IMPRESSION 3D

L’impression 3D permet de fabriquer des objets physiques à partir de fichiers numériques. Pour cela, il existe différentes familles de procédés qui possèdent chacune leurs spécificités, leurs avantages et leurs inconvénients. Il est intéressant de les connaître afin d’exploiter la technologie la plus adaptée à la pièce que l’on souhaite produire. En effet, le choix du procédé peut avoir une incidence importante sur la qualité, la précision, les finitions de la pièce imprimée, sur ses propriétés physiques (dimensions, matériaux, flexibilité, résistance, etc.), mais également sur son coût de fabrication et le temps nécessaire. Par ailleurs, le choix de l’impression 3D pour la production d’une maquette ou d’un prototype impose dans tous les cas certaines contraintes dans la production du fichier numérique 3D.

Dans le cas le plus commun, l’impression est réalisée couche par couche, ce qui signifie que le modèle 3D devra être coupé en « tranches » avant l’impression puis converti en un ensemble de données interprétables par l’imprimante (des coordonnées et trajectoires, dans le cas de l’impression par dépôt de fil fondu). Globalement, il est important de prévoir un modèle 3D « propre », c’est à dire si possible solide ou a minima un maillage fermé, exporté dans un format spécifique. Le format usuel est le STL, l’OBJ étant utilisé dans le cas particulier d’une impression en couleurs. Aujourd’hui, la plupart des constructeurs d’imprimantes « clés en main » fournissent leur propre mode de découpe, et acceptent un grand nombre de formats à l’import. Certaines de ces technologies représentent un investissement financier et un entretien coûteux, il peut être intéressant de se tourner vers des entreprises réalisant des impressions 3D à la demande. Si le coût unitaire de la pièce obtenue est parfois plus élevé, cette solution demeure néanmoins plus avantageuse pour une utilisation ponctuelle.

Impression dite à « dépôt de fil fondu » ou FDM « Fused Deposition Modeling »

La technologie d’impression dite à « dépôt de fil fondu » est actuellement la plus répandue. Elle est considérée comme la technologie d’impression possédant le meilleur rapport qualité-prix pour le prototypage rapide et la production de petites séries. Principe : L’impression 3D se fait couche par couche : le modèle 3D, le plus souvent au format STL, est découpé en fines strates par un logiciel dénommé « slicer » (par exemple Makerware, Cura, Repetier, Slic3r…), avant d’être envoyé à la machine. Un filament thermoplastique est guidé jusqu’à une tête d’impression chauffant la matière jusqu’à sa température de fusion et la déposant sur un plateau. Le filament déposé durcit et constitue la première couche, destinée à supporter la seconde, qui supportera la troisième, etc. Particularité(s) : Ce fonctionnement par couches implique une gestion limitée des porte-à-faux, qui nécessiteront le plus souvent un support.

Pour cette raison, certaines imprimantes 3D de cette catégorie peuvent disposer de plusieurs têtes d’impression permettant de réaliser simultanément l’objet et les supports pour les zones les plus complexes (porte-à-faux…), mais aussi d’imprimer différentes couleurs et/ou différents matériaux. Notes : Certaines imprimantes sont « propriétaires » et ne peuvent être utilisées avec un slicer autre que celui fourni par le constructeur (du fait du format de fichier utilisé pour la conversion du modèle 3D en un ensemble de points ou de trajectoires interprétés par la machine). Par ailleurs, il arrive que leur connectique impose l’utilisation de bobines spécifiques produites par le constructeur.