Découvrez l'impression 3D, aussi appelée fabrication additive, avec 3DEXPERIENCE Make et Any-Shape

L'impression 3D, c'est quoi ?

L’impression 3D est une méthode de fabrication qui consiste à déposer des couches de matériau les unes sur les autres. Lorsqu’elle est utilisée à l’échelle industrielle, l’impression 3D est appelée fabrication additive (FA), par opposition aux procédés de fabrication soustractive traditionnels comme le fraisage CNC. Cette technologie, inventée au début des années 1980, existe depuis environ quatre décennies. Alors que l’impression 3D apparaissait, au départ, comme une méthode de fabrication lente et coûteuse, elle est aujourd’hui plus rapide et abordable que jamais.

Impression 3D : comment ça marche ?

Un modèle 3D est d’abord découpé en centaines, voire milliers de fines couches horizontales par un logiciel dédié (« slicer »), pour ensuite être exporté en format G-code. Ce format d’impression 3D est un langage permettant à l’imprimante 3D de savoir où et quand déposer du matériau. Chaque couche correspond à la forme 2D exacte de l’objet à ses différents niveaux de hauteur. Par exemple, en imprimant une pyramide en 3D, la première couche (à la base de la pyramide) serait un carré plat, et la dernière (à la pointe de la pyramide) serait simplement un point. Les couches sont imprimées en 3D l’une sur et après l’autre jusqu’à ce que l’objet soit terminé. Les principales technologies d’impression 3D Il existe plusieurs moyens d’imprimer des objets en 3D.

Les principaux procédés ou technologies d’impression 3D disponibles aujourd’hui sont les suivants :

• FFF (fabrication par dépôt de fil fondu) or FDM (« fused deposition modeling »), avec des bobines de filament plastique comme consommables
• SLA (stéréolithographie), où un laser ou projecteur de lumière photopolymérise (solidifie) de la résine
• Fusion ou frittage de poudre (PBF, SLS, SMS…), des méthodes où des particules de matériau plastique ou métal sont fusionnées grâce à de puissants lasers
• Jet de matière (« material jetting » ou « binder jetting »), lorsque de microscopiques gouttes de matériau ou d’agent liant sont déposées sur un lit de poudre

Ces technologies d’impression 3D possèdent chacune leurs forces et limites, et sont adaptées à différents types d’industries et de cas d’utilisation.

Pourquoi opter pour l’impression 3D ?

L’impression 3D offre de nombreux avantages. Sa principale valeur ajoutée réside dans sa capacité à imprimer des géométries très complexes qui resteraient impossibles à réaliser avec des méthodes de fabrication traditionnelles comme le moulage par injection. Autre facette importante de la fabrication additive : la rapidité. Malgré le fait que l’impression 3D d’un objet puisse prendre plusieurs heures, voire jours, le processus de fabrication de prototypes par la voie de méthodes classiques demeure bien plus long. Le prototypage rapide reste, en effet, l’une des utilisations professionnelles de l’impression 3D les plus répandues. Les prototypes peuvent être produits dans des délais très courts, avec l’avantage de pouvoir rapidement améliorer les modèles et d’imprimer chaque version. Cette technologie offre également de nombreuses possibilités au niveau des matériaux employés.

Quels matériaux peut-on utiliser en impression 3D ?

Il est possible d’imprimer en 3D avec presque n’importe quel matériau. Les matériaux d’impression 3D les plus courants sont à base de plastique, allant du PLA standard aux polymères haute performance tels que le PEEK ou le PEI, et bien d’autres encore. Il est même possible de renforcer les thermoplastiques avec de la fibre de carbone ou de la fibre de verre. Certaines niches voient également le jour depuis quelques années. Les scientifiques et chercheurs explorent la bio-impression 3D, les restaurateurs se lancent dans l’impression 3D alimentaire.