Types de technologie d’impression 3D

La technologie d’impression 3D est utilisée depuis les années 1980. Sa création a rendu la création d’objets 3D beaucoup plus facile. Avec la révolution technologique, l’impression 3D est devenue meilleure et plus efficace. Des petites entités à la grande production, cette technologie gère tout en douceur. De nombreuses technologies différentes sont utilisées en impression 3D pour obtenir la tenue souhaitée. Chacun de ceux-ci fonctionne différemment et donne des résultats variables. Dans cet article, je vais faire la lumière sur différents types de technologies d’impression 3D. Alors, commençons!

 

Présentation de l’impression 3D

La technologie d’impression 3D est un processus additif qui permet de construire des objets 3D couche par couche. Il utilise des conceptions numériques comme entrée et travaille dessus. C’est le moyen le plus rentable, le plus efficace et le plus rapide de produire de gros biens. De nombreuses industries et entreprises utilisent cette technologie pour le prototypage.

Contrairement à l’usinage CNC, cette technologie crée des objets en ajoutant des couches au lieu de les découper. Le travail de l’impression 3D est simple. Tout d’abord, les concepteurs réalisent les conceptions à l’aide de différents logiciels ou CAO. Après cela, le design est découpé à l’aide d’un autre logiciel. Une fois le découpage effectué, le dessin part chez l’imprimeur.

Il crée les produits finaux en couches. Ce qui rend cette technologie célèbre, c’est son faible coût. Il peut travailler efficacement avec différents matériaux. Ceux-ci incluent les métaux, les plastiques, les résines et les céramiques. La technologie d’impression 3D est en plein essor dans l’aérospatiale, l’automobile, la santé, la construction, etc.

 

8 types différents d’impression 3D

 

L’impression 3D est très polyvalente. L’ingénieur utilise différentes techniques 3D pour obtenir les formes de produit souhaitées. Cependant, quelques types principaux sont les plus utilisés dans diverses industries. Tous ces types donnent des résultats finaux variables en fonction des besoins des utilisateurs.

Ils diffèrent en termes de matières premières, de formes et de coûts. Cependant, ce sont tous des procédés de fabrication additive. Cela signifie qu’ils construisent des formes, sans couper ou retirer du matériau. Allons-y et discutons des types en détail.

 

1- Stéréolithographie (SLA)

Cette technologie d’impression convient lorsqu’une finition lissante est requise. Il utilise une résine photopolymère liquide comme matériau de départ et un faisceau laser UV. Le réservoir de l’imprimante transporte cette résine. Le point laser dirige les faisceaux laser dans le liquide. L’ordinateur contrôle ce processus.

Les faisceaux laser se déplacent selon les axes X et Y. Le mouvement du faisceau crée une couche. L’ensemble du produit est réalisé en couches. Le faisceau laser continue de se déplacer selon des axes pour créer le produit. De cette manière, les utilisateurs obtiennent un objet physique sous la forme d’un design numérique.

Il s’agit notamment de la méthode d’impression 3D la plus ancienne et la plus classique. Les ingénieurs l’utilisent à la fois pour la précision et la rapidité d’exécution. Comme ce type d’imprimante 3D n’est pas cher, elle est également utilisée pour le prototypage. Les échantillons ou les conceptions sont réalisés sous forme physique pour les tests, etc.

 

2- Frittage Sélectif Laser (SLS)

 

Cette technologie d’impression utilise également un laser qui fait fondre le matériau. Le matériau est utilisé sous forme de poudres, généralement du nylon ou des thermoplastiques. Les lasers ont généralement une température élevée qui fritte facilement les particules de poudre (matériau).

Notamment, les imprimantes 3D SLS sont constituées de lits de poudre contenant de la matière sous forme de particules. Le design numérique est envoyé à l’imprimante. Le laser commence à fonctionner en faisant fondre et en fusionnant les particules de poudre dans le lit de poudre.

L’endroit où le laser frappe se transforme en solide en raison de fusions particulières. Ils continuent de se déplacer dans les axes X et Y et transforment la poudre en une forme solide. De cette façon, le laser crée un dessin en utilisant des couches selon les instructions de l’ordinateur. Cette méthode permet de créer facilement des formes très complexes.

 

3- Modélisation des dépôts fondus (FDM)

 

Ce type de technologie d’impression 3D consiste à extruder un filament. Généralement, le thermoplastique (forme dure ou souple) est utilisé comme filament. Ce filament subit la chaleur et fond. Une fois fondu, il passe sous forme semi-liquide.

Le filament passe au-dessus du sujet et commence à former des couches. Le filament semi-liquide refroidit à sa sortie et prend une forme solide. N’oubliez pas que le filament extrudé crée également des pièces physiques en créant des couches. L’ordinateur contrôle également ce processus d’impression.

Ce procédé est moins coûteux et facile à utiliser. En fait, c’est une tendance parmi les amateurs et les prototypeurs. Cependant, les pièces ou formes réalisées grâce à cette méthode d’impression manquent de solidité. Leur durabilité pourrait être meilleure. Cependant, les gens l’utilisent encore en raison de sa rentabilité.

 

4- Traitement numérique de la lumière (DLP)

Cette méthode d’impression DLP est similaire à la stéréolithographie. Cependant, il utilise un écran de projection de lumière numérique au lieu d’une source laser. Les étapes restantes sont identiques dans ces deux types d’impression 3D. Les deux utilisent de la résine photopolymère comme matière première.

La lumière de la source lumineuse interagit avec la résine. La partie de la résine où la lumière touche se transforme en solide. De cette façon, le projecteur de lumière crée des formes en couches. N’oubliez pas que l’écran du projecteur de lumière polymérise toutes les couches de résine simultanément.

Cela signifie que le processus DLP est beaucoup plus rapide que celui du SLA. Grâce au durcissement collectif de toutes les couches. Non seulement cette méthode est rapide, mais elle est également rentable. Les ingénieurs utilisent ce type d’impression pour fabriquer des produits liés à la santé tels que des implants, etc.

Point à retenir : la méthode DLP offre une meilleure finition et une meilleure résolution que le SLA. Son utilisation devient de plus en plus célèbre. On pense qu’il remplacera dans une large mesure le SLA.

 

5- PolyJet

 

Il s’agit d’une technologie d’impression 3D premium et haut de gamme. Sa fonctionnalité ressemble davantage à celle des imprimantes à jet d’encre. Tout comme d’autres méthodes, nous utilisons de la résine photopolymère comme matériau. Cependant, il est traité différemment. Tout d’abord, les minuscules gouttelettes de résine sont pulvérisées sur le plat ou le plateau.

La lumière ultraviolette est ensuite appliquée sur ce plateau, qui comporte une gouttelette de résine photopolymère. Les gouttes où frappe la lumière UV se solidifient. Grâce à la sensibilité de la résine à la lumière. L’ingénieur durcit continuellement la résine couche par couche et obtient le produit final.

Cette méthode peut être efficace pour obtenir des motifs de couleurs différentes. Il peut même fournir des matériaux avec plusieurs dégradés de couleurs et transparences. Cependant, ce processus est extrêmement coûteux. Si vous avez besoin d’une forme de couleur, je vous recommande d’opter pour SLA.

 

6- Fusion multi-jets (MJF)

 

Dans une certaine mesure, cette méthode d’impression 3D est similaire au type de frittage sélectif laser. Cependant, il n’utilise aucune source laser. Contrairement au SLS, la chaleur ne fait pas fondre les particules de nylon. Cette méthode fonctionne de différentes manières car elle utilise l’agent de combinaison.

Tout d’abord, les gouttes de nylon sont pulvérisées sur la plaque de construction. Ensuite, la buse d’amorce alimente les agents de combinaison sur cette plaque de construction. Cet agent n’est pas mis en vrac mais pulvérisé. Il ne fusionne pas avec la poudre de nylon.

Ces poudres de nylon et l’agent de fusion subissent la chaleur. En raison de la température élevée, les gouttes de nylon se combinent avec les agents et forment des produits en couches. Cette méthode offre une excellente précision. Contrairement au SLS, il permet également de fournir différentes couleurs. Cependant, il est légèrement plus cher, ce qui limite considérablement son utilisation.

 

7- Frittage laser direct des métaux (DMLS)

 

Cette méthode est similaire au SLS mais utilise de la poudre métallique au lieu de plastiques ou de nylon. Le matériau (poudre métallique) est placé sur le plateau de construction. La source laser est utilisée pour fritter les particules de poudre. Les lasers fusionnent les poudres et créent des formes solides.

Il est intéressant de noter que cette méthode est plus lente. La raison en est que les lasers doivent fritter la poudre à plusieurs reprises dans chaque couche. Cependant, cette méthode d’impression 3D offre une résistance et une durabilité idéales. Les ingénieurs utilisent cette méthode pour produire des pièces métalliques de formes très complexes.

 

8- Fusion par faisceau d’électrons (EBM)

 

Dans ce type, le faisceau d’électrons joue le rôle de source de chauffage. Le matériau de départ, de la poudre, est pulvérisé sur la plaque. Le faisceau d’électrons est ensuite bombardé sur cette plaque. Le système informatique dédié contrôle ce faisceau d’électrons.

Le bombardement d’un faisceau d’électrons fonctionne de manière sélective. Il fait fondre et fusionne le matériau en poudre et crée des objets 3D couche par couche. Tout ce processus fonctionne dans le vide. Ce qui distingue cette méthode, c’est sa rapidité.

Le faisceau d’électrons fait fondre plusieurs endroits ou particules à la fois. De cette manière, la fusion des différentes couches est réalisée rapidement. Le produit résultant est également de haute résistance. La raison en est que les lasers à haute énergie fusionnent les particules et créent une microstructure homogène.

 

Quel type d’impression 3D utiliser ?

 

Eh bien, il n’y a pas de réponse définitive à cette question. Le type que vous devez utiliser dépend de nombreux facteurs. Si vous êtes une petite entreprise, vos besoins seront différents de ceux d’une entreprise plus stable. Avant de choisir, vous devez examiner les aspects suivants :

• Budget et abordabilité
• Type de matière première
• Géométrie de l’objet
• Force de l’objet
• Schémas de retournement et de couleurs

Tous ces facteurs ont un impact lorsqu’il s’agit de choisir un typage 3D spécifique. Habituellement, la modélisation des dépôts fondus (FDM) est considérée comme adaptée aux masses. Si vous travaillez à une échelle inférieure, ce type serait rentable.

Cependant, opter pour EBM aura du sens si vous souhaitez plus de combinaisons de couleurs et de résistance du produit. N’oubliez pas que personne ne peut vous dire de choisir un type spécifique. Vous devrez analyser vos besoins et vos exigences pour décider d’un type particulier.

 

Questions fréquemment posées

 

Quel est le meilleur type d’impression 3D pour les débutants ?

Pour les débutants qui débutent, la modélisation des dépôts fondus est une option appropriée. Il est abordable et offre une valeur optimale. Ce type est utile pour quelqu’un qui envisage de diriger une entreprise d’impression 3D.

L’extrusion de matériaux et le FDM sont-ils rapides et rentables ?

Oui, en général, cette méthode offre un délai d’exécution rapide et des prix abordables. Cependant, la vitesse de cette impression dépend généralement du type de matériau que vous utilisez. Ainsi, leur vitesse de travail peut varier en fonction du matériau.

Quel est le type d’impression 3D le plus courant ?

La fusion par faisceau d’électrons et la modélisation des dépôts fondus sont bien connues dans différentes industries. La fusion par faisceau d’électrons est relativement très coûteuse. Le FDM est donc ce que les gens considèrent comme leur travail.

Je veux quelque chose de coloré avec différents dégradés. Quel type conviendra à ma tâche ?

PolyJet et Multi Jet Fusion sont d’excellentes options si vous avez besoin de couleurs. Cependant, ces types sont coûteux à utiliser. Ils peuvent produire des dégradés, des transparences et d’autres effets de couleurs et de couleurs différentes. Il faut cependant disposer d’un beau budget.

 

Conclusion

 

Chacun des types d’imprimantes 3D varie en termes de fonctionnalités. Cependant, une chose est commune : ils fonctionnent de couche en couche. Ils produisent d’excellents produits 3D à partir de conception numérique. Le type que vous devez utiliser dépend du résultat souhaité.

La modélisation des dépôts fondus est le moyen de trouver une solution rentable. Si le budget n’est pas un problème, opter pour EBM ou MJF serait idéal. J’ai tous les tenants et aboutissants de ces technologies d’impression 3D dans ce guide.