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Impression 3D : Comment ça marche ?


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L’impression 3D n’est pas une technologie qui fonctionne d’une seule et même manière. Il existe en effet une multitude de procédés permettant d’imprimer un objet en 3D. Si les techniques employées sont différentes sur la forme, le principe reste toujours le même. Il consiste à superposer des couches de matières avec une imprimante 3D selon les cordonnées XYZ transmises par un fichier 3D. Le guide suivant révèle le fonctionnement de cette machine étape par étape, ainsi que les matériaux qu’elle utilise selon le procédé employé.

L’impression 3D fonctionne donc selon plusieurs procédés, qui diffèrent selon le type d’imprimante 3D utilisée. On peut classer ces procédés dans trois grands groupes :

– Le dépôt de matière
– La solidification par la lumière
– L’agglomération par collage

Ces trois procédés fonctionnent selon le même principe de base, c’est à dire superposer des couches de matières selon les coordonnées d’un fichier 3D. La différence se situe sur la manière dont sont déposées et traitées ses couches, ainsi que le type de matériau utilisé.

Pour la plupart des procédés employés l’utilisateur a besoin :

– d’une imprimante 3D
– de consommable (filament, poudre…)
– d’un fichier 3D (au format STL, OBJ, 3MF…)
– d’un logiciel de slicing pour trancher le fichier et transmettre les indications à l’imprimante
– d’un ordinateur

La manière d’exporter les fichiers vers l’imprimante diffère selon les marques et les modèles : câble USB, Wi-Fi ou carte SD.

Je ne traiterais ici que de l’impression par dépôt de matière FDM ou FFF

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Le dépôt de filament fondu

Plus connue sous l'acronyme FDM (Fused Deposition Modeling), cette méthode a vu le jour il y a une trentaine d'années grâce à S. Scott Crump, cofondateur de la société Stratasys qui a racheté MakerBot Industries en 2013. FDM étant une marque déposée, d'autres appellations sont utilisées, par exemple Fused Filament Fabrication, utilisé dans la communauté RepRap sous licence libre. 

Il s'agit du procédé utilisé par une écrasante majorité d'imprimantes 3D dites personnelles. Son principe de fonctionnement est simple : un matériau, souvent présenté sous forme de bobine, passe à travers une buse d'extrusion chauffée entre 170 et 260°C. Il fond et se dépose sur un support par couches dont la finesse varie en fonction du matériel et des réglages (0,02 mm en moyenne). Une fois la première couche terminée, le plateau d'impression descend pour recevoir la seconde et ainsi de suite.

imp-princ.png

 

Le plateau d'impression peut être chauffé pour pallier la déformation due au choc thermique subi par le plastique, en effet, celui-ci passe de plus de 200°C à la température ambiante quasi instantanément. On peut également trouver des imprimantes FDM dotées de 2 buses d'extrusion. Cela permet entre autres d'imprimer un objet dans deux couleurs différentes ou deux matériaux différents.

En plus d'être très abordable — comparée aux autres procédés — la FDM permet d'utiliser une grande variété de matériaux et de couleurs.

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