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Vous souhaitez utiliser l’impression 3D, mais vous ne savez pas comment fonctionne une imprimante 3D ? Ou peut-être utilisez-vous déjà cette technologie, mais vous souhaitez mieux comprendre comment fonctionnent ces impressionnantes machines. C’est pourquoi aujourd’hui, nous choisissons de vous parler un peu plus en détail de ces systèmes d’impression 3D.
Comment fonctionne une imprimante 3D ? Existe-t-il différents types d’imprimantes 3D ?
Au premier abord, l’impression 3D a quelque chose d’un peu magique. On se rend compte qu’une technologie telle que celle-ci est capable de tout imprimer: qu’il s’agisse d’une maison ou d’un objet de la vie courante. Mais comment fonctionne le processus d’impression ?
Commençons par la base, qu’est-ce qu’une imprimante 3D ? Du plastique au chocolat, la fabrication additive permet de donner vie à de nombreux projets. Il n’existe pas un seul type de machine 3D, ni une seule technique d’impression. Différentes options s’offrent à vous lorsque vous décidez de vous tourner vers l’impression 3D.
Voici le procédé d’impression de base: premièrement, vous devez obtenir un fichier 3D. Le design 3D est nécessaire pour commencer un projet d’impression 3D, il s’agit en effet de la version digitale du projet que vous souhaitez fabriquer dans le monde physique.
Ensuite, vous devrez choisir une technologie d’impression pour votre projet, notamment en fonction du matériau et des propriétés mécaniques dont vous avez besoin. Chaque matériau possède ses propriétés, et votre choix dépendra forcément de la nature de votre projet. Avez-vous besoin d’un prototype ou d’un produit fini ? Votre objet doit-il être résistant à la chaleur, ou flexible ? Ce choix sera une étape importante dans votre projet.
Après tout cela, votre design 3D sera prêt à être envoyé à une imprimante 3D, afin de créer votre objet en trois dimensions, grâce une superposition de couches. Mais quelles sont les différentes techniques d’impression 3D ? Il existe de nombreuses matières premières, qu’il s’agisse de résine liquide photosensible ou de bobines de filaments, découvrez quelles matières peuvent être fabriquées grâce à ces machines de fabrication additive.
Le Frittage Sélectif par Laser (ou SLS) : Cette technique d’impression 3D est parfaite pour créer des formes complexes. Comment fonctionnent les imprimantes SLS ? Cette technique d’impression 3D pour plastique fritte la poudre couche par couche. Le lit de poudre est préchauffé, presque à son point de fusion. Un laser vient ensuite fritter la poudre, afin de produire un objet solide et fidèle à votre fichier 3D. Le polyamide doit être fritté à la température de 160°C à 200°C.
Le dépôt de fil (ou FDM)/FFF : Cette technique de fabrication additive est plus spécifiquement utilisée par les amateurs, ou même dans l’éducation. Grâce à une ou deux têtes d’impression, les machines 3D FDM permettent de déposer le matériau, alors sous forme de bobines de filament, sur une plateforme, ou lit d’impression, couche par couche. Le filament est fondu et déposé couche par couche à l’aide d’une buse d’impression.
Le Frittage Laser Direct de Métal ou DMLS : Les imprimantes 3D DMLS créent les pièces couche par couche en frittant des particules de poudre métallique. Le procédé est assez similaire au procédé SLS pour le plastique. Il existe néanmoins une différence majeure: La température de fusion. En effet, pour tout ce qui est polyamide, la température de fusion s’élèvera de 160°C à 200°C, tandis que pour que le métal fonde, les températures seront plutôt aux alentours de 1510°C et 1600°C.
Une couche de poudre métallique est déposée, et un laser vient ensuite fusionner la poudre sur la plateforme d’impression, avant qu’une nouvelle couche de poudre soit appliquée. Ce procédé est répété jusqu’à ce que la pièce 3D soit imprimée. Une fois produites, les pièces imprimées en 3D doivent refroidir.
Fusion Sélective par Laser, ou SLM : Cette méthode d’impression 3D créé des pièces de façon additive en frittant les particules de poudre métallique. Ce procédé d’impression 3D est assez similaire à la technique d’impression 3D DMLS mais requiert une température de fusion plus haute.
En effet, la technologie SLM fait fondre totalement la poudre, si bien qu’elle doit atteindre une température plus élevée que cet autre procédé d’impression 3D métal. La chambre de construction est remplie d’un gaz inerte (soit de l’argon, soit de l’azote avec un taux d’oxygène inférieur à 500 parties par million) en vue de créer les conditions idéales pour la fusion.Ce procédé permet de créer une pièce homogène, avec une bonne résistance.
La projection de liant, ou Binder Jetting : La projection de liant est une technique de fabrication additive permettant également de créer des pièces en métal. Cette méthode de fabrication utilise un agent liant déposé localement sur une fine couche de poudre, couche par couche, selon votre modèle 3D.
Entre chaque couche, la poudre est chauffée afin de la solidifier. Lorsque le processus est terminé, le plateau de poudre est retiré de l’imprimante et placé dans un four pour la cuisson. Lorsque l’objet est solidifié, il est extrait du plateau et extrait de la poudre grâce à des brossages et des souffleuses à air.
La technologie DLS (ou CLIP pour Continuous Liquid Interface Production) : La technologie DLS est développée par Carbon et fonctionne avec un bain de résine liquide dans lequel est projeté une séquence continue d’images UV générées par un projecteur de lumière numérique, à travers une fenêtre transparente aux UV perméable à l’oxygène.
La zone morte créée au-dessus de la fenêtre maintient une interface liquide. Au-dessus de la zone morte, la partie durcie est extraite du bain de résine.
Imprimantes Polyjet : La technologie Polyjet fonctionne de façon similaire à l’impression par jet d’encre, mais au lieu de jeter des gouttes d’encre sur du papier, les imprimantes 3D Polyjet projettent des couches de liquide photopolymère durcissable sur un plateau d’impression. Au cours du pré-process, le logiciel calcule automatiquement le placement des photopolymères et des supports à partir du fichier 3D CAO. Au cours de l’impression, l’imprimante 3D résine projette de petites gouttes de liquide photopolymère et les traite instantanément avec des rayons UV.
Imprimantes LCP/DLP : Ces technologies d’impression 3D de résine liquide photosensible que sont les techniques LCD et DLP sont deux technologies assez similaires. La résine liquide se trouve dans un réservoir puis se retrouve solidifiée contre la plateforme qui s’élève progressivement, tandis que l’objet est créé couche par couche. Ces deux techniques d’impression 3D solidifient la résine grâce à une source de lumière. La technique LCD utilise des LEDs durant le procédé d’impression, la technique DLP utilise des projecteurs ainsi que des micro-miroirs pour diriger les faisceaux de lumière.
Imprimante SLA : La stéréolithographie (SLA) est un procédé d’impression 3D qui utilise un réservoir rempli de photopolymères liquides, solidifiés à l’aide d’une lumière UV. Un objet peut être imprimé en 3D en étant déplacé de bas en haut afin de créer de l’espace pour les polymères non solidifiés dans le fond du réservoir. Ces polymères non solidifiés forment la prochaine couche de l’objet.
La technologie Colorjet: Un exemple d’imprimante multicolore est l’imprimante ZCorp. Cette machine, comme toutes les machines 3D, cette imprimante fabrique les objets couche par couche. Un rouleau balaie le bac d’impression pour déposer de la poudre de manière uniforme, et des têtes d’impression projettent des liants contenant des pigments afin de construire votre objet.
Nous espérons que cet article vous aura aidé à comprendre comment fonctionnent les imprimantes 3D. Comme vous pouvez le constater, il existe de nombreuses possibilités. Il y a évidemment beaucoup de choix pour imprimer vos projets et chaque technique a ses spécificités.
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