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Impression 3D définition. Qu'est-ce que l'impression 3D ? À quoi sert une imprimante 3D ?

Comment fonctionne l'impression 3D ?

Chaque imprimante 3D construit des pièces selon le même principe : un modèle numérique (appelé fichier 3D ou modèle 3D) est transformé en un objet physique tridimensionnel en ajoutant une couche de matériau à la fois. C'est de là que vient notamment le terme alternatif de fabrication additive

L'impression 3D est une façon fondamentalement différente de produire des pièces par rapport aux technologies traditionnelles de fabrication soustractive (usinage CNC) ou formative (moulage par injection).

Dans l'impression 3D, aucun outil spécial n'est nécessaire (par exemple, un outil de coupe avec une certaine géométrie ou un moule). Au lieu de cela, la pièce est fabriquée directement sur la plate-forme construite couche par couche, ce qui conduit à un ensemble unique d'avantages et de limitations.

Impression 3D définition. Qu'est-ce que l'impression 3D ?

Le processus commence toujours par un modèle numérique 3D (au format STL ou OBJ principalement) - c'est le plan de l'objet physique. Ce modèle est découpé par le logiciel de l'imprimante 3D (appelé slicer) en fines couches bidimensionnelles, puis transformé en un ensemble d'instructions en langage machine (G-code) que l'imprimante peut exécuter.

À partir de là, le fonctionnement d'une imprimante 3D varie selon le processus. Par exemple, les imprimantes FDM de bureau fondent des filaments de plastique et les déposent sur la plate-forme d'impression à l'aide d'une buse (comme un pistolet à colle de haute précision commandé par ordinateur). Les grandes machines industrielles SLS utilisent un laser pour faire fondre (ou fritter) de minces couches de poudres métalliques ou plastiques.

Les matériaux disponibles varient également selon le procédé. Les plastiques sont de loin les plus courants, mais les métaux peuvent aussi être imprimés en 3D. Les pièces produites peuvent également présenter un large éventail de propriétés physiques spécifiques, allant d'objets optiquement transparents à des objets caoutchouteux.

Selon la taille de la pièce et le type d'imprimante 3D, une impression prend généralement de 4 à 18 heures. Cependant, les pièces imprimées en 3D sont rarement prêtes à l'emploi en dehors de la machine. Ils nécessitent souvent un post-traitement pour obtenir le niveau de finition de surface désiré. Ces étapes demandent plus de temps et d'efforts (généralement manuels).

Impression 3D définition. Qu'est-ce que l'impression 3D ?

Bref historique de l'impression 3D

• L'auteur de science-fiction, Arthur C. Clarke, a été le premier à décrire les fonctions de base d'une imprimante 3D en 1964.

• La première imprimante 3D a été lancée en 1987 par Chuck Hull de 3D Systems et utilisait le procédé de "stéréolithographie" (SLA).

• Dans les années 90 et 00, d'autres technologies d'impression 3D ont vu le jour, dont FDM de Stratasys et SLS de 3D Systems. Ces imprimantes étaient chères et utilisées principalement pour le prototypage industriel.

• En 2009, le Comité F42 de l'ASTM a publié un document contenant la terminologie standard sur la fabrication des additifs. L'impression 3D est ainsi devenue une technologie de fabrication industrielle.

• La même année, les brevets sur le FDM expirent et les premières imprimantes 3D de bureau à faible coût voient le jour grâce au projet RepRap. Ce qui coûtait auparavant 200 000 $ est soudainement devenu disponible pour moins de 2 000 $.

• Selon Wohlers, l'adoption de l'impression 3D ne cesse de croître : plus d'un million d'imprimantes 3D de bureau ont été vendues dans le monde entre 2015 et 2017 et les ventes d'imprimantes industrielles métalliques ont presque doublé en 2017 par rapport à l'année précédente.

Impression 3D définition. Qu'est-ce que l'impression 3D ?

L'impression 3D : au-delà du battage publicitaire

Où en est l'impression 3D aujourd'hui ? Le battage médiatique est-il terminé ? Eh bien, peut-être, mais...

Le battage médiatique des années précédentes reposait sur l'idée d'une large adoption par les consommateurs. Il s'agissait (et il s'agit toujours) d'une interprétation trompeuse de la valeur ajoutée réelle de la technologie.

L'impression 3D a aujourd'hui trouvé des rôles très spécifiques dans le monde de la fabrication. Les attentes gonflées des années précédentes ont donné leur place à une productivité accrue. De nombreux aspects de la technologie sont maintenant courants et adoptés à la fois par les professionnels et les amateurs.

Bien sûr, l'impression 3D est une technologie en constante évolution. Chaque année, de nouvelles imprimantes 3D sont lancées qui peuvent avoir un impact significatif sur l'industrie. Par exemple, HP a lancé son premier système d'impression 3D relativement tard (en 2016), mais il s'est avéré être l'une des imprimantes 3D industrielles les plus populaires dès 2017.

Impression 3D définition. Qu'est-ce que l'impression 3D ?

Source : 3D Hubs (traduction)

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