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Imprimante 3d

L’impression 3D ou la fabrication additive est le processus de création d’un objet tridimensionnel à partir d’un fichier numérique. Les objets imprimés en 3D sont créés par un processus additif. Dans le processus additif, l’objet est créé en déposant des couches successives de matériau jusqu’à ce que l’objet soit créé. Chaque couche peut être vue comme une fine tranche d’une section transversale de l’objet.

L’impression 3D est le contraire de la fabrication soustractive, dans laquelle les métaux et les plastiques sont découpés/évidés, par exemple par des fraiseuses. L’impression 3D vous permet aussi de créer des formes complexes en utilisant moins de matériaux que les méthodes de fabrication traditionnelles.

Le fonctionnement d’une imprimante 3D

Tout commence par un modèle 3D. Vous pouvez choisir de le créer de toutes pièces ou de le télécharger à partir de votre bibliothèque 3D.

Logiciel 3D

Une gamme d’outils logiciels est disponible : De la qualité industrielle à l’open source.

En effet, si vous êtes débutant, il vous est recommandé de commencer par Tinkercad, qui est gratuit et fonctionne dans votre navigateur, vous n’avez donc pas besoin de l’installer sur votre ordinateur. Tinkercad propose un cours pour débutants et permet d’exporter votre modèle sous forme de fichier imprimable, tel que STL. ou OBJ. Fichiers OBJ. Ensuite, une fois que vous avez un fichier imprimable, l’étape suivante consiste à le préparer pour l’imprimante 3D. C’est ce qu’on appelle le « découpage en tranches ».

Découpage : du fichier imprimable à l’imprimante 3D

Le tranchage est essentiellement le processus de découpage d’un modèle 3D en centaines ou milliers de couches, et il est réalisé à l’aide d’un logiciel de tranchage. Le fichier découpé peut ensuite être envoyé à une imprimante 3D. Puis, le fichier peut être transmis à votre imprimante par USB, SD ou Wi-Fi. Le fichier découpé est prêt à être imprimé en 3D couche par couche.

L’industrie de l’impression 3D

L’adoption de l’impression 3D a atteint une masse critique, et il reste une minorité d’entreprises qui n’ont pas intégré la fabrication additive à un endroit quelconque de leur chaîne d’approvisionnement. Au début, les imprimantes 3D ne convenaient qu’au prototypage et à la fabrication de pièces uniques, mais elles sont maintenant en train de devenir rapidement une technologie de production établie.

La majeure partie de la demande actuelle d’impression 3D est industrielle ; Acumen Research and Consulting prévoit que le marché mondial de l’impression 3D atteindra 41 milliards de dollars d’ici 2026.

Lors de son évolution, c’est certain que l’évolution de la technologie de l’impression 3D va changer la plupart des plus importantes industries et bien entendu votre manière de vivre au quotidien, votre travail et votre manière d’appréhender l’avenir.

Exemples d’impression 3D

L’impression 3D englobe de nombreuses formes différentes de technologies et de matériaux, et elle est utilisée dans presque tous les secteurs imaginables. Il est important de le considérer comme un ensemble diversifié d’industries, avec une myriade d’applications différentes.Voici quelques exemples :

  • Produits de consommation (lunettes, chaussures, design, mobilier)
  • Produits industriels (outils de fabrication, prototypes, pièces fonctionnelles d’utilisation finale)
  • Produits dentaires
  • Prothèses
  • Maquettes d’architecture et modèles réduits
  • Reconstitutions fossiles
  • Reconstruction d’objets anciens
  • Reconstitution de preuves médico-légales
  • Accessoires de films

Prototypage et fabrication rapides

Les entreprises utilisent des imprimantes 3D pour construire des prototypes dans le cadre de leurs processus de conception depuis la fin des années 1970. L’utilisation d’imprimantes 3D à cette fin est connue sous le nom de prototypage rapide.

Les raisons de faire usage du prototypage rapide avec une imprimante 3D

En bref, c’est rapide et relativement bon marché. En fait, vous pouvez passer d’une idée à un modèle 3D et à un prototype dans vos mains en quelques jours, et non en quelques semaines. L’itération est facile et peu coûteuse, et aucun moule ou outil coûteux n’est nécessaire.

Outre le prototypage rapide, l’impression 3D est également utilisée pour la fabrication rapide. La fabrication rapide est un nouveau mode de fabrication dans lequel les entreprises utilisent des imprimantes 3D pour produire de petits lots et de petites quantités de produits personnalisés.

Le temps nécessaire à la réalisation d’une impression en 3D

Le temps d’impression dépend de plusieurs facteurs, notamment de la taille de la pièce et des paramètres utilisés pour l’impression. La qualité de la pièce finie est également importante pour déterminer le temps d’impression, car les pièces de meilleure qualité sont plus longues à fabriquer. L’impression 3D peut prendre de quelques minutes à quelques heures, voire quelques jours, car les pièces de haute qualité sont plus longues à fabriquer. La vitesse, la résolution et la quantité de matériel sont des facteurs importants.

Avantages et inconvénients

Les atouts de l’impression 3D sont les suivants

  • La possibilité de créer de manière rentable des formes complexes et personnalisées :

Cette technologie permet de créer facilement des pièces personnalisées aux formes complexes, sans coût supplémentaire. Dans certains cas, l’impression 3D est moins chère que les méthodes de production soustractives car aucun matériau supplémentaire n’est utilisé.

  • Coûts de démarrage abordables :

Comme aucun moule n’est nécessaire, les coûts associés à ce procédé de fabrication sont relativement faibles. Le coût d’une pièce est directement lié à la quantité de matériau utilisée, au temps nécessaire à la fabrication de la pièce et à tout traitement ultérieur requis.

  • Une personnalisation complète est possible :

Le processus étant basé sur la conception assistée par ordinateur (CAO), le produit peut être facilement modifié sans affecter les coûts de production.

  • Idéal pour le prototypage rapide :

Cette technologie est idéale pour le prototypage, car elle permet de fabriquer de petits lots en interne. Cela signifie que les produits peuvent être fabriqués plus rapidement qu’avec les méthodes de fabrication traditionnelles, sans avoir recours à une chaîne d’approvisionnement externe.

  • Permet de fabriquer des pièces aux caractéristiques spécifiques :

Les matériaux les plus couramment utilisés dans l’impression 3D sont les plastiques et les métaux, mais il est également possible de créer des pièces à partir de matériaux spécialement conçus avec les propriétés requises. Par exemple, les pièces peuvent être rendues plus résistantes à la chaleur, à l’eau ou plus solides pour des applications spécifiques.

Les inconvénients de l’impression 3D sont les suivants :

  • Elle peut ne pas être aussi solide que les méthodes de fabrication traditionnelles :

Si certaines pièces, comme celles en métal, présentent d’excellentes propriétés mécaniques, de nombreuses autres pièces imprimées en 3D sont plus fragiles que celles réalisées à l’aide de techniques de fabrication traditionnelles. En effet, les pièces sont fabriquées couche par couche, ce qui réduit leur résistance de 10 à 50 %.

  • Le coût de la production de masse est plus élevé :

Comme l’imprimé en 3D ne bénéficie pas des mêmes économies d’échelle que les méthodes de fabrication traditionnelles, elle est plus coûteuse à produire en grandes quantités. Les estimations suggèrent que, dans une comparaison directe de pièces identiques, l’impression 3D est moins rentable que l’usinage CNC ou le moulage par injection de 100 pièces ou plus si les pièces peuvent être produites par des méthodes conventionnelles.

  • Limites de la précision :

La précision des pièces imprimées dépend du type de machine et du processus utilisés. Certaines 3d imprimante de bureau ont des tolérances plus serrées que d’autres et la pièce finale peut différer légèrement de la conception. Cela peut être corrigé en post-traitement, mais sachez que la pièce imprimée en 3D ne sera pas toujours précise.

  • Exigences de post-traitement :

La plupart des pièces imprimées en 3D nécessitent une certaine forme de post-traitement. Cela comprend le ponçage ou le lissage pour obtenir la finition requise, l’enlèvement des entretoises pour incorporer le matériau dans la forme spécifiée, le traitement thermique pour obtenir des propriétés spécifiques du matériau et l’usinage final.

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