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Articles - Étudiants SUPINFO

Impression 3D: Tout ce qu’il faut savoir

Par Aymen CHOUGUIAT Publié le 25/08/2015 à 05:57:06 Noter cet article:
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Avis favorable du comité de lecture

Qu’est-ce que c’est? L’impression tridimensionnelle (3D) est un autre terme pour désigner la «Fabrication additive» qui est un procédé de fabrication d’ajout de matière couche par couche le tout contrôlé par un ordinateur, utilisé initialement que pour le prototypage en raisons de ses defaults l’impression 3D est maintenant est de plus en plus utilisée pour la fabrication de pièces fonctionnelles.

Impression 3D ? Oui mais quel type !

Il y’a plusieurs procédés d’impression 3D existant, des méthodes qui vous permettent d’imprimer en métal ou en céramique en passant par l’impression qui utilise des produits en poudre il existe différentes manières de faire. Toutefois ces procédés sont inabordables et ne seront pas accessible pour tout le monde, dans cette optique on va aborder les deux types d’impression qui sont disponible pour le grand public, le « FDM » pour Fuse Deposition Modeling, littéralement modelage par dépôt de matière en fusion, et la « SLA » Stéréolithographie, qui consiste à solidifier une couche de plastique liquide grâce à une lumière UV.

Impression 3D Pour tout le monde

L’impression 3D ne date pas d’hier, même si son existence n’avait pas forcement la forme qu’on connait actuellement elle était bien présente et remonte aux années 80, depuis la technologie a évoluée et les possibilités de la dernière génération d’imprimantes 3D sont réalisés à travers le monde commercialement parlant, et pas seulement pour démontrer la faisabilité de la chose. Par exemple, Airbus a fait appel à la société Stratasys pour l’impression 3D de 1000 pièces pour son A350 XWB jet, de même GE aviation (principal fournisseur mondial de réacteurs d’avions) après l’acquisition de la société Morris Technologies produit pour ses réacteurs de jet un capteur en 3D imprimé avec un alliage cobalt-chrome

Acquérir votre propre imprimante 3D

Si vous cherchez à acheter votre propre imprimante 3D, votre choix sera conditionné par votre budget ainsi que le genre d’objets que vous souhaitez imprimer. La plupart des imprimantes relativement abordable (il vous en coutera quelques milliers d’euros quand même !) sont tous des modèles FDM, qui impriment des filaments de plastique, les réchauffent et qui l’extraient hors d’une buse.

Imprimante en kit

Si vous êtes un bidouilleur dans l’âme ou si vous êtes financièrement limité vous pouvez construire vous-même votre propre imprimante 3D, le projet « Reprap » est la solution qu’il vous faut, le projet visait au départ la création d’une imprimante 3D à faible cout qui pourrait se reproduire en imprimant une version du kit d’elle-même. Avec les imprimantes 3D prêtes à l’emploi, il y’a plusieurs kits proposés avec des prix qui différent selon le nombre de composants, ou pour les budgets les plus modestes des pièces individuelles pour bâtir vous-même votre imprimante.

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Impression 3D de poche

Il y’a aussi des alternatives beaucoup moins chères à condition d’être habile avec vos mains, comme le 3Doodler qui est un stylo a impression 3D qui agit comme une imprimante mais sans le mouvement qui va avec, le prix varie entre 100 et 150 euros.

Comme pour toute les nouvelles technologies, il est important de se poser les bonnes questions et de savoir ce qui est important pour vous avant d’acheter. Tout d’abord la taille, le volume de construction indique les dimensions maximales des objets que vous souhaitez imprimer, plus grand signifie généralement plus cher. Après il y’a les matériaux, certains matériaux sont plus couteux, plus salissant que d’autres, le plastique biodégradable est bon marché, il est fabriqué à partir de fécule de maïs et ne sent pas trop mauvais quand il est chauffé. D’un autre coté il y’a le plastique ABS (L'acrylonitrile butadiène styrene) qui est un thermoplastique, c’est-à-dire qui deviens souple et malléable quand il est chauffé et qui se solidifie quand il refroidi, en comparaison avec le plastique biodégradable il est plus dur et peut produire des modèles plus fins et plus détaillés, l’inconvénient c’est qu’il coute plus cher, il nécessite aussi des températures plus élevés pour pouvoir le modeler et par conséquent aura besoin de plus de ventilation pour se débarrasser des fumées non désirées. Pour des résultats encore plus poussés au niveau des détails la résine utilisée par les imprimantes SLA est conseillé mais là encore c’est plus cher. Il existe aussi un certain nombre de nouveau matériaux émergents qui disposent de propriétés assez intéressantes comme du caoutchouc fluorescent, ou un rendu métallique pour des modèles spécialisés. Un autre point à considérer avant l’achat étant les buses d’extraction de votre imprimante, certaines imprimantes FDM vous permettent d’imprimer avec une multitude de couleurs, ou plusieurs types de matériaux dans une même impression, pour faire ça ils utilisent plusieurs extracteurs / buses d’extraction.

Que construire ?

Ça y est vous avez craqué et vous vous êtes acheté une imprimante 3D, et maintenant vous vous demandez que construire avec, il est peu probable que vous maitrisiez déjà la modélisation 3D (sauf si c’est votre vocation !), mais ce n’est pas grave pour autant il y’a pleins d’endroits où vous pouvez trouver des choses à imprimer sur votre nouveau joujou. La plupart des gens vont commencer avec des sites tel que Thingiverse (Communauté de partage de fichier de conception 3D), YouMagine, Cubify ou encore GrabCAD. Même la Nasa a son propre catalogue de modèles imprimable en 3D (en utilisation libre) comme le Stardust

Concevez votre propre projet

Après avoir pratiqué un peu avec votre imprimante et que vous pouvez sortir une impression correcte, vous commencerez à concevoir des modèles propres à vous-même, ou vous vous lancerez dans le peaufinage de modèles déjà existants afin qu’ils répondent un peu mieux à vos besoins, il y’a un grand nombre de logiciels de modélisation 3D gratuits, qui vous permettront de faire appel à votre créativité et qui vous cloueront accessoirement sur votre chaise pendant des heures. A ce moment-là vous aurez appris un peu plus quels sont les modèles d’imprimantes qui impriment bien et ceux qui ne le font pas, pour prendre en compte et intégrer ce fait dans vos propres créations, comme par exemple le maintien d’une épaisseur minimale d’une paroi, pouvoir creuser des objets solides quand c’est possible, prendre en compte les besoins en matériaux…etc. TinkerCAD d’Autodesk est un logiciel gratuit et conseillé pour débuter dans la modélisation 3D, il existe aussi des applications plus ludiques comme 123D Catch qui permet de transformer une série de photos en modèle 3D imprimable disponible pour Android, IOS, et PC

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