Types d'imprimantes 3D [L'impression 3D expliquée]

Que voulez-vous imprimer ? Quelle est l'imprimante 3D la moins chère et la plus efficace qui répondra à vos besoins ? La plupart des gens se demandent souvent combien de types d'impression 3D existent.

D'autres se demandent pourquoi il existe plus d'un type d'imprimante 3D. Saviez-vous que vous pouvez imprimer une maison en 3D de nos jours ? Eh bien, votre impression 3D spécifique doit déterminer le type d'imprimante 3D que vous utiliserez.

Différents types d'imprimantes 3D sont disponibles pour répondre aux besoins des différents utilisateurs. En fonction de vos besoins d'impression 3D, vous pouvez utiliser n'importe quelle imprimante 3D avec les technologies d'impression 3D suivantes :modélisation par dépôt de fil fondu, stéréolithographie (SLA), traitement numérique de la lumière, frittage sélectif par laser, fusion sélective par laser et fabrication d'objets laminés ou fusion par faisceau numérique .

Lisez ce guide complet sur les types d'imprimantes 3D et comment les utiliser.

Pourquoi avons-nous plusieurs types d'imprimantes 3D ?

Avant de nous plonger dans chaque méthode d'impression 3D, commençons par comprendre les raisons de ces différents types. Notez que chaque méthode est bénéfique pour créer une conception 3D distincte.

La vitesse d'impression est l'un des avantages les plus incroyables de l'utilisation des technologies d'impression 3D. Les personnes qui utilisent des procédés de fabrication traditionnels prennent souvent plus de temps pour produire des objets simples. Cela est principalement dû au fait que les composants d'expédition des objets prennent beaucoup de temps à assembler.

Si ces personnes se tournent vers les procédés de fabrication additive, elles produiront les mêmes objets en quelques heures. Différents types d'imprimantes 3D ont le pouvoir de transformer rapidement n'importe quel fichier CAO en objets désirables.

Grâce à ces vitesses de production, les fabricants peuvent gagner plus d'argent grâce à la production rapide de produits de valeur.

Les normes étant fixées par l'économie, les fabricants sont obligés de fabriquer des produits selon des critères stricts. Par exemple, certaines dimensions sont suivies lors de la fabrication d'une tasse de thé. Si vous fabriquez une tasse de thé qui n'est pas de la taille à laquelle la plupart des gens sont habitués, il y a de fortes chances qu'elle ne se vende pas autant.

De même, si vous voulez une tasse de thé dans une taille unique, vous pourriez passer des mois voire des années à en chercher une. La technologie d'impression 3D vous aide à personnaliser les tasses à thé et autres objets dans les tailles, formes et conceptions de votre choix. Tout ce que vous avez à faire est de faire une conception numérique avec les spécifications de votre choix.

Le coût de l'imprimante est une autre raison importante pour avoir différents types d'imprimantes 3D. Le prix d'achat de chaque imprimante diffère selon son type et son modèle. Une fois que vous investissez dans la technologie d'impression 3D, vous n'avez plus à vous débattre avec les machines de moulage par injection ou de loutre. Vous créez facilement tous les modèles 3D que vous souhaitez à l'aide de votre imprimante de bureau.

La qualité d'impression 3D est de première classe si vous utilisez du matériel d'impression de haute qualité. Vous profitez des diverses capacités de ces appareils lorsque vous créez des objets inhabituels.

Gardez à l'esprit que l'impression 3D est simple : les adultes et les enfants peuvent utiliser n'importe quel type d'imprimante 3D confortablement. Une fois que vous avez développé le modèle numérique 3D que vous allez utiliser, il vous suffit de paramétrer votre imprimante 3D puis de lui commander de lancer l'impression.

10 types de technologies d'impression 3D

Voici les dix types distincts d'imprimantes 3D dont nous parlerons en détail.

1. Modélisation des dépôts en fusion (FDM)
2. Stéréolithographie (SLA)
3. Traitement numérique de la lumière (DLP)
4. Frittage laser sélectif (SLS)
5. Fusion laser sélective (SLM)
6. Jet de matière (MJ)
7. Fabrication d'objets laminés (LOM)
8. Jet de liant (BJ)
9. EBM
10. Dépôt à la demande (DOD)

1. (FDM) Modélisation des dépôts en fusion

Dans l'impression 3D, la technologie d'impression de modélisation par dépôt de fil fondu (FDM) fait partie des types d'impression les plus reconnus et préférés. La technologie FDM est souvent appelée Fused Filament Fabrication (FFF.)

L'origine de la technologie d'impression FDM est chez Stratasys, où Scott Crump l'a développée. Scott est allé de l'avant et a mis en œuvre l'utilisation de la technologie FDM en 1980. Après Scott, d'autres fabricants ont tenté de reproduire et éventuellement d'améliorer les fonctionnalités de cette imprimante.

Les imprimantes 3D FDM aident désormais les gens du monde entier à créer des prototypes opérationnels. Avec ceux-ci, vous pouvez créer des prototypes de n'importe quel produit que vous souhaitez introduire sur le marché.

Vous vous demandez probablement comment fonctionnent ces imprimantes ? Les imprimantes 3D FDM extrudent du filament plastique en une seule couche simultanément, vous aidant à créer un objet 3D à partir du bas.

Le processus d'impression 3D dans ces imprimantes 3D implique des températures atteignant le point de fusion du filament thermoplastique que vous utilisez. Une fois le filament fondu, il sera extrudé à travers la buse de l'imprimante 3D.

Le filament fondu atterrit sur un lit d'impression ou une plate-forme de construction en suivant le modèle dans lequel vous avez créé votre modèle numérique.

La technologie FDM utilise un thermoplastique de haut calibre, ce qui signifie que vous pouvez imprimer des composants matériels à utiliser dans divers domaines d'ingénierie. Les impressions FDM sont solides et vous pouvez les mouler pour vous donner une finition de surface qui répond à vos besoins.

Ces imprimantes FDM ont des programmes qui programment avec précision comment votre imprimante extrudera des couches de filament thermoplastique après que les modèles CAO ont été tranchés en conséquence.

Le thermoplastique n'est pas le seul matériau que les imprimantes 3D FDM extrudent. Ils extrudent également des matériaux de support, ce qui est bénéfique pour la fabrication de structures de support.

Les imprimantes à technologie FDM, comme toute autre méthode d'impression 3D de bureau, aideront à créer une conception assistée par ordinateur. Vous devez donc avoir un logiciel slicer en cours d'exécution sur votre ordinateur pendant les processus d'impression 3D.

Le logiciel Slicer traduit les dimensions de votre modèle, garantissant que la buse de l'imprimante effectue des mouvements qui créent un objet avec des mesures précises.

2. (SLA) Stéréolithographie

Une imprimante 3D SLA est la plus ancienne imprimante qui utilise des processus d'impression de fabrication additive. Un processus d'impression par machine SLA consiste à exposer la couche après la résine photopolymère à la lumière UV dans un faisceau laser UV.

La résine photopolymère de votre imprimante 3D SLA durcira en suivant le motif que vous avez créé dans votre modèle numérique.

Vous craignez que vos imprimantes 3D SLA ne créent des objets 3D déformés ? Ne vous inquiétez plus. La stéréolithographie vous donne des objets aux formes distinctives puisque les imprimantes 3D SLA construisent des objets une couche à la fois.

3. Traitement numérique de la lumière (DLP)

La technologie d'impression 3D DLP partage certaines similitudes avec la stéréolithographie (SLA). Néanmoins, il existe une différence dans le fonctionnement des imprimantes 3D DLP et SLA.

DLP utilise un projecteur de lumière numérique. Ce projecteur fait clignoter une image de chaque couche d'impression 3D une fois. Si vous imprimez des parties plus proéminentes, le projecteur de lumière numérique clignotera plusieurs fois.

Dans les images numériques, les calques composant une image ou un modèle sont composés de pixels carrés. La technologie DLP n'est pas différente; il dispose d'un projecteur numérique doté d'un écran numérique qui forme des couches à partir de petits blocs rectangulaires.

L'exposition d'une couche d'impression complète une fois donne aux imprimantes 3D DLP un avantage sur les imprimantes SLA. Vous constaterez que vos imprimantes SLA traceront la section transversale de votre couche d'impression à l'aide d'un point d'un laser, ce qui ralentit les processus d'impression 3D.

Les imprimantes 3D à traitement numérique de la lumière utilisent des micro-miroirs pour contrôler la lumière et sont généralement plus rapides que les imprimantes SLA. Cela signifie que vous pouvez faire plus d'impressions 3D dans la machine DLP en une journée que vous ne pouvez en faire en stéréolithographie.

4. (SLS) Frittage Laser Sélectif

Dans les diverses technologies d'impression 3D, nous avons également le frittage sélectif par laser (SLS). Une imprimante 3D SLS crée des conceptions 3D extraordinaires en frittant de minuscules particules de poudre de polymère à l'aide d'un laser intense pour former un objet solide.

Chaque fois que vous imprimez avec une imprimante 3D à frittage laser sélectif (SLS), vous n'avez pas besoin de structures de support puisque la poudre non fondue supporte chaque couche. Vous pouvez donc utiliser les technologies d'impression 3D SLS dans des géométries complexes.

Puisque vous fabriquez des objets en frittant de petites particules de poudre de polymère, l'impression SLS vous donne des parties substantielles de n'importe quelle structure ou objet. Ces pièces imprimées SLS contiennent des propriétés mécaniques qui les rendent encore mieux adaptées que les pièces fabriquées par moulage par injection.

La plupart des personnes qui utilisent la technologie d'impression SLS utilisent souvent le nylon comme matériau d'impression. En effet, le nylon est flexible, ce qui signifie que vous pouvez facilement fabriquer des objets de toutes tailles. Il est également léger, ce qui vous donne l'avantage de fabriquer des objets faciles à transporter.

Le nylon est également stable lorsqu'il est exposé à diverses conditions telles que la chaleur, les chocs soudains, les produits chimiques et l'humidité. Les objets 3D que vous créez avec ces imprimantes 3D durent plus longtemps que ceux créés avec d'autres imprimantes de bureau.

Le prix d'achat d'un modèle 3D réalisé à l'aide d'imprimantes utilisant la technologie d'impression SLS est relativement faible. En effet, ces imprimantes sont très productives avec un faible coût de production de toute pièce ou objet.

5. Technologie d'impression 3D par fusion laser sélective (SLM)

Comme les imprimantes SLA, SLM fabrique des pièces d'objets 3D à l'aide de faisceaux laser de haute puissance. Les processus d'impression des imprimantes 3D SLM impliquent la fusion d'une poudre métallique après avoir été chauffée à son point de fusion par des faisceaux laser.

Considérez cette perspective; vous avez votre matière en poudre métallique, le faisceau laser va la chauffer avec précision en vous donnant des couches de filament qui forment une structure. Le résultat est un magnifique objet 3D qui englobe toutes les fonctionnalités de votre conception numérique.

Vous continuerez ensuite à imprimer une couche après l'autre jusqu'à ce que vous ayez un objet 3D complet. Il n'y a aucune crainte d'obtenir des objets déformés puisque votre imprimante 3D SLM abaisse l'objet dans le processus d'impression une fois que chaque couche est terminée.

6. Jet de matière (MJ)

Le fonctionnement d'une imprimante de bureau ordinaire est similaire au fonctionnement des imprimantes 3D à jet de matière. Ce qui différencie ces deux imprimantes, c'est qu'une imprimante à jet de matériau imprime plusieurs couches de matériau pour former un objet. Les imprimantes à jet d'encre, en revanche, n'impriment qu'une seule couche d'encre.

Le caractère unique de la fabrication d'objets 3D à l'aide de ces imprimantes provient des gouttelettes de photopolymère solidifiées par la lumière UV. Cela se produit après que les gouttelettes ont été projetées par centaines par la tête d'impression de l'imprimante.

Si vous aimez vous amuser, vous apprécierez de regarder votre imprimante 3D MJ abaisser une couche entièrement solidifiée jusqu'à ce qu'un objet 3D complet soit créé. Vous pouvez impliquer vos enfants dans le processus d'impression au fur et à mesure qu'ils apprennent les techniques d'impression 3D.

L'impression 3D MJ est préférée par la majorité des gens aujourd'hui. En effet, contrairement au SLA, au FDM ou aux autres types d'impression, MJ peut imprimer plusieurs objets 3D sur une seule ligne sans réduire la vitesse d'impression. Si vous êtes dans un domaine qui nécessite la production rapide d'objets, c'est une superbe imprimante 3D à utiliser.

Il vous suffit d'aligner correctement les modèles et de commander à votre imprimante 3D de commencer son processus d'impression. Par exemple, si vous produisez un design de bijoux spécifique, organisez vos modèles dans l'ordre dans lequel vous souhaitez les imprimer, et en un rien de temps, vos bijoux seront prêts.

Cependant, vous devrez retirer le matériel de support que vous utilisez pour créer ces figures 3D lors de la phase de post-traitement de la production.

7. Fabrication d'objets laminés (LOM)

Si vous avez tapé, "comment fonctionne une imprimante 3D LOM?" sur les moteurs de recherche, votre recherche se termine maintenant. Ces imprimantes utilisent simultanément la chaleur et la pression pour laminer différentes couches de matière plastique afin de former des figures 3D.

En raison de cette pression et de cette chaleur combinées dans les matériaux d'impression, le LOM est souvent utilisé dans le prototypage rapide. On peut produire plusieurs prototypes rapidement sans trop de tracas.

Vous avez l'avantage d'utiliser le laser guidé par ordinateur de l'imprimante pour découper vos figures 3D dans les formes que vous souhaitez. La plate-forme de construction de l'imprimante s'abaisse lors de l'impression complète d'un seul pour créer de la place pour une autre couche.

Voici une explication étape par étape du fonctionnement des imprimantes 3D LOM :

Tout d'abord, à l'aide d'un rouleau chauffé, une feuille d'impression adhère à un substrat. Un laser tracera ensuite les mesures prédéterminées du prototype que vous fabriquez.

Troisièmement, le laser traversera les zones non partielles facilitant une extraction plus efficace des déchets. La plate-forme de construction est abaissée à la quatrième étape pour laisser de la place pour l'impression d'un calque séparé.

La cinquième étape consiste à rouler une nouvelle feuille d'impression et à répéter le processus ci-dessus jusqu'à ce que toutes les couches de votre objet 3D soient complètes.

8. Jet de liant (BJ)

Si vous souhaitez fabriquer des parties d'un objet à l'aide de sable, une imprimante 3D BJ est ce qu'il vous faut. Ces appareils ont permis de réduire considérablement les coûts de construction.

Par exemple, si vous souhaitez construire une maison en utilisant la technologie du gypse, vous obtiendrez des matériaux de gypse imprimés en 3D à bas prix. Tout ce que vous avez à faire est de contacter un ingénieur avec des compétences en impression 3D BJ.

Chaque fois que vous réalisez des modèles imprimés en 3D en couleur, il est préférable d'utiliser une combinaison de poudre à base de plâtre et d'un liant liquide.

Assurez-vous de retirer les pièces 3D que vous imprimez de la poudre non liée une fois qu'elles se sont complètement solidifiées. Nettoyez maintenant les pièces nouvellement créées et exposez-les à un matériau infiltrant. L'exposition améliorera les propriétés mécaniques de l'objet 3D.

Si vous n'êtes pas satisfait de l'éclat de l'objet que vous venez de créer, vous êtes libre d'ajouter un revêtement de votre choix.

9. Fusion par faisceau d'électrons (EBM)

Le démarrage du processus d'impression EBM n'est pas différent du SLA ou de toute autre technologie d'impression. Vous devez réaliser un modèle 3D ou un fichier CAO avant de passer à l'impression physique des modèles 3D.

Il existe une similitude entre la technologie d'impression EBM et la technologie d'impression SLM. Ils utilisent tous les deux des techniques de fusion sur lit de poudre.

La différence entre la technologie d'impression 3D EBM et la technologie SLM réside dans le type de faisceau et l'espace utilisé. Vous voyez, dans la technologie SLM, il doit y avoir soit un gaz inerte, soit un gaz noble plus un laser de haute puissance. La technologie EMB, quant à elle, exige un vide et un faisceau d'électrons.

Comme le procédé d'impression 3D EBM utilise un faisceau d'électrons, il est efficace pour fabriquer des pièces métalliques. Si vous utilisez ce type d'imprimante, vous pouvez créer autant de pièces métalliques que nécessaire à peu de frais.

Quelle que soit la complexité des géométries, la fabrication de pièces d'impression 3D avec la technologie d'impression EBM est toujours pratique. En effet, la technologie EBM vous offre une liberté de conception. Vous vous retrouverez avec des pièces 3D assez solides pour une utilisation dans un large éventail de domaines.

Les imprimantes 3D EBM sont très efficaces lorsqu'il s'agit d'utiliser des matières premières. Ils vous offrent une plate-forme pour fabriquer des pièces 3D durables que vous pouvez vendre et gagner de l'argent.

10. Dépôt à la demande (DOD)

Contrairement à la plupart des types d'impression 3D comme SLA, les imprimantes 3D DOD utilisent deux injections pour créer des objets imprimés en 3D. La fonction de l'un des jets d'encre est de déposer un matériau de construction semblable à de la cire.

Le deuxième jet d'injection de votre imprimante DOD dépose un matériau de support soluble pour trouver un équilibre dans la composition de vos matériaux d'impression.

Une imprimante 3D DOD est similaire à une imprimante SLA car elle projette également du matériau en suivant le motif dans lequel vous créez votre modèle 3D. Elle crée également une couche après l'autre pour vous donner un modèle 3D fini.

Conclusion

Chaque jour qui passe, les gens du monde entier adoptent les technologies d'impression 3D et les différents types d'imprimantes 3D qui les accompagnent. Vos besoins d'impression 3D sont ceux qui déterminent le type d'imprimante 3D que vous utiliserez.

Néanmoins, réfléchissez au fonctionnement de chaque imprimante 3D avant de l'acheter. Les matériaux utilisés dans les différents types de technologie d'impression 3D diffèrent selon le type spécifique d'imprimante 3D et le produit final souhaité.