Comment fonctionne l’impression 3D ?

L'impression 3D est un procédé en passe de révolutionner le monde contemporain. Technologie de plus en plus répandue, elle est utilisée dans de nombreux secteurs professionnels. Mais, son usage se destine également aux particuliers qui s'en servent pour imprimer divers objets du quotidien. Pourtant, même si nous sommes nombreux à en avoir déjà entendu parler, peu d'entre nous savent réellement comment l'impression 3D fonctionne. Nous allons, par conséquent, nous demander comment fonctionne l'impression 3D.

L'impression 3D : qu'est-ce que c'est ?

L’impression 3D est une technologie de fabrication avec ajout de matière, qui consiste à déposer et à fusionner de la matière couche par couche afin de créer une pièce solide en 3 dimensions. L'impression 3D fait appel à une méthode dite additive qui consiste à façonner un objet ou une pièce en superposant des couches de matière. L'impression 3D est une technique qui s'appuie sur des imprimantes 3D très élaborées grâce auxquelles la fabrication d'objets et de pièces en 3D est rendue possible. Différents matériaux, le plus souvent du plastique ou de la résine, peuvent être utilisés pour la fabrication des objets, le plus répandu est le PLA qui est un bioplastique.
impression 3D grand format

Comment fonctionne l'impression 3D ?

L'impression 3D fonctionne suivant un processus qui consiste à transformer des fichiers numériques en des objets, en des articles ou en des produits 3D. Pour qu'une création d'un objet, voit le jour, et avant de recourir à une impression, il est donc obligatoire de commencer par la création d'un fichier qui sert de base de départ à un futur modèle en 3D. Pour cela, les fichiers exploitables vont faire appel à des logiciels qui le plus souvent vont être en rapport avec les imprimantes utilisées. Sachez qu'il existe une multitude d'imprimantes et par conséquent une infinité de logiciels. Par ailleurs, les imprimantes vont utiliser différentes technologies en fonction des matériaux et des projets.

C'est ainsi qu'il faut distinguer :

Les imprimantes 3D plastique :

  • La technique par frittage : Cette technique d'impression appelée le SLS ou Frittage Sélectif par Laser qui consiste à fritter la poudre, couche par couche. Une fois que la poudre est préchauffée et qu'elle est à la limite de fondre, un laser vient fritter la poudre pour produire un objet solide et conforme au fichier.
  • La technique de dépôt de fil : Cette technique dite FDM ou dépôt de fil consiste à utiliser des machines dotées de deux têtes d'impression qui déposent le matériau sous forme de bobines de filament sur une plateforme couche par couche à l'aide d'une buse d'impression.
  • impression 3D grand format
    Dentier résine impression 3D grand format

    Les imprimantes 3D résine :

  • La technologie DLS consiste à projeter une séquence continue d'images UV dans un bain de résine liquide
  • La technologie polyjet ressemble à une impression jet d'encre, mais au lieu de l'encre, ce sont des couches de liquide photopolymère durcissable qui sont projetées sur un plateau d'impression.
  • La technologie LCP/DLP consiste à placer la résine dans un réservoir, où elle va se solidifier contre la plateforme. L'objet est créé progressivement à mesure que la plateforme s'élève.
  • La technologie SLA utilise un réservoir rempli de photopolymères liquides qui deviennent solides à la lumière UV. L'objet est imprimé grâce à des déplacements de bas en haut qui permettent aux polymères liquides de former la couche suivante de l'objet.
  • Les imprimantes 3D multicolores : fonctionnent avec un rouleau qui balaie le bac d'impression pour déposer la poudre couche par couche uniformément et dans le même temps des têtes d'impression projettent des liants pour fabriquer l'objet.
  • Les imprimantes 3D métal :

  • Le frittage Laser Direct de Métal ou DMLS va procéder de la même manière que pour le plastique, mais la différence réside dans le point de fusion qui oscille aux alentours de 1 600° contre 200°.
  • La Fusion Sélective par Laser ou SLM ressemble à la technique DMLS, à la différence que la température de fusion est encore plus élevée afin que la poudre fonde totalement. Pour que les conditions idéales soient remplies une chambre de construction remplie d'un gaz inerte est créée.
  • La projection de liant ou Binder Jetting utilise quant à elle un agent liant qui est déposé sur une poudre fine par couches. Entre chaque couche, la poudre est chauffée, ce qui permet de la solidifier. Quand le processus est terminé, l'ensemble est déposé dans un four, où s'effectue la cuisson.
  • Pièce Métal impression 3D grand format

    Quelle différences entre professionnels et grand public ?

    L'impression 3D professionnelle

    L'impression 3D professionnelle repose sur des imprimantes professionnelles créées le plus souvent spécialement pour l'industrie. Ce sont généralement d'énormes machines qui ont pour fonction de produire des pièces en grandes quantités, dans des coûts de production relativement modestes et à une cadence élevée. La fabrication des pièces permet un travail de qualité avec un niveau de détail et de précision exceptionnel. Leur usage se destine à des secteurs aussi diversifiés que la médecine, l'automobile, l'aéronautique, l'industrie textile ou alimentaire pour ne citer que ces quelques exemples. Outre la vitesse, l'une des caractéristiques principales d'une imprimante industrielle ou professionnelle, est sa capacité à produire des objets de grande taille et des prototypes. Une imprimante 3D professionnelle est extrêmement résistante pour faire face à des conditions difficiles. L'imprimante professionnelle est également capable de concevoir des produits dans des matériaux aussi divers que le plastique, le métal, la céramique, etc.

    L'impression 3D grand public

    Vous l'aurez compris, l'imprimante 3D grand public ne se destine pas au même usage que l'imprimante professionnelle. D'ailleurs, ce n'est pas ce qui est recherché. Le marché de l'imprimante 3D grand public est en plein essor et se destine à des particuliers qui souhaitent se lancer dans la fabrication de produits à usage domestique tout en s'initiant à la découverte de l'impression 3D. L'une des différences principales entre les imprimantes grand public et les imprimantes professionnelles est sans conteste leur prix. Elles sont beaucoup plus accessibles, mais bien entendu, elles sont aussi beaucoup moins puissantes et performantes. Cependant, les particuliers seront surpris de découvrir que certaine imprimante domestique permettent la fabrication d'objets avec un excellent niveau de précision et de robustesse.