception et de savoir si le produit fonctionnera plus tard comme prévu. Mais cela signifie également qu’en général, plus d’un prototype est nécessaire. Souvent, le premier prototype est construit, puis il est testé, et avec les informations et les commentaires sélectionnés à partir des tests, un prototype nouvellement mis à jour est créé. Et ce cycle continue jusqu’à ce que l’entreprise soit satisfaite des informations reçues.
Les prototypes sont également un atout lorsqu’il s’agit de vendre le produit. Le vendeur peut montrer aux sponsors ou aux investisseurs un objet physique et peut facilement souligner les aspects essentiels du produit en montrant une version physique.
Les prototypes peuvent être utilisés dans de nombreuses industries différentes. Pourtant, dans certains, ils sont plus fréquents que dans d’autres. Par exemple, dans les soins de santé, les prototypes sont souvent utilisés pour créer le produit parfait, et aussi, dans l’industrie des biens de consommation, les prototypes de fabrication semblent assez réguliers. De plus, dans l’industrie de la fabrication industrielle, des prototypes sont utilisés dans le processus de développement de produits.
Mais où est la différence entre le simple prototypage et le prototypage rapide ? Lorsque l’impression 3D est impliquée dans la production d’un prototype, on parle de prototypage rapide. Et le prototypage rapide devient de plus en plus populaire. En effet, la fabrication additive offre d’excellentes possibilités pour le processus de prototypage. Il est plus rapide, permet des itérations rapides, a des délais courts et donc rentable.
Le prototypage en soi est un moyen de maintenir les coûts de développement relativement bas. La seule raison de travailler avec des prototypes est de tester si l’idée fonctionne avant le début de la production pour éviter le pire scénario de création de produits inutiles – une perte de temps et d’argent. Cependant, l’impression 3D peut encore augmenter les coûts de création de prototypes. Le prototypage rapide réduit la conception et le temps de développement, ce qui entraîne une réduction des coûts de développement globaux. L’avantage de l’impression 3D est qu’il ne coûte pas plus cher de créer une seule pièce d’un objet, comme c’est le cas pour de nombreuses autres technologies de fabrication traditionnelles. Cela conduit à un autre avantage de l’impression 3D en tant que technique de fabrication de prototypage : de nombreuses itérations.
Lors de la conception d’un nouveau produit, plusieurs prototypes sont souvent nécessaires – des informations et des commentaires supplémentaires doivent être testés. Par conséquent, de nombreux prototypes sont nécessaires dans le cadre d’un processus de développement de produit. Avec l’impression 3D, il est relativement facile de mettre à jour un prototype existant. Lorsque de nouvelles informations sont collectées et que des modifications doivent être apportées, le concepteur peut le faire dans le fichier 3D et imprimer une nouvelle version du prototype. Lorsque les méthodes de production traditionnelles sont utilisées pour créer un prototype, un nouveau moule doit être produit pour le prototype avant que le véritable puisse être fabriqué. Cela retarde le processus de développement et le prolonge inutilement. En utilisant l’impression 3D, le modèle peut être envoyé à l’imprimante interne ou téléchargé sur un service d’impression en ligne, qui imprime ensuite le prototype et l’envoie.
La fabrication additive n’a pas seulement la réputation d’être rapide. Dans les processus de développement coûteux comme la création d’un nouveau produit, chaque jour nécessaire en plus pour créer un produit devient plus coûteux. Ainsi, un prototypage rapide ou, dirons-nous, une méthode de prototypage rapide est généralement l’option la meilleure et la plus efficace. Cela vous permet de mettre votre produit ou votre idée plus rapidement sur le marché.
L’objectif est d’avoir un prototype fonctionnel, mais cela inclut également d’avoir un objet créé dans le même matériau que celui avec lequel le produit ultérieur sera fabriqué. L’impression 3D offre la possibilité de choisir un matériau tel que l’acier inoxydable ou la fibre de carbone, qui sont également souvent utilisés dans les productions traditionnelles. La fabrication additive peut imprimer de l’acier inoxydable et offrir un moyen rapide d’obtenir un prototype fonctionnel.
Il existe de nombreux exemples de la manière dont les entreprises peuvent inclure l’impression 3D dans leur processus de prototypage, tels que UWTI, KOOVEA et HEXADRONE. Êtes-vous prêt à devenir le prochain ?
Comme mentionné ci-dessus, différents matériaux sont couramment utilisés pour le prototypage rapide, tels que le plastique PLA, le TPU, la résine, l’acier inoxydable, la fibre de carbone ou bien évidemment le nylon. Voyons donc quel matériau correspond le mieux à quels besoins.
Le PLA est également appelé polylactique et est une matière plastique d’origine végétale. Le filament PLA est un plastique abordable et polyvalent. Il peut être utilisé non seulement pour les prototypes, mais également pour la fabrication de modèles, l’outillage ou les pièces d’utilisation finale. Les filaments PLA sont imprimés sur des imprimantes FDM.
Le TPU est un matériau en polyuréthane thermoplastique, imprimé sur des imprimantes SLS ainsi que sur des imprimantes HP Jet Fusion. Le TPU impressionne en étant un matériau résistant, flexible et caoutchouteux. Avec une bonne résilience après déformation et une grande stabilité aux UV. Les pièces peuvent être imprimées en 3D pour diverses applications, de l’industrie automobile à l’industrie de la chaussure. Le matériau offre également une excellente absorption des chocs et une surface blanche lisse grâce aux finitions proposées.
Résine
La résine offre d’excellentes options pour le prototypage. Chez Sculpteo, nous fournissons même une résine de prototypage. L’objet est fabriqué à l’aide de la technologie de stéréolithographie et peut créer des pièces très détaillées et des prototypes non fonctionnels. Toute industrie peut utiliser cette résine de prototypage pour créer des prototypes réalistes. Avec leur finition de surface lisse, les pièces sont assez similaires aux pièces moulées par injection. La résine de prototypage sera le choix parfait pour la fabrication de concepts, de prototypes ou de modèles artistiques. En raison de sa faible résistance aux chocs et de son faible allongement à la rupture, cette résine n’est pas adaptée à la production et au prototypage fonctionnel.
Le nylon PA12 est un matériau en poudre connu pour sa haute précision et son faible coût. Sa faible concentration en amides lui confère une faible absorption d’humidité, ce qui implique une bonne résistance chimique. Les propriétés techniques de ce matériau dépendent également de l’épaisseur du modèle 3D créé. Non poli, il est blanc, granuleux et quelque peu poreux lorsqu’il sort directement d’une imprimante 3D industrielle.
L’impression 3D est un atout majeur pour un processus de développement de produit. Il est rapide, facile à itérer et rentable. Cependant, l’investissement dans l’achat d’une imprimante 3D décourage généralement de nombreuses entreprises. Si vous souhaitez toujours un prototype rapide, Sculpteo est là pour vous aider. En tant que partenaire, nous imprimons les prototypes avec le matériau que vous aurez sélectionné et nous vous expédions vos pièces en quelques jours. Vous n’avez qu’à importer votre fichier 3D!
Si vous avez des questions concernant le fichier 3D, notre équipe d’experts au sein du Sculpteo Design Studio se fera un plaisir de vous aider.
Si vous avez besoin d’aide ou d’assistance à n’importe quelle étape de votre parcours d’impression 3D, nous sommes là pour vous aider.
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