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Imprimante 3D : les principaux procédés de fabrication

Technique révolutionnaire, l’impression 3D est sur le point de devenir le nouveau moyen de fabrication d’objets. Sa principale particularité réside dans le fait que, contrairement aux techniques traditionnelles qui utilisent des procédés de soustraction, elle repose plutôt sur l’ajout successif de couches de matière pour la fabrication d’objets. Il existe plusieurs procédés d’impression 3D. Chacun d’eux nécessite l’utilisation d’un matériau de fabrication différent.

Les principaux procédés d’impression 3D

Il existe trois principaux procédés, qui eux-mêmes utilisent chacun plusieurs techniques. Pour obtenir plus de précisions sur les techniques d’impression 3D, suivre ce lien, pour en apprendre davantage sur le frittage laser, la fusion et même sur la photopolymérisation.

L’impression 3D par dépôt de matières en fusion ou FDM (Fused Deposition Modeling)

Essentiellement utilisée par les particuliers, la technique par dépôt de matières en fusion constitue l’entrée de gamme des procédés d’impression 3D. Celui-ci fonctionne par l’ajout progressif de matière fondue à travers une tête d’impression appelée buse. Pendant l’impression, la buse se déplace selon deux axes X et Y tandis que la plateforme d’impression se déplace selon un axe vertical. Ce qui permet d’imprimer l’objet en 3D, couche par couche et par coupe transversale.

En général, les matériaux utilisés pour ce type de procédés sont les filaments PLA, ABS ou encore d’autres thermoplastiques. Notons aussi qu’il est possible d’utiliser d’autres matériaux, mais le résultat obtenu est rarement satisfaisant. Il existe également des imprimantes 3D FDM dotées de deux têtes d’impression ou plus, permettant d’imprimer différentes couleurs.

Procédés de fabrication d'une imprimante 3D

Photopolymérisation et impression 3D

Considérée comme étant la base de la plus ancienne technique d’impression, cette technologie fonctionne selon le principe de photopolymérisation, d’où son nom. Le matériau utilisé pour cette technique est de la résine liquide photosensible. Ces types de résines ont la particularité de se solidifier lorsqu’elles sont exposées à certains rayons de lumière, dont l’UV. La photopolymérisation est utilisée dans différents processus d’impression 3D dont la technologie polyjet ou multijet, la stéréolithographie, la DLP (Digital Light Process) qui signifie en français le Traitement Numérique de la Lumière, et enfin la Continuous Liquid Interface Production (CLIP).

L’impression 3D par liage de poudre

Cette technique d’impression 3D du type professionnel regroupe plusieurs technologies dont les procédés par frittage DMLS et SLS, mais aussi les techniques 3DP, E-Beam et EBF3. Le point commun de ces procédés est l’utilisation de la poudre de métal comme matériau de base. En fonction de la technologie utilisée, la poudre est fusionnée selon différentes techniques. Prenons pour exemple le cas de la 3DP. Dans ce procédé, on étale une fine couche de composite sur une plateforme.

Ensuite, la tête d’impression va déposer de fines gouttes de glu colorées sur cette couche. Lorsqu’elles sont combinées entre elles, cette couche de composite et les gouttes de colle colorées vont permettre d’obtenir un vaste choix de coloris. Au fur et à mesure que les couches de poudre sont colorées, la plateforme s’abaisse progressivement, jusqu’à l’obtention de l’objet final, qu’il s’agisse d’une coque pour smartphone, d’un objet de déco ou de n’importe quel autre objet que ce soit. Dans la plupart des cas, de petits travaux de finition sont nécessaires. Il s’agit juste d’aspirer les excédents de poudre et de poncer ou de brosser la pièce. Ensuite, il ne reste plus qu’à la chauffer pour mettre au point la solidification.

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