Apprendre l'impression 3D simplement : Guide pour débutants

L'impression 3D est l'opération de moulage d'objets solides tridimensionnels à partir d'un fichier numérique. Le procédé implique un processus additif.

Dans ce processus, des couches de matériau sont déposées successivement pour former un modèle. Les couches apparaissent comme des sections transversales finement tranchées à travers l'objet.

Cette technologie s'oppose à la fabrication soustractive, où des pièces de plastique ou métal sont découpées ou creusées par une fraiseuse pour former un objet.

La même technologie permet de produire des formes complexes avec très peu de matériau comparé aux méthodes traditionnelles.

Alors, l'impression 3D est-elle difficile à apprendre ?

L'impression 3D peut sembler peu conviviale car elle en est encore à ses débuts. Parfois, elle peut submerger les débutants car la plupart des imprimantes sont délicates et méticuleuses.

Elle demande aussi de la concentration car vous devez transférer vos idées de votre tête vers l'ordinateur. Selon les perceptions, la technologie peut sembler peu accueillante.

Logiciels de conception pour imprimante 3D

L'édition d'images dans Photoshop ou Paint semble si facile. Contrairement à cela, l'impression 3D demande un peu plus. En conception, vous devez aborder votre réflexion différemment, car la conception est un monde entier de créativité et d'imagination.

Ceux avec une expérience 2D antérieure auront une transition plus rapide et facile vers l'impression 3D. Apprendre à naviguer dans le logiciel de conception avant de commencer est crucial. De nombreux logiciels sont disponibles.

Choisissez un logiciel qui semble convivial. Votre dévouement déterminera votre interaction avec le logiciel.

Heureusement, si l'apprentissage ne fonctionne pas, vous pouvez télécharger des fichiers avec designs prêts à imprimer.

Voici une liste des meilleurs logiciels de conception pour impression 3D avec liens vers tutoriels :

• Blender
• Fusion 360
• SketchUp
• FreeCAD

Configuration imprimante 3D – Nivellement plateau et autres réglages

Malgré la présence de la technologie d'impression 3D depuis un certain temps, les imprimantes rencontrent encore des problèmes techniques.

Assurez-vous que tous les réglages et ajustements sont correctement faits avant de laisser l'imprimante tourner. Avec des opérations fréquentes et répétées, votre expérience grandit.

Imprimantes 3D et facilité d'utilisation

Pour beaucoup, surtout débutants, l'impression 3D peut sembler très difficile. Il y a tant de choses impliquées que ça paraît compliqué. La partie la plus ardue est la conception d'impression et l'ajustement des réglages système et pièces.

Vous devez connaître la conception pour obtenir des impressions uniques. Vos impressions doivent être soutenues tout au long ; sinon, elles ne tiendront pas.

Cependant, avoir les connaissances requises peut rendre les choses très faciles. Le fait que les imprimantes 3D soient livrées pré-assemblées les rend faciles et prêtes à configurer et utiliser.

Exemple : la Monoprice Select Mini. Cette imprimante est conviviale et très recommandée pour débutants.

Insérez le filament, choisissez votre design 3D, et lancez l'impression. Le filament PLA (voir sur Amazon) est le plus courant et approprié aux débutants car facile à manipuler et compatible avec la plupart des imprimantes grand public.

Si vous cassez une pièce de votre machine à laver, pas besoin d'appeler un ingénieur ou le fabricant. Connectez-vous au site de l'entreprise, téléchargez et imprimez la pièce. De nombreux outils sont disponibles en téléchargement.

Acheter ou pas ? La valeur d'acheter une imprimante 3D

Connaître vos objectifs et avoir les bonnes compétences rend l'imprimante très importante dans nos activités quotidiennes. La technologie d'impression 3D a aidé la génération moderne à découvrir de nouvelles idées et produits. Voici des raisons justifiant l'importance des imprimantes 3D.

• Vitesse

L'humanité préfère faire les choses plus vite et accueille l'idée de les faire plus vite et mieux.

La technologie 3D a révolutionné de nombreux secteurs, dont l'immobilier : grâce à l'impression 3D, des projets qui prenaient des mois se font en semaines. Incroyable !

• Coût

Les imprimantes 3D ont un prix de marché abordable. Cela peut les rendre grand public à l'avenir. La qualité de sortie détermine le prix.

Les imprimantes sont assez abordables : moins de 200 $ sauf pour les professionnelles, jusqu'à 2000 $ comme la série MakerBot. À l'avenir, les prix devraient baisser avec une qualité accrue.

L'avantage des imprimantes 3D : elles éliminent le coût de la machine, de la main-d'œuvre et des matériaux.

• Durabilité

Les écologistes adoreront. L'impression 3D utilise des matériaux recyclés comme le plastique. Le plastique est un facteur majeur de pollution et dégradation environnementale.

Les matériaux recyclés, sinon polluants, sont utilisés pour produire d'autres matériaux précieux.

• Designs complexes

L'impression 3D permet de modéliser des designs plus complexes avec un minimum d'erreurs en production. Cela se fait en créant une couche après l'autre. Le concepteur visualise aussi le design et le modèle à chaque étape.

Est-ce cher d'imprimer en 3D ?

Obtenir le coût exact est difficile car plusieurs facteurs entrent en jeu. Rappelez-vous, rien n'est gratuit.

En général, ça coûte à partir de 3 $. Facteurs : volume du modèle, complexité, matériau utilisé, qualité du matériau, post-traitement.

Logiciels d'imprimante 3D et logiciels de tranchage – Facilité d'utilisation

Le logiciel de tranchage (slicer) convertit les modèles 3D en instructions précises pour l'impression 3D. Les instructions incluent :

• Le point de départ
• Le nombre de couches
• Les sections du modèle à laisser creuses ou solides

D'autres logiciels font la même chose. Heureusement, certains sont fournis avec l'imprimante. Exemple parfait : MakerWare de MakerBot.

Ce dont vous avez besoin pour l'impression 3D

Vous avez bien sûr besoin d'une imprimante 3D et d'un ordinateur, mais ce n'est pas tout.

Avant que l'imprimante soit prête, vérifiez :

• Chargement du filament

Avant l'impression, l'extrudeur doit être prêt à extruder. Le chargement vient d'abord. Le hotend chauffe à la température de fusion du filament, généralement > 175 °C selon le filament. Le filament est ensuite chargé dans l'extrudeur chauffé.

• Nivellement du plateau

Le nivellement permet à l'imprimante de déposer le filament et de créer l'entité librement. Le processus peut être manuel ou automatique.

Crucial car si le plateau est trop loin de la buse, la première couche n'adhérera pas, ruinant toute l'impression.

Tout ordinateur avec bonne connexion internet peut imprimer des fichiers pré-faits téléchargés. Pour de la conception 3D, les performances informatiques doivent être élevées.

L'ordinateur devrait avoir 8 Go de RAM, et le CPU une haute fréquence. Pour une expérience optimale : 16 Go RAM et carte graphique dédiée avec le CPU.

Ensuite, le matériau à imprimer. Les imprimantes 3D utilisent différents matériaux : fibre de carbone, ABS (modélisation par dépôt fondu), nylon.

Chaque matériau est utilisé sous forme de filament. Chaque matériau a un usage précis. Faites vos recherches d'abord.

Pour une impression 3D facile, suivez ces étapes :

• Trouvez une imprimante adaptée aux débutants : navigation facile, fonctions auto, idéalement pré-assemblée, compatible avec logiciels débutants.
• Ajoutez le filament. Il peut venir avec l'imprimante ou s'acheter séparément. Le PLA est le plus courant et facile.
• Choisissez votre logiciel de tranchage et mettez les réglages en auto-remplissage. Note : certaines imprimantes comme MakerBot ont leur logiciel propre.
• Téléchargez le fichier 3D et sauvegardez en STL. Le STL est natif de la stéréolithographie CAO créée par 3D Systems. Générez la stéréolithographie via programmes CAO.
• Lancez l'impression, le processus démarre.

Utilisation des imprimantes 3D dans différents domaines

L'impression 3D a facilité la création de nouveaux modèles impossibles avec les technologies antérieures. Elle a aussi amélioré l'efficacité de production dans de nombreuses entreprises.

L'impression 3D s'applique dans :

• Génie civil et construction

Les ingénieurs utilisent l'impression 3D pour mettre en page leurs designs. Le bâtiment s'imprime en couches avec étages, épaisseur murs, et autres détails visibles comme sur site. (voir maison 3D complète)

• Architectes

Ils utilisent des modèles 3D pour présenter leurs créations. L'impression 3D leur permet de créer des dioramas de villes entières, ce qui prendrait bien plus de temps autrement. Gain de temps et matériaux sur site.

• Industrie médicale

Les praticiens médicaux utilisent l'impression 3D pour créer aides patient-spécifiques : mâchoires en céramique, implants médicaux, prothèses auditives jamais créées avant.

• Entreprises automobiles

L'impression 3D a augmenté la production de designs complexes nouveaux tout en réduisant les coûts.

• Industrie aéronautique

La technologie aéronautique est complexe, ses pièces le sont aussi. L'impression 3D crée des modèles en titane et métaux.

• Industrie alimentaire

Les imprimantes 3D utilisent des ingrédients frais pour maintenir les portions, créant un équilibre entre portion et consommation. Elles assurent des repas plus sains en contrôlant les conservateurs.