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Quelle imprimante 3D choisir ? Pour quel besoin ?
Des technologies additives qui répondent à des besoins spécifiques
La fabrication additive est représentée par pas moins de quarante technologies différentes. Il est possible d’imprimer une large palette de matériaux en allant de l’impression 3D de métaux type or, bronze, cuivre, à l’impression 3D de polymères plastiques, de matériaux de construction comme le béton ou même à l’impression par dépôt de cellules couche par couche pour bio-imprimer des peaux et des organes. Cette dernière technologie représente un pan bien à part de la fabrication additive qu’on appelle la bio-impression 3D.
La suite de ce chapitre traitera des trois technologies les plus utilisées dans la fabrication additive hors bio-impression. On retrouve deux technologies d’impression 3D de polymères et une technologie d’impression 3D de polymères et de métaux.
1. L’impression 3D FFF/FDM/DFF (dépôt de filament fondu)
Lorsque les mots "impression 3D" sont évoqués, l’impression 3D FFF/FDM est souvent la première image à nous venir en tête. Cette technologie d’impression 3D mise au point par la société Stratasys en 1988 est la plus démocratisée à ce jour. Il s’agit de la technologie de dépôt de filament thermoplastique fondu ou dépôt de fil en fusion. On retrouve ce procédé sous trois sigles.
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Impression 3D FDM, pour Fused Deposition Modeling. Il s’agit du nom déposé par la société Stratasys, leader mondial dans la production d’imprimantes 3D. Bien que le brevet déposé par Stratasys en 1988 sur les imprimantes 3D FDM ait expiré en 2009, le nom FDM leur appartient toujours.
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Impression 3D FFF...
Les différents domaines de l’impression 3D
1. Dans le monde industriel
Dans le milieu professionnel, on distingue trois domaines de fabrication additive : le prototypage rapide, le prototypage fonctionnel et la production industrielle.
Est appelé prototypage rapide un procédé répondant à la fabrication de modèles conceptuels basiques. Ce type de prototype permet de valider les formes et les dimensions de l’objet en cours de développement. Dans ce cas précis, des imprimantes 3D de bureau sont employées pour la recherche et le développement sur un nouveau produit. Ces imprimantes utilisent les technologies par dépôt de filament ou la photopolymérisation de résine liquide.
Ensuite vient le prototypage fonctionnel, qui consiste à valider les fonctionnalités mécaniques de l’objet. Pour ce faire, des imprimantes 3D de bureau peuvent convenir pour tester des modèles en taille réelle ou des modèles réduits. Ce type de prototypage demande une plus grande précision. Ici, on préférera la photopolymérisation de résine liquide ou la technologie de frittage de poudre.
Enfin, le troisième domaine concerne la production industrielle. L’objectif ici est de produire un grand nombre de pièces avec une répétabilité élevée. Si l’objet...
Par quoi commencer ?
Si vous débutez en impression 3D, le mieux est de commencer par l’impression 3D FFF. La technologie est simple d’accès, abordable financièrement et ne représente pas de grosses contraintes d’utilisation. Une fois que vous avez ciblé la technologie, il reste à choisir le type d’imprimante 3D à vous procurer. Entre imprimantes cartésiennes et imprimantes 3D delta et des prix pouvant aller de 150 euros jusqu’à 10 000 euros, il n’est pas toujours facile de s’y retrouver.
1. Imprimante 3D cartésienne ou delta ?
On retrouve deux types d’imprimantes 3D : les imprimantes cartésiennes et les imprimantes delta.
Imprimante cartésienne
Les imprimantes cartésiennes fonctionnent sur les trois axes X, Y et Z. Les mouvements de l’imprimante sont relatifs à ces trois axes. Sur les imprimantes RepRap comme la Prusa i3, l’axe X est représenté par les mouvements de la tête d’impression, l’axe Y par les mouvements du plateau et l’axe Z par les mouvements du chariot d’impression. Le volume d’impression est cubique.
Sur les imprimantes delta, les mouvements sont angulaires. Trois bras montés sur des axes verticaux vont venir positionner la tête d’impression dans l’espace. Le volume d’impression est cylindrique.
Imprimante delta Anycubic Predator
Les imprimantes 3D delta ont l’avantage d’être rapides et précises en ce qui concerne l’impression d’objets artistiques tels que des figurines, des bustes ou des statues. Elles sont très utiles pour des objets qui montent haut sur l’axe Z, car les imprimantes delta transmettent peu de vibrations à la pièce en cours d’impression. Cependant, elles ne sont pas les meilleures en matière de répétabilité pour la création de pièces mécaniques. La surface d’impression, formée par un cercle, limite grandement les possibilités d’impression. Il sera souvent compliqué d’imprimer des boîtiers ou certaines pièces simples comme des équerres si ces pièces ne rentrent pas à plat dans le diamètre permis par la surface d’impression.
Imprimante...