Les progrès de la technologie des imprimantes 3D ont permis au monde de fabriquer des articles qui étaient autrefois réservés à la vente au détail ou à la revente en ligne. Des articles qui sont plus chers que les produits originaux. Les imprimantes 3D connaissent une forte demande en raison de leur capacité dans la production d’objets complexes et sur mesure plus efficacement que sur le procédé de fabrication classique. Comment fonctionnent ces technologies de fabrication additive ? Quels avantages pour imprimante 3D ? Décryptage.
« L’imprimante 3D représente un moyen de fabrication ou de production novatrice d’objets 3D au caractère écologique incontournable dans tous les domaines. »
Fonctionnement de l’imprimante 3D
La technologie d’impression 3D utilise en général un laser pour générer des objets tridimensionnels. La fabrication de ces objets se fait couche par couche à partir d’une seule molécule. Autrement, les imprimantes 3D existent en plusieurs modèles et fonctionnent de manières différentes. Voici les différentes imprimantes 3D qui existent :
- Les imprimantes 3D résine ;
- Les imprimantes 3D métal ;
- Les imprimantes 3D plastique ;
- Imprimantes 3D Multicolore.
Les imprimantes 3D de résine
Le fonctionnement de la technologie CLIP repose sur un bain de résine liquide. Un produit dans lequel une séquence continue d’images UV générées par un projecteur numérique à faisceaux laser et transmises en continu à travers des fenêtres perméables aux UV et à l’oxygène. Cependant, une imprimante 3D résine se présente en 4 types différents : la technologie CLIP pour Continuous Liquid Interface Production, l’imprimante Polyjet, l’imprimante LCP/DLP et l’imprimante SLA.
Les imprimantes polyjet sont une technologie d’impression additive comparable dans son fonctionnement à l’impression à jet d’encre. Cependant, elles projettent des couches de liquide photopolymère durcissant sur une plaque d’impression plutôt que de déposer de l’encre sur un papier.
Les imprimantes LCP/DLP sont des technologies d’impression additive qui fonctionnent de manière similaire. Ces imprimantes utilisent une résine liquide photosensible pour la fabrication d’objets couche par couche à l’aide de faisceaux laser. Toutefois, la technique LCD utilise des LED pendant le processus d’impression, tandis que la technique DLP recourt aux projecteurs et aux micro-miroirs en vue de diriger les flux laser.
Une imprimante 3D multicolore est une technologie d’impression additive à jet d’encre permettant d’imprimer des objets couche par couche. La poudre à imprimer est déposée de manière uniforme au moyen d’un rouleau sur la plaque d’impression de l’imprimante. Ensuite, les buses d’impression pulvérisent des agents adhésifs contenant des pigments qui servent à la production des objets.
Une imprimante SLA est une technologie de stéréolithographie ou SLA dont le procédé de fabrication par impression additive nécessite l’utilisation de réservoirs contenant des photopolymères liquides. Ces produits sont consolidés au moyen de rayons UV dans l’imprimante. Afin d’imprimer des objets en 3D, il faudra les déplacer verticalement pour laisser la place aux polymères restant dans le réservoir de l’imprimante, et ceux-ci constituent la couche suivante de la production d’objets.
L’imprimante 3D métal
Pour l’imprimante 3D métal, il fonctionne en utilisant une méthode de Frittage Laser Direct de Métal ou DMLS, la Fusion Sélective par Laser ou SLM et le Binder Jetting ou la projection de liant. Chacune de ces techniques d’impression additive ou de production d’objet 3D utilise un faisceau laser pour métal. La seule différence se situe au niveau du procédé de fabrication.
L’imprimante 3D plastique
Une imprimante 3D plastique utilise deux techniques d’impression additive au moyen de laser : la technique Frittage Sélectif par Laser ou SLS et la technique dépôt de fil ou FDM/FFF. Le Frittage Sélectif par Laser ou SLS d’une imprimante 3D plastique est idéal pour la production ou fabrication d’objets complexes. Tandis que la technique dépôt de fil se voit être appropriée pour les étudiants. Ces deux méthodes recourent à l’utilisation de laser et de température assez importante pour la fabrication ou l’impression des objets 3D.
Les avantages de l’utilisation d’une imprimante 3D
Les imprimantes à impression additive en trois dimensions sont des technologies innovantes et offrent les avantages suivants :
Un gain de temps de fabrication : Par rapport aux anciennes méthodes de fabrication, le procédé d’impression 3D réduit les besoins en termes de main-d’œuvre, de matériaux et de temps vu que la modélisation s’effectue sur ordinateur.
Une fabrication sans erreur : Au-delà du gain de temps, le procédé d’impression 3D limite les risques d’erreur dans la mesure où la machine peut imprimer des modèles différents conformément aux besoins de l’utilisateur, plutôt que de fabriquer un objet identique plusieurs fois.
Une production écologique : Cette technologie présente aussi un intérêt écologique étant donné qu’elle exclut les sous-produits toxiques et les matériaux à base de plomb.
Une fabrication personnalisable : Les imprimantes 3D sont utilisées pour créer des objets en trois dimensions en les construisant à partir d’un matériau suivant un modèle sur ordinateur. Toutefois, les plaques peuvent être chauffées ou refroidies pour modifier les propriétés de l’objet imprimé telles que la douceur ou la rigidité. À ce titre, le plastique est facile à travailler et à nettoyer. Cependant, d’autres types de matériaux tels que le bois et le métal peuvent être utilisés à la place du plastique pour des applications spécifiques.
Les imprimantes 3D présentent la possibilité de bouleverser le monde de la fabrication dans de nombreux secteurs et notamment la construction, l’automobile, l’alimentation et les produits de consommation. Ainsi, tous les utilisateurs des imprimantes 3D pourraient concevoir des produits et les vendre en ligne en se servant d’internet.
