Présentation des différentes imprimante 3D et de ses paramétrages d’impression.

Présentation des différentes imprimante 3D et de ses paramétrages d’impression.

 

Les imprimante 3D sont utilisées dans les Fab Lab ou par des particuliers pour réaliser des petites pièces ou des moules permettant de reproduire des pièces.

L’impression en trois dimensions est un procédé très technique qui nécessite des principes de base, sans ces données, il n’est pas possible d’obtenir un objet imprimé en 3D Les logiciels informatiques sont indispensables à l’impression 3D, ils permettent de préparer un fichier 3D et de positionner la pièce dans l’imprimante.

Le processeur et Cura reçoivent ces données et contrôlent ensuite toute la phase d’impression. C’est ce programme qui permet le découpage par couches du modèle 3D.

Le fichier 3D est indispensable à l’impression 3D, il est créé avec un logiciel de modélisation 3D( ex : fusion 360), généré à partir d’un scanner 3D, ou est téléchargé à partir d’un site de partage de fichier sur Internet ( ex : Thigiverse, Cults ).

Il existe trois techniques d’impression 3D, ces familles comportent de nombreuses variantes et ne nécessitent pas les mêmes équipements, cependant elles fournissent des résultats semblables.

Elles sont classées dans les trois groupes suivants :la photopolymérisation, le liage par poudre et le dépôt progressif de matière.

 

La photopolymérisation:

La photopolymérisation consiste à utiliser des polymères

liquides qui vont se solidifier à la lumière.

Ce procédé est à l’origine de la plus ancienne technique d’impression en trois dimensions

la stéréolithographie (SLA), elle est aussi utilisée

dans les technologies de Digital Light Processing (DLP) et PolyJet.

Cette technique ne permet pas de rendu bicolore direct.

                                                              L’impression 3D par liage de poudre:

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Ce procédé utilise la poudre comme matériau de base, celle-ci est ensuite fusionnée selon différentes techniques.

L’avantage de cette technique est qu’un panel de matériaux peut ainsi être imprimé en 3D.

L’impression 3D par liage par poudre comprend les procédés de frittages laser SLS et DMLS, les techniques E-Beam, EBF et 3DP.

Cette technique ne permet pas de rendu bicolore direct.

 

 

 

L’impression 3D par dépôt de matière fondue:

Cette technique d’impression 3D fonctionne par dépôt de matière fondue l’imprimante vient déposer la matière

au fur et à mesure pour former les différentes couches de l’objet.

Cette technique s’appelle Fused Deposition Modelind (FDM) ou dépôt de filament fondu.

Comme les fraiseuse numériques et la Shopbot, de nombreux projets d’imprimantes 3D open source en FDM sont disponibles sur internet.

L’une des plus connues est la RepRap, cette machine est utilisée par une communauté de passionnés, de nombreux modèles sont disponibles aux environs de 600 euros, la performance de cette machine est comparable à la Up ! 3d Printer.

La RepRap est utilisée comme objet pédagogique, de nombreux ateliers sont mis en place pour permettre de construire un modèle en quelques jours.

La RepRap est capable de s’auto-imprimer, d’imprimer des pièces qui vont équiper d’autres RepRap, son prix de revient est donc très faible.

L’impression bi-colore en simultané est possible avec de nombreuses machines comme la Replicator 2X de MakerBot Industries.

 

Présentation des paramétrages de Cura

 

Quand on débute dans l’impression 3D, on se retrouve vite confronté à la difficulté qui est la compréhension des termes technique utilisés, d’autant plus qu’ils sont en anglais.

Cura reconnaît les formats obj et stl (l’imprimante 3D elle reconnaît le format g code)

Layer height : définit l’épaisseur des couches de matière déposé par l’imprimante 3D.

Remarque : L’épaisseur des couches est comprise entre 0,06 mm et 0,3 mm.

Plus les couches sont fines meilleurs est la résolution, mais plus long est le temps d’impression.

Shell thickness ( en mm) : définit l’épaisseur de la paroi de l’objet qui doit être imprimé.

Remarque : Cette valeur varie en fonction du diamètre de la buse ( en général 0,4 mm).

Si l’objet doit être étanche ( par exemple un vase) il est conseillé d’utiliser une valeur plus grande.

L’épaisseur de paroi aura aussi un impact direct sur la solidité de votre objet.

Pour des travaux plus propres il est conseillé de choisir des multiples du diamètre de la buse.

Ceci évite les dépôts de matière indispensable.

Bottom /Top thickness : cette fonction détermine le nombre de ( layer height ) «  nombre de couches » a la fois sur le fond et sur le dessus de l’objet.

Remarque : il faut en général 3 couches au top et au bottom pour avoir un rendu lisse et assez solide .

Infill : détermine le taux de remplissage de la pièce en fonction de la solidité recherché, 0% correspond a un objet totalemnt creux et 100% a un objet completemnt solide.

Remarque : plus le taux de remplissage est fort plus plus l’impression sera longue, le taux de remplissage a 20% donne déjà une bonne solidité a l’objet.

Print Speed : définit la vitesse d’impression et de déplacement de la buse.

Pour ce réglage il faut se repoter aux spécification technique de votre imprimante.

Remarque : plus le temps d’impression sera court moin bonne sera la qualité de votre objet.

50 mm / seconde s’est une bonne valeur de départ.

Printing Temperature : Ce paramètre définit la temperature.

En valeur de départ, vous pouvez commencer a 250°c pour l’Abs et 200°c pour le Pla.

Remarque : La température s’ajuste par rapport a la vitesse d’impression.

Bed Température : définit la température du plateau chauffant pour l’Abs, on recommande généralement une valeur de 100 a 120 °c et pour le Pla 50 a 60°c .

 

 

conclusion

L’impression 3D est désormais considérée comme l’une des révolutions majeures du XXIsiècle, capable de modifier profondément notre style de vie.

 Après avoir perduré longtemps dans l’industrie de pointe, cette technologie fait peu à peu sa place dans nos foyers et tend à s’intégrer dans notre société malgré ses limites actuelles.

Dans les prochaines années à suivre, les avancées scientifiques permettront de pousser ses capacités au maximum, permettant d’imprimer n’importe quelle matière, n’importe quelle taille et toutes les formes possibles et inimaginables.

Les applications notamment scientifiques seront alors démultipliées.

D’autres outils comme les logiciels de modélisation suivront aussi cette évolution , devenant toujours plus performants et plus précis.

On prévoit d’ici une dizaine d’années une explosion du nombre d’imprimantes 3D dans le monde, ce pic permettra de faire baisser les coûts et ainsi de permettre une démocratisation, mais cette fois ci dans nos foyers.

La production des objets sera alors centralisée et locale, chaque personne ayant des besoins et des objets à imprimer différents de son voisin. Les coûts de production baissant , on est en droit de s’attendre à une possible augmentation du niveau de vie dans les pays disposant de l’impression tridimensionnelle.

De plus de plus en plus de personnes voudront produire leurs propres objets et l’imprimante s’imposera comme ses prédécesseurs ; la machine à vapeur, l’électricité et le numérique, dans nos maisons et perdurera jusqu’à la prochaine évolution technologique.

La IVe révolution industrielle est en marche et perdurera aussi longtemps que les Hommes auront besoin de produire.