Types d'impression 3D : tout ce qu'il faut savoir sur cette technique

Les Imprimantes 3D deviennent moins chers et plus populaires, avec leur différents types d'impression 3D, et ils sont utilisés pour de plus en plus d'applications. Ils ne servent pas seulement à imprimer des objets en trois dimensions pour les fabricants, les ingénieurs, les architectes, etc., ils peuvent désormais également imprimer des tissus vivants pour des applications médicales, des maisons imprimées, la production industrielle, dans le sport automobile pour créer des pièces, pour des aliments imprimés, etc.

Si vous envisagez acheter une imprimante 3D pour la maison ou pour votre entreprise, vous devez connaître les types d'impression 3D, les différences, etc. De plus, vous connaîtrez également quelques clés pour pouvoir choisir au mieux votre nouveau matériel d'impression...

Comment choisir une imprimante 3D et les types d'impression 3D ?

Non seulement les types d'impression 3D sont importants lors du choix d'une imprimante 3D, mais de nombreux autres paramètres jouent également un rôle. Pour faire un bon choix, vous devez vous concentrer sur trois questions essentielles:

• Combien puis-je dépenser ? Vous trouverez des imprimantes très bon marché, de quelques centaines d'euros, à d'autres qui coûtent des milliers d'euros. Tout dépendra si vous les voulez pour un usage domestique ou pour des usages plus professionnels.
• Pour que? Une autre question importante. Non seulement pour le prix, mais aussi pour les performances de l'imprimante 3D. Par exemple, pour faire de petits morceaux de maison, vous ne vous souciez pas trop qu'elle soit petite et avec une vitesse inférieure. Mais pour faire des modèles plus gros, il faudra chercher des imprimantes qui vont au-delà de 6 ou 8 ″.
• De quel matériel ai-je besoin? Pour les pièces domestiques, avec les polymères plastiques habituels comme le PLA, l'ABS, le PETG, etc., cela suffira. Au lieu de cela, certaines applications professionnelles / industrielles peuvent impliquer l'utilisation de tissus, de métaux, de nylon, etc.

Types de matériaux :

Selon les exigences des pièces, vous aurez besoin de l'un ou l'autre type de matériau d'empreinte. Évidemment, les imprimantes à domicile, sur lesquelles je vais me concentrer, n'acceptent pas tous les types de matériaux. Il s'agit de l'une des spécifications indiquées, et le filaments qui supportent habituellement sont:

• ABS: L'acrylonitrile butadiène styrène est un thermoplastique assez courant (ex : les pièces LEGO sont fabriquées à partir de ce matériau). Il n'est pas biodégradable, mais il est dur et possède une certaine rigidité pour construire des structures solides. Il a également une grande résistance chimique, il ne se dissout qu'avec de l'acétone. Il résiste bien à l'abrasion et à la température, mais il peut être endommagé s'il est laissé à l'extérieur en raison de l'exposition aux UV.
• Le PLA- L'acide polylactique est biodégradable (fabriqué à partir de graines, comme la fécule de maïs), il est donc plus respectueux de l'environnement et peut être utilisé pour des projets de jardinage. Il est valable pour une utilisation comme ustensiles de cuisine, tels que verres, plastiques, couverts, etc. Bien que la finition ne soit pas aussi lisse que l'ABS, elle a un brillant supérieur.
• HIPSLe polystyrène résistant aux chocs est très similaire à l'ABS, bien qu'il ne soit pas aussi courant que les précédents.
• ANIMAUX: Le polyéthylène téréphtalate est courant dans les bouteilles d'eau minérale ou de boissons gazeuses, ainsi que dans d'autres emballages alimentaires. Il est transparent et résiste très bien aux impacts.
• laywoo-d3: Il peut changer de couleur (clair/foncé) avec la température, ce qui lui donne une multitude d'utilitaires pour une utilisation dans certaines applications impliquant le contrôle de la température. Ses propriétés sont similaires au PLA, il est solide et sa texture est similaire au bois, avec des veines.
• ninjaflex: l'élastomère thermoplastique (TPE) est un nouveau matériau très révolutionnaire, doté d'une grande flexibilité. Si vous cherchez à fabriquer des pièces flexibles, c'est ce que vous recherchez.
• Nailon: C'est un matériau (non polymère) très populaire, un type de fibre pour les tissus qui est utilisé dans les vêtements, les cordons et de nombreux autres objets. Ce n'est pas facile à contrôler, donc les détails des pièces ne seront pas très bons, cela capte également l'humidité. En sa faveur, il a la grande résistance à la température et au stress.

Types d'impression 3D

En plus du matériel, ils comptent aussi les types d'impression 3D. Tout comme lorsque vous choisissez une imprimante papier, vous pensez que si vous voulez une imprimante à jet d'encre, ou une imprimante laser, LED, etc., lorsque vous choisissez une imprimante 3D, vous devez également faire attention à la technologie qu'elle utilise, car elle en dépendra. .performances et résultats :

• FDM (Fused Deposition Modeling) ou FFF (Fabrication de filaments fondus): C'est un type de modélisation du dépôt en fusion du polymère. Le filament est chauffé et fondu pour l'extrusion. La tête se déplacera avec les coordonnées X, Y en fonction des informations contenues dans le fichier d'impression pour recréer l'objet. La plate-forme sur laquelle il est construit est également mobile dans ce cas, et elle se déplacera dans la direction Z pour créer couche par couche. L'avantage de cette technique est qu'elle est efficace et rapide, même si elle ne convient pas aux modèles avec des pièces trop saillantes, car elle se fait de bas en haut.
• ANS (StéréoLithographie): la stéréolithographie est un système assez ancien dans lequel on utilise une résine liquide photosensible qui sera durcie par un laser. C'est ainsi que les couches sont créées jusqu'à ce que la pièce finale soit réalisée. Il a les mêmes limitations que le FDM, mais il réalise des objets avec des surfaces très fines et de nombreux détails.
• DLP (traitement numérique de la lumière)- Le traitement numérique de la lumière est l'un des types d'impression 3D similaire au SLA, mais il utilise des photopolymères liquides durcis à la lumière. Le résultat est des objets avec de très bonnes résolutions et très robustes.
• SLS (Frittage Laser Sélectif): Le frittage laser sélectif est similaire au DLP et au SLA, mais au lieu de liquides, ils utilisent de la poudre. Il est utilisé pour les imprimantes avec du nylon, de l'aluminium et d'autres matériaux de ce type. Le laser adhérera aux particules de poussière pour former les objets. Vous pouvez créer des pièces difficiles à créer à l'aide de moules ou d'extrusion.
• SLM (Fusion Laser Sélective): c'est une technologie assez avancée et coûteuse, similaire au SLS. La fusion sélective au laser est utilisée et est principalement utilisée dans l'industrie pour faire fondre des poudres métalliques et créer des pièces.
• EBM (fusion par faisceau d'électrons): Cette technologie est également très avancée et coûteuse, orientée vers le secteur industriel. Il utilise une fusion du matériau à l'aide d'un faisceau d'électrons. Il peut même fondre des poudres métalliques et atteint une température allant jusqu'à 1000°C. Des formulaires très complets et avancés peuvent être générés.
• OM (Fabrication d'objets laminés): est l'un des types d'impression 3D qui utilise la fabrication de stratifié. Des feuilles de papier, de tissu, de métal ou de plastique sont utilisées pour former des structures. Ces couches sont jointes par un adhésif et découpées au laser. Il est destiné à un usage industriel.
• B.J. (Jet de liant): l'injection de liant est également utilisée industriellement. Utilisez de la poudre, comme certaines autres techniques. La poussière est généralement du plâtre, du ciment ou d'autres agglutinants qui vont rejoindre les couches. Le métal, le sable ou le plastique peuvent également être utilisés.
• MJ (Jet de matériau): l'injection de matière est une autre des technologies d'impression 3D utilisées dans l'industrie de la joaillerie. Il a été utilisé pendant des années et atteint une grande qualité. Plusieurs couches sont construites les unes sur les autres pour créer une pièce solide. La tête injecte des centaines de minuscules gouttelettes de photopolymère, puis les durcit (solidifie) avec une lumière ultraviolette (UV).
•  MSLA (SLA masqué): Il s'agit d'un type de SLA masqué, c'est-à-dire qu'il utilise une matrice LED comme source lumineuse, émettant de la lumière ultraviolette à travers un écran LCD qui affiche une feuille à une seule couche comme masque, d'où son nom. Vous pouvez obtenir des temps d'impression très élevés car chaque couche est exposée complètement à la fois par l'écran LCD, plutôt que de tracer des zones avec la pointe laser.
• DMLS (frittage laser direct des métaux)- Génère des objets d'une manière similaire à SLS, mais la différence est que la poudre ne fond pas, mais est chauffée avec le laser au point où elle peut être fusionnée au niveau moléculaire. En raison des contraintes, les pièces sont généralement quelque peu fragiles, bien qu'elles puissent être soumises à un traitement thermique ultérieur pour les rendre plus résistantes.
• DOD (Drop sur demande)L'impression à la demande est un autre type d'impression 3D. Il utilise deux jets d'encre, l'un dépose le matériau de construction et l'autre le matériau soluble pour les supports. Il crée également couche par couche comme d'autres techniques, mais ils utilisent également un coupe-mouche qui polit la zone de construction pour créer chaque couche. On obtient ainsi une surface parfaitement plane. Ils sont assez utilisés dans l'industrie pour une plus grande précision ou pour faire des moules.

Tous ne sont pas destinés à un usage domestique, certains sont destinés à un usage professionnel ou industriel. De plus, d'autres nouvelles méthodes font leur apparition, même si elles ne sont pas aussi populaires.

Fonction d'imprimante

Les imprimantes 3D, quels que soient les types d'impression 3D, ont également un certain nombre de caractéristiques techniques qui détermineront les performances. Les plus importants que vous devez savoir sont :

• Vitesse d'impression: représente la vitesse à laquelle l'imprimante finira d'imprimer la pièce. Elle se mesure en millimètres par seconde. Et ils peuvent être de 40 mm/s, 150 mm/s, etc. Plus il est élevé, moins il faudra de temps pour terminer. Gardez à l'esprit que certaines pièces, si elles sont volumineuses et complexes, pourraient durer des heures...
• Injecteur: c'est la pièce maîtresse, puisqu'elle sera chargée de déposer le matériau pour former le matériau, bien que tous les types d'impression 3D n'en aient pas besoin, car certains fonctionnent avec du liquide et de la lumière. Mais la plupart des domestiques l'ont, et ils sont constitués des parties suivantes :
  • Astuce chaude: est la partie la plus importante. Il est responsable de la fusion du filament en fonction de la température. La température atteinte dépendra des types de matériaux acceptés. Il est important de choisir des systèmes avec un refroidisseur actif.
  • Buse: est l'ouverture de la tête, c'est-à-dire l'endroit où le filament fondu sort. Il y en a de grands avec de meilleures adhérences et vitesses, mais avec une résolution inférieure (moins de détails). Les petits sont plus lents, mais beaucoup plus précis pour créer des formes très complexes avec beaucoup de détails.
  • Extrudeuse : l'appareil de l'autre côté de la pointe chaude. Et c'est lui qui est chargé d'extruder la matière fondue. Vous pouvez en trouver plusieurs types :
    • Direct: ils ont un meilleur contrôle et une facilité de travail. Ils sont ainsi nommés car ils sont alimentés directement par la pointe chaude.
    • Bowden: Dans ce cas, le filament fondu parcourra une certaine distance entre la pointe chaude et l'extrudeuse. Cela allège le mécanisme de l'injecteur, réduit les vibrations et lui permet de se déplacer plus rapidement.
• Lit chaud: Il n'est pas présent dans toutes les imprimantes, mais c'est le support ou la base sur laquelle la pièce est imprimée. Cette pièce peut être chauffée pour garantir que la pièce ne perde pas sa température pendant le processus d'impression, obtenant ainsi de meilleurs résultats. Ceci est nécessaire pour les matériaux tels que le nylon, les HIPS ou l'ABS. Sinon, chaque couche ne collerait pas bien à la suivante. Les imprimantes pour PET, PLA, PTU, etc., n'ont pas besoin de lit chaud et utilisent une base froide.
• Ventilador- En raison des températures élevées, les imprimantes sont souvent équipées de ventilateurs pour maintenir le système au frais. Ceci est important pour maintenir la fiabilité de l'imprimante.
• STL: comme vous avez pu le voir au sujet de logiciel d'impression, la plupart des imprimeurs ont accepté le format STL standard. Assurez-vous que votre imprimante accepte ces formats de fichiers.
• SupportBien que les imprimantes les plus populaires soient compatibles avec Windows, macOS et GNU/Linux, vous devez porter une attention particulière à l'existence de pilotes pour votre système.
• ExtraCertaines imprimantes incluent également d'autres fonctionnalités qui peuvent être intéressantes, comme des écrans LCD avec des informations sur le processus, une connectivité WiFi pour les connecter en réseau, des caméras intégrées pour pouvoir filmer le processus d'impression, etc.
• Monté vs démontéDe nombreuses imprimantes sont prêtes à être déballées et utilisées (pour les moins expérimentés), mais si vous aimez le bricolage, vous pouvez trouver des modèles moins chers que vous pouvez assembler pièce par pièce à l'aide de kits.