Qu’est-ce qu’une imprimante 3D ?
Une imprimante 3D est un appareil qui produit des objets tridimensionnels en superposant des sections transversales imprimées sur la base de données 3D.
Les imprimantes 3D peuvent être utilisées de différentes manières, notamment la méthode FDM (Fused Deposition Modelling), la méthode SLA (Stereolithography), la méthode SLS (Selective Laser Sintering), la méthode à jet d’encre et la méthode de laminage de poudre à jet d’encre. Méthode du jet d’encre” et “Méthode de laminage de la poudre au jet d’encre”.
Pour un usage domestique, deux types d’imprimantes 3D sont souvent utilisés : la méthode de fusion et de laminage thermique et la méthode de moulage optique.
Utilisations, principe et avantages de chaque type d’imprimante 3D
1. Méthode de fusion et d’empilage thermique (FDM : Fused Deposition Modelling)
Utilisations
Réalisation de figurines, maquettes, etc.
Principe
La résine thermoplastique est éjectée à travers une fine buse d’environ 0,5 mm pour produire une impression.
Avantages
- L’unité principale est peu coûteuse.
- L’impression est possible à faible coût grâce à des matériaux peu coûteux.
- Imprimantes 3D à usage général.
Inconvénients
- Matériau de support nécessaire.
- Détérioration de l’aspect de l’objet moulé en raison des marques d’empilement générées pendant l’impression.
Matériaux imprimables
Résine PLA, résine ABS, etc.
2. Méthode de stéréolithographie (SLA)
Utilisations
Création de maquettes, d’accessoires de scène, etc.
Principe
La résine liquide photopolymérisable est durcie et imprimée en l’exposant à la lumière.
Avantages
Facilité de mise en œuvre après modelage, possibilité de réaliser des imprimés transparents.
Inconvénients
- Le matériau imprimé est sensible à la lumière du soleil.
- Le post-traitement des matériaux imprimés prend du temps.
Matériaux imprimables
Résines époxy, résines acryliques, etc.
3. Méthode de fabrication additive par frittage de poudre (SLS : Selective Laser Sintering)
Utilisations
Pièces pour équipements industriels et implants médicaux
Principe
L’impression est réalisée en répétant le chauffage sélectif et le frittage de matériaux en poudre, une couche à la fois.
Avantages
Il est possible d’imprimer de grandes structures résistantes sans avoir recours à un matériau de support.
Inconvénients
- L’équipement, y compris l’imprimante elle-même, est coûteux.
- La surface du matériau imprimé est rugueuse.
Matériaux imprimables
Nylon, matériaux métalliques tels que le titane, etc.
4. Méthode à jet d’encre
Utilisation prévue
Fabrication de composants médicaux et de petites séries de produits
Principe
L’impression est réalisée en plaçant des matériaux durcissables aux UV sur une surface bidimensionnelle, puis en les exposant à la lumière UV pour les durcir, comme s’ils étaient imprimés à l’aide d’une imprimante ordinaire.
Avantages
Facilité d’installation et impression à haute résolution.
Inconvénients
Le matériau imprimé est fragile et vulnérable à la lumière du soleil.
Matériaux imprimables
Résines époxy, résines acryliques, résines ABS, etc.
5. Méthode par laminage de la poudre à jet d’encre
Utilisations
Fabrication de composants médicaux et de petites séries de produits
Principe
L’impression est réalisée en plaçant un adhésif sur le plâtre et en le laissant durcir. Des structures colorées peuvent être créées en utilisant un agent colorant.
Avantages
Facilité d’installation et impression à haute résolution.
Inconvénients
Le matériau imprimé est peu résistant.
Matériaux imprimables
Plâtre, résine, métal, sable, etc.
Comment utiliser les imprimantes 3D
Les imprimantes 3D peuvent être utilisées pour stratifier des structures conçues en dissolvant la résine.
Cette section explique ce qu’il faut préparer et la procédure proprement dite.
Ce qu’il faut préparer
- Un ordinateur.
- Une imprimante 3D.
- Un logiciel de CAO 3D pour concevoir des dessins CAO tridimensionnels.
- Un logiciel de découpe
- Le logiciel de tranchage permet de convertir les données 3D en données de parcours d’outils.
- Les filaments
- Le filament est le matériau à stratifier ; différents types sont utilisés en fonction de la méthode de stratification de l’imprimante 3D, mais la résine PLA et la résine ABS sont souvent utilisées par les utilisateurs novices.
Étapes pour stratifier une structure sur une imprimante 3D
- Pour stratifier une structure, les données 3D sont créées à l’aide d’un logiciel de CAO 3D.
- Convertir les données 3D au format STL pour que l’imprimante 3D puisse les lire.
- Convertir les données au format STL en données de parcours.
- Activer l’imprimante 3D.
- Retirer les matériaux secondaires qui sont soudés à la structure en tant que matériaux de support.
- Traitement de surface des bavures, etc. pour une finition lisse.
Matériaux de filament pouvant être manipulés
Les imprimantes 3D sont limitées dans les matériaux qu’elles peuvent manipuler en fonction du type d’équipement et de la méthode de fusion du matériau.
Par exemple, une imprimante 3D qui prend en charge les résines peut traiter des résines générales molles à dures. Certains types d’imprimantes 3D peuvent prendre en charge une large gamme de matériaux.
Cette section se concentre sur la résine et le métal en tant que matériaux de filament pouvant être traités.
Filaments de résine
Les types de filaments en résine les plus couramment utilisés par les débutants et les utilisateurs avancés sont la résine PLA et la résine ABS.
Les autres matériaux en résine comprennent le nylon, le plâtre, le caoutchouc et les matériaux à base d’époxy.
1. Résine PLA
Résine synthétisée à partir de matériaux recyclés, composée d’acide polylactique, qui est principalement fabriqué à partir de maïs et d’autres matériaux.
2. Résine ABS
Résine synthétique composée d’acrylonitrile, de butadiène et de styrène.
Filaments métalliques
Les types de filaments métalliques comprennent l’acier inoxydable, le laiton, le titane, le platine, l’argent et l’or.
D’autres matériaux spéciaux comprennent des filaments contenant du bronze sous forme de poudre.