Alors que notre nouveau millénaire est déjà bien entamé, une petite révolution assez silencieuse mais déterminante s’opère dans les processus de fabrication. Avec le développement de l’outil numérique et la démocratisation de l’accès à Internet, notre monde est clairement en train de connecter ses différentes parties mais aussi les diverses communautés d’intérêt qui forment le tissu social. En parallèle, les envies des consommateurs évoluent et ceux-ci souhaitent plus de personnalisation dans leurs options.
Grâce aux avancées techniques dans de multiples domaines, un nouvel outil a fait son apparition sur le marché et il répond parfaitement à toutes les problématiques et aspirations précédemment citées. L’impression 3D est en effet une belle promesse d’autonomie dans nos choix de consommation, qui deviendront toujours plus personnalisés à mesure que l’accès à ce type d’outil prend de l’expansion. Mais comment donc fonctionne une imprimante 3D ? Éléments de réponse.
Le principe de l’impression 3D
Pour comprendre comment fonctionne une imprimante 3D, il faut d’abord comprendre le principe de la fabrication additive. Classiquement, les processus d’usinage utilisent plutôt des méthodes de fabrication soustractive, qui enlèvent de la matière pour créer un objet. Au contraire, l’impression 3D superpose plusieurs couches pour atteindre le résultat final. Ceci est particulièrement intéressant car les pertes sont quasi nulles et les possibilités géométriques bien plus larges.
Concrètement, une imprimante 3D se compose d’un plateau support sur lequel l’objet va être matérialisé et d’une buse d’impression. Celle-ci est généralement mobile, sauf dans certains cas bien spécifiques, et se déplace pour créer les différentes couches de matière. A chaque étape, la machine imprime donc un plan et c’est l’accumulation de ces plans qui finira par créer la structure de l’objet à partir d’un simple fichier 3D et de consommables. Aujourd’hui, il est même possible, grâce à l’impression 3d en ligne, de faire imprimer ses objets par un spécialiste comme 3Dhubs puis de les recevoir chez soi !
Différents types de procédés
Pour savoir comment fonctionne une imprimante 3D particulière, il faut également connaître le type de procédé d’impression 3D ou d’usinage qu’elle utilise. Le plus répandu est le FDM. Cette technique consiste à déposer un filament de plastique fondu à chaque passage, soit sur le support d’impression, soit directement sur la pièce. La buse se déplace pour extruder le filament de plastique fondu qui, au contact de la pièce, se fige immédiatement.
Le procédé SLA est plutôt destiné à l’industrie et on l’utilise notamment en bijouterie ou dans le secteur dentaire. Ici, c’est une résine liquide photosensible qui se solidifie dès qu’elle est touchée par un faisceau laser ultraviolet. Plus pointu encore est le procédé SLS. Ce procédé high-tech implique de gros moyens de mise en œuvre mais offre aussi les applications les plus intéressantes. Le laser va ici faire fondre un consommable sous forme de poudre et présente l’avantage de pouvoir travailler aussi bien la cire que les métaux.
Comment se pilote et fonctionne une imprimante 3D ?
L’impression 3D est appréciée car elle est la technique la plus économe et la plus précise qui permette de créer un objet à partir d’un fichier d’ordinateur. Et tout cela en totale autonomie. Une imprimante 3D ne se pilote donc pas mais il est par contre nécessaire de lui fournir toutes les caractéristiques de l’objet à imprimer grâce à un fichier bien spécifique. On utilise souvent la CAO pour créer la structure en 3D de l’objet puis celle-ci est enregistrée au format STL avant d’être transmis à la machine.
Le fichier 3D doit ensuite être traité par ce qu’on appelle un logiciel de « slicing », qui va découper la structure en tranches et transmettre le protocole de fabrication à l’imprimante 3D. C’est ici que se détermine la qualité et la précision des finitions de l’objet car plus il y a de couches, meilleur sera le rendu de l’objet final. En fonction du procédé grâce auquel fonctionne une imprimante 3D particulière, elle superposera les différentes couches et produira in fine l’objet exact à imprimer !
