A quoi sert réellement l’imprimante 3D ?

imprimante 3D

L’impression 3D est le fait d’imprimer une image de façon plus réelle c’est-à-dire que c’est le fait de rendre une image en objet réel. Un outil de conception assistée par ordinateur ou CAO permet à un concepteur de dessiner l’objet 3D. Un logiciel spécifique va permettre ensuite de traiter le fichier 3D obtenu. Pour la réalisation de la pièce, c’est ce logiciel spécifique qui va organiser la découpe en tranches des différentes couches de l’image. Grâce à cette découpe, l’imprimante 3D va pouvoir déposer par couche la matière d’impression jusqu’à la réalisation de l’objet. On peut dire que l’imprimante est un robot qui construit un objet grâce à une image.

Utilisations

Si au départ l’imprimante 3D n’a servi que pour réaliser des maquettes pour avoir des visuels de choses basiques, aujourd’hui son champ d’application est très vaste. Au début, seules les maquettes de maison ont été élaborées par cet outil de haute performance mais en ce jour ce sont les maisons qui en sont réalisées. L’impression 3D a donc connu un essor inestimable dans le domaine du BTP.

Cette nouvelle technique est aussi utilisée dans la fabrication de matériel dans le domaine de l’automobile et l’aéronautique. En effet, certaines parties des avions d’Airbus sont par exemple déjà fabriquées par l’impression tridimensionnelle.

Le domaine qui est aussi en train d’exploiter le nouveau concept  est celui de l’armée. Effectivement, grâce au système d’impression tridimensionnelle, le commandement des opérations spatiales de l’armée américaine a pu réduire de façon considérable leur coût de production ainsi que leur temps de production. Il est aussi à noter que la fabrication d’armes à feu par le système d’impression 3D est déjà en cours d’étude.

Il y a encore des tas de domaines qui utilisent actuellement ce concept à n’en citer que le domaine de la bijouterie, la dentisterie, le domaine artistique, etc.

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Types d’imprimantes 3D

Il existe 3 types d’imprimantes 3D : stereolithography, fused deposition modeling et selective laser sintering.

Le fondateur de la société 3D Systems Charles Hull a inventé le stereolithography en 1986. C’était une époque où personne ne parlait encore d’impression tridimensionnelle. Parmi le stereolithography on peut citer la forme la plus répandue : la photopolymérisation. Un rayon ultraviolet est concentré dans une sorte de cuve. Cette dernière est remplie de matériaux synthétiques qui, sous l’effet de la lumière, se modifient. La lumière qui est capable de causer ces modifications est l’ultraviolet. Grâce à un laser ultraviolet, le modèle 3D est formé couche par couche.   

Le FDM ou Fused deposition medeling a été inventé par Scott Crump. En 1991, une première sortie commerciale a été visible. La fusion de petites goutes de matières plastiques est le principe de ce système d’impression. Le FDM est le procédé le plus coûteux parmi les trois.

Le selective laser sintering a été inventé par des Américains appelés Carl Deckard et Joe Beamanand. Ce procédé est à peu près similaire au stereolithography. A la place des photopolymères, le SLS utilise des matériaux solides notamment sous forme de poudre. Par exemple, le verre, le nylon, titane, acier ou argent, etc. Ces matériaux solides sont par la suite frappés par un laser, s’assemblent pour donner une forme.

Avantages et inconvénients

Si le système d’impression 3D a été inventé, c’est parce qu’il représente plusieurs intérêts. Un des avantages les plus importants figure la rapidité du travail effectué par le procédé d’impression tridimensionnelle. Si on compare le temps usé pour la fabrication d’un objet de façon traditionnelle et par impression 3D, celui dépensé par l’impression 3D est largement petit par rapport à la réalisation manuelle. Le nouveau concept permet alors un gain de temps considérable alors que tout le monde sait que le temps c’est de l’argent. D’un autre côté, si on évalue le coût de réalisation d’un projet par impression 3D et par moyen traditionnel, celui utilisé par le moyen traditionnel est plus élevé. En effet, pour réaliser un projet de façon traditionnelle, il faut user d’une main d’œuvre importante alors que pour l’impression 3D, il n’en faut que quelques personnes pour le réglage de la machine. L’impression tridimensionnelle peut aussi avoir certaines limites. Comme nous avons vu dans la partie utilisations, l’impression 3D nécessite l’utilisation d’un logiciel spécifique. Si le procédé ne concerne pas de l’impression en elle-même, c’est très facile. Malheureusement, la manipulation et la compréhension du fonctionnement du logiciel ne sont pas à la portée de tous. En plus de cette contrainte, il y a aussi l’inaccessibilité des matériaux. Le plastique est le seul matériel d’impression accessible à des particuliers. Seules les grandes firmes ont la possibilité d’utiliser les matériaux pour des impressions plus poussées. Enfin, étant donné que l’utilisation de cette nouvelle technique permet de créer n’importe quel objet de fantasme, ainsi si elle tombe entre de mauvaises mains, cela risque de causer de dégâts énormes.

Un peu d’histoire

Le concept impression 3D est né dans les années 80 grâce à des Français nommés Jean-claude André, Olivier de Witte, et Alain le Méhauté. A l’époque, ils travaillaient pour le compte d’une entreprise appelée CILAS ALCATEL. Dans la même année, un Américain appelé Chuck Hull a mis en place la technique par laquelle on peut imprimer en 3D. Depuis ces années de création jusqu’aux années 2000, cette nouveauté dans la technologie n’a cessé d’évoluer. En effet, en 2011, on a commencé à utiliser ce système d’impression dans l’industrie alimentaire. Ainsi, grâce à des machines, des impressions 3D fait en sucre sont rendues possibles et c’est la société américaine nommée The Sugar Lab qui l’a réalisé. Pareil à 2012, une société anglaise appelée Choc Edge a imprimé son chocolat 3D. L’utilisation du concept ne s’est pas arrêtée sur des projets de petites envergures. Effectivement, depuis 2014, la construction de maison par la technique d’impression a été rendue possible. Le travail s’est déroulé en Chine par une société Chinoise appelée Win Su. 

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