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Articles - Étudiants SUPINFO

L'impression 3D : Une révolution

Par Lucas MARTINI Publié le 14/05/2019 à 10:18:50 Noter cet article:
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Introduction

Suite à mon précédent article, je vous présente la suite de ce dermier. Dans cet article nous allons aborder les points suivants :

- Quels sont les différents domaines d’applications de l’impression 3D ?

- Fonctionnement détaillé d’une imprimante 3D

- Mon expérience avec l’impression 3D

o Quelle imprimante j’ai choisie et pourquoi ?

Entrons tout de suite dans le vif du sujet !

Quels sont les domaines d’application de l’impression 3D :

Vous n’êtes pas sans savoir que l’impression 3D est une vraie révolution et pas seulement dans le domaine de l’informatique et des nouvelles technologies, mais dans de nombreux autres domaines. La propagation de cette technologie est vraiment gigantesque et de nos jours d’innombrables objets du quotidien sont imaginés et créés grâce aux imprimantes 3D. Nous allons au cours de cette section découvrir la plupart des nombreux domaines dans lesquelles cette technologie s’est implantée et a rencontré un succès planétaire. Vous verrez également que les domaines sont divers et variés et vous rendrez compte que vous n’imaginiez pas tous les objets qui pouvaient être créés avec une imprimante 3D.

ART, MODE & Design :

S’il y a un domaine dans lequel l’impression 3D excelle, c’est bien celui-là. Grâce à cette technologie, nous pouvons imprimer nos propres objets décoratifs pour la maison. Vous pourrez grâce à l’impression 3d construire toutes sortes d’objets comme des vases, des étagères, des figurines, des assiettes, des saladiers… Enfin, vous l’aurez compris tout ce qui vous passe par la tête. Mais ce n’est pas tout, si la modélisation et la création d’objet 3D ne sont pas vos points forts ce n’est pas grave ! Vous pourrez facilement trouver sur le Web des objets déjà modéliser, vous n’aurez plus qu’à les télécharger et à lancer votre impression. De plus, il est désormais possible d’avoir une table, des vases ou des objets de grands créateurs à la mode. Comment ? Et bien tout simplement en vous rendant sur les nombreux sites disponibles sur internet et sur lesquels vous trouverez des objets à des prix défiants toutes concurrences et qui seront parfait pou aménager votre intérieur. Voici ci-dessous un exemple de site qui propose des objets tendance et design :

https://cults3d.com/fr/cat%C3%A9gories/architecture

Maquettisme :

Un autre domaine dans lequel votre imprimante 3D vous comblera de bonheur est celui du maquettisme. Ce domaine qui séduit de nombreuses personnes vous est accessible facilement. Grâce à votre imprimante 3D, vous pourrez créer vos propres maquettes ou en télécharger pour pouvoir agrandir votre collection. De plus presque tous les filaments 3D peuvent être peints ce qui vous permettra de les décorer à votre guise.

Grande Industrie :

L’impression 3D s’est également implantée dans le domaine industriel. Il est désormais possible grâce a des matériaux de qualité et comportant des caractéristiques techniques propres a chaque filament de dessiner et de modéliser des pièces mécaniques de haute qualité. De nombreuses usines et industrie dans les domaines tels que l’automobile, l’aéronautique, la métallurgie …Bien évidemment, les imprimantes qu’ils emploient ne sont pas de la même taille ni de la même précision que les imprimantes que vous achèteriez pour une utilisation loisir. Mais le fonctionnement de ces dernières reste le même quelque soit la taille et les domaines dans lesquelles elles sont utilisées.

Industrie du Jeu et du jouet :

Eh bien oui l’impression 3D est même dans les jouets de vos enfants. Bien évidemment, c’est jouet principalement en plastique sont principalement créés à partir d’imprimantes 3D. L’efficacité, la précision la simplicité des imprimantes 3D permet aux industriels du jouet de créer eux-mêmes leurs propres objets, de les personnaliser en fonction de la demande et de la mode et d’imprimer plusieurs variantes de modèles en masse et pour des couts de fabrication tout à fait corrects.

Bijouterie :

Grâce à votre imprimante 3D, vous pourrez imprimer vos propres bijoux. Certes ce ne seront pas des bijoux de grands joailliers, mais vous pourrez laisser place à votre imagination avec des créations uniques. Là encore si votre imagination vous fait défaut vous pourrez acheter ou télécharger des projets sur internet.

Médical & Pharmaceutique :

Dans le domaine médical, les applications de l’impression 3D sont diverses et variées. Ce type d’impression peut servir par exemple à une personne venant de se faire amputer à fin de lui reproduire une partie du corps ou un membre. Mais ce qui est encore plus fou, c’est le fait de pouvoir reproduire des organes par bio impression.

Fonctionnement d’une imprimante 3D :

Au cours de cette partie, nous allons parler des différents composants qui constituent une imprimante 3D.

Nous allons premièrement parler du plateau :

Le plateau d’une imprimante est une partie très importante, car c’est lui qui va accueillir les couches successives formant votre futur objet 3D. Effectivement, cette partie va servir de support sur laquelle les couches de plastique viendront se déposer une à une pour former l’objet dont vous désirez. Les plateaux sont souvent chauffants et de ce fait ils permettent une meilleure accroche et tenu du plastique qui vient d’être déposé sur le plateau. Ce plateau peut être en verre, ce qui offre une surface lisse pour l’impression et qui donne un rendu beaucoup plus lisse aux impressions. Vous trouverez également beaucoup de plateaux en BuildTak. Il s’agit d’une matière adhérente qui permet de donner une meilleure accroche aux impressions. Car vous le verrez très souvent lors de l’impression des premières couches d’un objet, le plastique qui est déposé a tendance parfois à ne pas tenir sur la surface et se décrocher même avec un plateau chauffant. C’est pour cela que bien souvent les utilisateurs utilisent le buildtak, car il permet une meilleure accroche lors des premières impressions de couches. Des astuces bien connues peuvent être utilisées pour faciliter l’accroche des premières couches d’impressions notamment sur le verre. Vous pouvez utiliser de la laque pour cheveux pour créer une meilleure adhérence.

Voici ci-dessous les images des différents plateaux que vous pouvez trouver sur les imprimantes 3D :

- Plateau en verre :

- Plateau en Builtak :

Nous allons maintenant parler de l’extrudeur :

L’extrudeur est la pièce clé d’une imprimante 3D, il sert tout simplement à faire fondre le filament à une température élevé pour qu’il devienne assez moue pour pouvoir le déposer sur le plateau. L’extrudeur a une fonction double, car il permet aussi de déposer le filament sur le plateau grâce à une buse. Cette buse qui peut avoir un diamètre plus au moins variable (normalement 0.4 mm) permet de déposer le filament sur le plateau d’une manière très précise. Selon les imprimantes et les besoins des utilisateurs, certaines imprimantes peuvent intégrer deux extrudeurs. Ce qui peut s’avérer pratique lorsque vous souhaitez imprimer un objet de deux couleurs différentes.

Voici quelques images illustrant ces propos :

- Voici ci-dessous une buse qui se fixe sur l'extrudeur :

- Et voici à quoi ressemble un extrudeur avec une buse fixée dessus :

- Voici ci-dessous une imprimante avec 2 extrudeurs :

Le dernier composant dont nous allons parler est la carte mère :

Les cartes mères des imprimantes 3d jouent un rôle essentiel, car elles permettent la cohésion entre les différents composants de l’imprimante. Elle va gérer les différentes températures de l’extrudeur et du plateau chauffant. Elle va également gérer les différents moteurs permettant le déplacement de l’extrudeur sur les axes X, Y et Z. La carte mère va également calculer le débit de filament nécessaire selon les différentes couches. ET bien sûr elle contient le fichier (GCode : Qui est un fichier contenant une suite d'instructions) que vous souhaitez imprimer et de se fait va exécuter les différentes opérations nécessaires a la réalisation de l’objet en question.

Mon expérience avec l’impression 3D

Dans cette partie je vais vous partager mon expérience personnelle, ainsi que les choix d’imprimante que j’ai faits. Cela vous permettra peut-être d’orienter votre choix ou tout simplement de vous apporter des informations supplémentaires sur l’impression 3D.

Pour ma part je n'étais qu'un simple débutant dans le domaine de l'impression 3D. Puis voyant les nombreuses possibilités qu'offrait l'impression 3D j'ai décidé de sauter le pas.

Je me suis alors porté sur le choix d'une imprimante.

Quelle imprimante ai-je choisi et pourquoi ?

Pour ma part j’ai orienté mon choix vers une imprimante qui est : Alfawise u20 Plus

Pourquoi ce choix ?

Eh bien tout simplement, car cette imprimante était faite pour moi. Mon premier critère était que je voulais pouvoir imprimer de gros objets et donc ne pas être « limité » avec un volume d’impression trop petit. L’alfawise U20 Plus a un volume d’impression assez grand, car son plateau peut accueillir des objets volumineux.

La capacité d’impression est :

- Longueur 400 mm

- Largeur 400 mm

- Hauteur 500 mm

Ce qui laisse tout de même libre choix à votre imagination. Le deuxième point pour lequel mon choix s’est porté vers cette imprimante est son prix : 350 euros. Effectivement, c’est un prix tout à fait correct pour une imprimante de ce gabarit et de cette qualité. La « Qualité » parlons-en ! Il s’agit de mon troisième critère de choix. Le châssis de l’alfawise est en aluminium, et l’extrudeur comporte une tête d’impressions MK8, l’épaisseur pourra donc varier entre 100 et 400 microns. La buse de 0.4mm permet d’imprimer du filament de 1.75 mm en utilisant une large gamme de matériaux comme le : PLA, ABS, PVA, PP, TPU….

La buse permet de chauffer le filament jusqu’à 250°c et le plateau chauffant peut atteindre les 100°c. La vitesse d’exécution de l’extrudeur peut varier entre 20 et 150 mm/s. De plus, on retrouve un écran tactile de 2.8 pouces qui malheureusement n’est pas orienté vers l’utilisateur. Malgré ce petit point négatif, l’imprimante est d’une très bonne qualité. Nous pouvons aussi ajouter que l’imprimante est compatible avec plusieurs logiciels comme : Cura, Simplify 3D…

Il y a deux options qui sont vraiment très appréciables et que l’on ne retrouve pas sur toutes les imprimantes, ce sont :

- Un détecteur de fin de filament. Si par malheur vous n’êtes pas présent durant l’impression et que l’imprimante arrive à la fin du filament, l’imprimante va se mettre en pause automatiquement et elle reprendra lorsque vous aurez inséré le nouveau filament. L’imprimante reprendra alors l’impression à l’endroit où elle s’est arrêtée.

- La deuxième option qui est très utile est le fait que si une coupure de courant se produit durant l’impression, l’impression serra capable de reprendre l’impression où elle s’est arrêtée lorsque vous remettrez le courant.

Voilà en détail pourquoi j’ai choisi cette imprimante. Il sera difficile de trouver des imprimantes dans ce budget et avec de meilleures caractéristiques techniques. C’est pour ces raisons que mon choix s’est orienté vers cette imprimante qui réalise aujourd'hui toutes mes envies.

Conclusion

Autour de ces deux articles complémentaires, nous avons fait le tour de ce qu'est la modélisation et l'impression 3D. Nous avons vu tous les stades, de la conception a la réalisation d'objet 3D. LA seule chose que je peux vous conseiller est de pratiquer sans cesse et d'essayer de réaliser des objets de plus en plus complexes afin de vous entrainer un maximum. Bonne impression à vous !

Sources :

https://www.sculpteo.com/fr/tutoriel/

https://www.formation-3d-france.com/solidworks-loutil-ideal-pour-limpression-3d/

https://tpeinfographie3d.wordpress.com/i-les-principes-de-base-de-linfographie-3d/a-1-le-mesh/

http://artemis.art.free.fr/index.php/mesh-les-fondamentaux

https://all3dp.com/fr/1/logiciel-modelisation-3d-design-3d-cao-3d-gratuit/

https://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%A9lisation_tridimensionnelle

https://all3dp.com/2/fusion-360-vs-solidworks-cad-software-compared-side-by-side/

https://lv-3d.fr/differents-type-de-filaments

https://all3dp.com/fr/1/filament-3d-fil-imprimante-3d-pla-abs/

https://www.reviversoft.com/fr/file-extensions/stl

http://www.cadindus.fr/prototypage-3d/domaines-d-application.html

https://master-iesc-angers.com/limprimante-3d-dans-le-domaine-medical/

https://www.lesimprimantes3d.fr/comparateur/imprimante3d/alfawise/u20-plus/

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