Comment réaliser une impression en 3D ?

Pour plusieurs raisons, l’impression en 3D s’avère indispensable. Si vous ne savez pas comment cela fonctionne, il n’y a pas de souci à se faire. Le présent article vous montre comment réaliser une impression en 3D.

Qu’est-ce que l’impression 3D ?

L’impression 3d est une technique de fabrication par addition des matières. Elle permet de réaliser des objets usuels, des prototypes d’essayage et des pièces détachées par le biais d’une imprimante spécifique.

En effet, on part d’un fichier informatique décomposé en trois tranches qui représente l’objet en trois dimensions à imprimer. Les informations parviennent ensuite à une imprimante 3D qui réalise la conception par addition de couches, les unes après les autres.

Comment fonctionne l’imprimante 3D ?

Le fonctionnement de l’imprimante en 3D dépend du type utilisé. Il en existe généralement trois :

la Stéréolithographie

Elle consiste à concentrer un rayon UV dans une cuve remplie de photopolymères. À l’aide d’un laser ultraviolet, le modèle 3D est travaillé par couches successives. La matière durcit au contact du rayon en se liant par la même occasion aux couches adjacentes.

On obtient à la sortie de la cuve, une forme avec une résolution impressionnante. De surcroît, la matière qui n’a pas été en contact avec le laser peut être utilisée pour concevoir le prochain objet. Il faut aussi noter que la stéréolithographie permet d’obtenir le fameux format STL, qui sera bientôt le standard dans l’impression 3D.

Le dépôt de matière en fusion

concentrer un rayon UV dans une cuve remplie de photopolymères
concentrer un rayon UV dans une cuve remplie de photopolymères

Il consiste à faire fusionner de petites gouttes de matière plastique qui créent la forme recherchée par couches successives. Le plastique utilisé est souvent de type ABS (celui des Legos -). Mais, on retrouve aussi ceux de type PLA (Polylactic Acid) et d’autres polymères biodégradables.

À la sortie de l’applicateur, la goutte durcit de façon presque immédiate et se fond simultanément avec les couches inférieures. Ce procédé demeure moins onéreux que les autres. C’est sur lui que se basent de nos jours la grande majorité des imprimantes 3D grand public.

le forgeage par application laser : SLS (Selective Laser Sintering)

C’est un procédé semblable à la stéréolithographie à la différence qu’ici, la cuve est remplie de polymères. Des matières dures poudreuses sont frappées par un laser. Il s’agit de matières comme le polystyrène, le nylon, le verre, la céramique ou certains métaux.

Au contact du laser, la poudre s’assemble pour créer la forme. L’exclusivité de la poudre indemne peut être réutilisée pour la prochaine impression.

Comment procéder à l’impression ?

Pour réaliser une impression en 3D comme le fait la société Tech-Alsace, il vous faut avant tout réunir le matériel nécessaire. Pour commencer, il vous faut l’appareil central : l’imprimante 3D. Vous avez le choix entre les différents procédés sus-cités. Ainsi :

  • pour la stéréolithographie, optez pour FormLabs ;
  • pour le dépôt de matière en fusion, choisissez celles à l’initiative de RepRap, LeapFrog, Solidoodle, MakerBot ou l’imprimante CubeX ;
  • pour le procédé SLS, la SinterStation Pro SLS 3D printer (Imprimante 3D professionnelle) fera l’affaire.

Il est également important de prendre en compte le logiciel de modélisation 3D, sans quoi la création d’un objet en 3D demeure impossible. Vous devez le télécharger directement sur votre ordinateur. On retrouve dans le lot : Tinkercad, Blender, Sketchup Make.

À ces deux éléments s’ajoute le scanner 3D. Il permet d’analyser l’objet ou son environnement proche afin de recueillir des informations précises sur sa forme et éventuellement son apparence.

Mode opératoire

L’impression se déroule en plusieurs étapes successives :

Etape1 : Montage et vérification

La première étape consiste à monter votre imprimante. Après cela, il faut passer à la vérification de tous les réglages. Commencez par la partie supérieure de l’impression et assurez-vous qu’elle soit bien stable.

Au besoin, n’hésitez pas à resserrer les écrous pour régler le problème. Passez ensuite à la vérification de la stabilité des axes puis du plateau d’impression. N’oubliez pas de régler la hauteur du plateau en fonction de la buse.

Étape 2 : Création de votre modèle 3D

Vous devez le faire à l’aide du logiciel de modélisation 3D que vous avez au préalable installé sur votre ordinateur. Sans cette étape, votre imprimante ne pourra pas comprendre les informations que vous lui transmettrez. Faites le scannage de l’objet que vous voulez imprimer afin d’avoir une conformité avec le dessin effectué auparavant.

Toutefois, il est possible de télécharger gratuitement plusieurs modèles 3D sous format STL sur des sites comme Thingiverse. Après conception avec le logiciel, enregistrez le fichier sur une carte SD que vous retirerez par la suite.

Étape 3 : apprêtez l’imprimante pour l’impression

Il faut à ce niveau charger du filament dans l’imprimante. Vous devez le faire selon la matière à utiliser. Posez ensuite votre bobine de matériau sur le support de bobine puis intercalez le filament 3D dans le chargeur. Insérez-le jusqu’à ce qu’il figure dans le tube Bowden. Patientez afin que le matériau soit chargé dans la tête d’impression ou extrudeuse.

Étape 4 : Lancez l’impression 3D

Insérez la carte SD contenant votre fichier dans l’imprimante. Accédez-y maintenant à partir du moniteur de commande de votre imprimante 3D . Dès lors, la seule chose qu’il vous reste à faire, c’est de lancer l’impression. Il faut noter que c’est la taille de votre objet et ses paramètres qui déterminent la durée de l’impression.

Boris Rabilaud

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