L’IMPRESSION 3D

 

L’impression 3D ou impression tridimensionnelle est l’appellation « grand public » des procédés de fabrication de pièces en volume par ajout ou agglomération de matière. Dans le langage industriel on préfère le terme fabrication additive. L’impression 3D permet de réaliser un objet réel : un concepteur dessine l’objet 3D grâce à un outil de conception assistée par ordinateur (CAO). Le fichier 3D obtenu est traité par un logiciel spécifique qui organise le découpage en tranches des différentes couches nécessaires à la réalisation de la pièce. Le découpage est envoyé à l’imprimante 3D qui dépose ou solidifie la matière couche par couche jusqu’à obtenir la pièce finale. Le principe reste proche de celui d’une imprimante 2D classique à cette grande différence près : c’est l’empilement des couches qui crée le volume.

Historiquement l’impression 3D commence au début des années 2000, par l’utilisation de résine chauffée et sert au prototypage rapide. Les années 2010 voient émerger des techniques innovantes utilisant une panoplie de matériaux nouveaux : le plastique (PLA ou ABS), la cire, le métal (aluminium, acier, titane, platine)1, le plâtre de Paris2, les céramiques et même le verre3,4. Des gains en durée et en précision de fabrication permettent la réalisation de pièces en petites séries.

Les applications de l’impression 3D sont multiples. D’abord cantonnée au prototypage, et à la visualisation d’ergonomie pour l’architecture ou les études de design. puis à l’appareillage et à la prothèse, elle gagne peu à peu des secteurs industriels qui vont de la production de pièces de voitures5, d’avions1,6, de bâtiments7, de biens de consommation, etc. Le prix d’une imprimante 3D performante, son utilité limitée et la maîtrise technique nécessaire à sa mise en œuvre freinent son apparition comme appareil d’usage domestique.

DOMAINES D’APPLICATIONS

 

  • Pièce cassée difficilement trouvable sur le marché
  • Médecine et recherche
  • Particulier
  • Prototype pour l’industrie
  • Sculpture
  • Divers pièce de mécanique (posage, panier, production, pièce de présentation etc..)
  • Pièce non usinable par procédé habituel (ex :
  • Architecture et bâtiment

PROCÉDÉS EXISTANTS

 

  •  SLA
    • Cette technique utilise en général une résine spéciale sensible au traitement par rayon laser. À la fin de chaque couche solidifiée, le laser continue à chauffer la résine qui durcit jusqu’à former l’objet complet. Cette technique permet ainsi d’imprimer des verres de silice fondus transparents.
  • SLM
    • C’est la technique la plus utilisée pour faire des pièces métalliques. Elle offre un bon compromis entre précision et dimensions. Son nom français est Fusion Laser. L’emploi de Laser Beam Melting, Direct Metal Laser Sintering, désigne le même procédé.
  • FDM (technique utilisé par Inter-Nex
    • Cette technique consiste à faire fondre un filament de thermoplastique (généralement un plastique type ABS ou PLA) à travers une buse (ou extrudeur) chauffée à une température variant entre 160 et 400 °C suivant la température de plasticité du polymère. Le fil en fusion, d’un diamètre de l’ordre du dixième de millimètre , est déposé sur le modèle et vient se coller par re-fusion sur la couche précédente . Le Fused Deposition Modeling est une marque déposée par l’inventeur de la technologie (Stratasys) tombée dans le domaine public en 2012