Découvrez 8 technologies d'impression 3D de pointe et leurs applications

En matière d'impression 3D, vous n'êtes limité que par votre imagination. De nos jours, il est plus facile de demander « Qu'est-ce que vous ne pouvez pas imprimer avec ce procédé ? » plutôt que de lister la liste longue et sans fin de ce qui peut être produit. L'impression 3D est capable de fabriquer de simples outils, de produire des modèles architecturaux complets et même de créer des prothèses.

Tous les besoins d'impression ne sont pas les mêmes, et il existe en fait plusieurs méthodes parmi lesquelles choisir. Par exemple, chez Xometry, nous proposons neuf procédés d'impression 3D uniques et visons toujours à en ajouter davantage. Chacun de ces procédés a ses propres avantages et inconvénients. Certains sont meilleurs pour travailler le métal, d'autres durcissent au laser, et certains sont conçus pour les débutants souhaitant essayer l'impression pour la première fois. Ci-dessous, découvrez les différents types d'impression 3D et faites une idée des forces et faiblesses de chacun.

1. Impression PolyJet

Bien que les imprimantes 3D puissent sembler assez futuristes, l'impression PolyJet est la chose la plus proche de la bonne vieille impression à jet d'encre que vous connaissez probablement. Ces machines utilisent des têtes d'impression pour déposer de minuscules gouttelettes de résine photopolymère sur un plateau de construction, qui sont ensuite durcies par une lumière UV couche par couche. Les machines PolyJet de Xometry sont capables d'impressions multi-matériaux et en couleur complète, les rendant idéales pour créer des modèles réalistes et des prototypes visuels. Attention toutefois, les matériaux PolyJet ne sont pas connus pour leur durabilité et ne conviennent pas aux composants d'utilisation finale.

Le PolyJet est le mieux adapté aux petites pièces avec de petits détails. Il est très précis, mais les matériaux tendent à être moins durables.

Christian Tsu-Raun

Responsable, Devis Manuels

La photo ci-dessous montre l'une de nos imprimantes PolyJet créant des pièces en couleur :

Imprimante 3D PolyJet de Xometry créant des pièces multi-couleurs.

Ce tableau montre les matériaux qu'une imprimante PolyJet peut utiliser, ce qu'elle peut fabriquer et ses forces.

Tableau 1 : Avantages de l'impression 3D PolyJet

2. Modélisation par dépôt de filament fondu (FDM)

Les machines de modélisation par dépôt de filament fondu (FDM) se trouvent partout, du bureau d'un amateur aux sols de fabrication d'installations de production comme celles de Xometry. Cette méthode populaire consiste à faire passer un filament plastique à travers une buse chauffée pour le fondre et construire une pièce couche par couche jusqu'à ce que le produit final soit terminé. Il existe de nombreux matériaux de filament différents à choisir pour l'impression FDM, que vous recherchiez un plastique plus rigide ou un élastomère thermoplastique flexible.

L'image ci-dessous montre l'une des imprimantes industrielles de Xometry capable de produire des pièces jusqu'à trois pieds de long :

L'une des nombreuses imprimantes 3D FDM industrielles de Xometry

Ce tableau partage les matériaux qu'une imprimante à dépôt de filament fondu utilise, ce qu'elle peut fabriquer et ses avantages par rapport aux autres imprimantes.

Tableau 2 : Avantages de l'impression 3D FDM

3. Stéréolithographie (SLA)

La stéréolithographie (SLA) était le premier type d'impression 3D que les gens ordinaires pouvaient obtenir. Cette imprimante utilise un laser de haute puissance pour durcir le photopolymère liquide sur son plateau de construction. Le laser se déplace selon la forme de la section transversale de la pièce, la durcit et la prépare pour la couche suivante. Elle fonctionne avec un processus appelé polymérisation pour construire l'article que vous avez conçu couche par couche. C'est une excellente option d'impression si vous souhaitez construire des modèles ou produits complexes. Xometry propose de nombreux matériaux SLA différents, dont beaucoup sont transparents et utiles pour créer des pièces que vous devez voir à travers.

La photo montre certaines pièces créées via le service SLA de Xometry :

Diverses étiquettes transparentes fabriquées par impression 3D SLA

Ce graphique met en évidence les forces et utilisations pour une imprimante SLA. Il montre également les matériaux qu'elle peut gérer et les types de choses qu'elle peut créer.

Tableau 3 : Avantages de l'impression 3D SLA

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4. Frittage sélectif par laser (SLS)

Le frittage sélectif par laser (SLS) remplace ces fils plastiques bien connus par du plastique en poudre ; généralement du nylon. Cette machine étale une fine couche de cette poudre à l'aide d'un dispositif appelé recoater, puis trace la section transversale de la pièce avec un laser. Pendant le traçage, la chaleur du laser fait fondre la poudre et la fusionne. Le piston de la chambre de construction s'abaisse ensuite légèrement, une autre couche de poudre est étalée, et le processus se répète jusqu'à ce que votre produit prenne vie. Ce type de méthode d'impression ne nécessite pas de structures de support car la poudre non frittée entoure les pièces tout au long du milieu, les supportant. Pour cette raison, de nombreuses pièces peuvent être construites simultanément dans une seule construction, ce qui rend l'impression SLS superbe pour créer beaucoup de pièces en même temps, tout en conservant précision et qualité.

Le diagramme suivant montre comment fonctionne un système d'imprimante 3D SLS :

Système d'impression 3D SLS.

Ce tableau présente les matériaux que vous pouvez envoyer dans cette imprimante, ce qu'elle fabrique et ses avantages.

Tableau 4 : Avantages de l'impression 3D SLS

5. Multi Jet Fusion (MJF)

L'impression Multi Jet Fusion a beaucoup de pièces mobiles. Sur ces machines, une couche de poudre plastique est déposée puis réchauffée par une tête de chauffe. Un réseau de style jet d'encre survole le tout et pulvérise précisément des agents de fusion et de détail dans la poudre. Les éléments chauffants fusionnent le tout, et le processus se répète. Comme l'impression SLS, les pièces MJF ne nécessitent pas de structures de support grâce à la méthode à base de poudre, et donc de nombreuses pièces peuvent être imprimées simultanément horizontalement et verticalement dans la chambre de construction. Chez Xometry, nous proposons à la fois des matériaux rigides et flexibles via MJF et de multiples options de finition, telles que la teinture et le lissage par vapeur chimique pour améliorer encore les impressions.

L'image ci-dessous est un exemple de pièce fabriquée avec les services MJF de Xometry, qui dans ce cas a également été teinte en noir :

Pièce en Nylon 12 imprimée en MJF avec une finition teintée noire.

Le tableau suivant partage les matériaux que vous pouvez utiliser avec une imprimante MJF, ce qu'elle peut créer et ses avantages.

Tableau 5 : Impression 3D MJF

SLS et MJF produisent des pièces dans des matériaux bien connus, principalement du nylon mais aussi du PP et du TPU. Les pièces sont durables et se comportent typiquement de leur matériau de base. Cela permet aux ingénieurs de tester des pièces dans un matériau qui peut également être transféré à d'autres procédés.

Christian Tsu-Raun

Responsable, Devis Manuels

6. Frittage laser direct de métal (DMLS)

Lorsque vous êtes sur le marché pour un procédé qui peut imprimer directement en 3D du métal, regardez les services de frittage laser direct de métal (DMLS). Similaire au frittage sélectif par laser, les machines DMLS déposent une fine couche de poudre métallique, puis utilisent leurs puissants lasers pour tracer la section transversale de chaque pièce couche par couche, fusionnant les particules métalliques ensemble pour former des pièces. Contrairement au SLS, des structures de support sont requises car la chaleur et les contraintes générées par le frittage du métal sont bien plus grandes qu'avec les plastiques. En raison de leur taille, de leur coût élevé et des étapes de post-traitement étendues requises sur les pièces après la fin de l'impression, les machines DMLS ne se trouvent généralement que dans des ateliers industriels, comme ceux du réseau de Xometry.

Cette image montre une imprimante DMLS chez Xometry en train de fritter des pièces à partir de poudre d'acier :

Imprimante 3D DMLS frittant de la poudre d'acier pour former des pièces.

Le graphique suivant décompose ce que vous pouvez fabriquer avec des imprimantes DMLS, les matériaux que vous pouvez utiliser et pour quelles applications elles sont bonnes.

Tableau 6 : Avantages de l'impression 3D DMLS

7. Fusion par faisceau d'électrons (EBM)

Si vous montez le niveau de difficulté, vous rencontrerez des méthodes d'impression telles que la fusion par faisceau d'électrons (EBM). Comme le DMLS, ces machines entrent dans la catégorie industrielle et nécessitent l'expertise correspondante. Son processus est tout dans le nom — il utilise des faisceaux d'électrons pour fusionner les particules métalliques. La machine dépose une couche de poudre métallique, puis le faisceau fait le traçage et la fusion. Le faisceau peut même être divisé pour s'attaquer à plusieurs zones à la fois.

Dans ce graphique, vous verrez les matériaux qu'une imprimante 3D EBM utilise, ce qu'elle peut construire et ses forces.

Tableau 7 : Avantages de l'impression 3D EBM

8. Procédé de lumière numérique (DLP)

Certaines options d'impression 3D sont similaires à d'autres, ce qui est le cas pour le procédé de lumière numérique (DLP) et les imprimantes SLA. La principale différence est qu'une machine DLP projettera une image en utilisant une lumière UV sur toute la cuve de matériau à la fois, au lieu de dessiner la section transversale point par point avec un laser. Le traitement de lumière numérique a rendu l'impression photopolymère plus accessible. C'est moins cher et plus rapide que le SLA, mais cela peut encore produire des pièces de haute qualité.

Ce graphique décompose les matériaux, utilisations et forces d'une imprimante DLP :

Tableau 8 : Avantages de l'impression 3D DLP

Quels sont les facteurs d'impression 3D à considérer ?

Il existe toutes sortes d'imprimantes 3D pour chaque type de besoin. Vous voudrez penser au produit final que vous essayez de construire, aux matériaux que vous aimeriez qu'il soit fait, et au budget et au délai dont vous disposez. Si vous cherchez une imprimante pour la maison pour le plaisir et la production légère, les imprimantes FDM ou SLA pour amateurs peuvent convenir. Les imprimantes plus avancées, comme les machines DMLS, sont mieux adaptées aux espaces industriels et aux industries comme l'aérospatiale, l'ingénierie ou la médecine.

Pour en savoir plus, consultez notre guide complet sur l'impression 3D.

Quel est le type d'impression 3D le plus courant ?

L'impression FDM est l'un des types d'imprimantes 3D les plus couramment utilisés. Cela est dû à son faible coût et sa facilité d'utilisation. En ce qui concerne les applications plastiques industrielles, cependant, le MJF tend à être préféré. La fabrication de composants métalliques tend à être réalisée avec le DMLS.

Pour en savoir plus, consultez notre guide sur les types d'impression 3D.

Quel est le meilleur type d'impression 3D pour les débutants ?

L'impression 3D FDM est le type d'impression 3D le plus facile pour les débutants. Non seulement le processus est facile à comprendre, mais les matières premières sont bon marché et l'équipement peut également être trouvé à des prix très abordables. L'impression DLP est également un bon point de départ mais tend à nécessiter une compréhension plus approfondie des méthodes d'impression 3D. Le DLP est également en moyenne plus cher que le FDM.

Quel est le meilleur type d'impression 3D pour les matériaux ?

Les imprimantes MJF ont la plus large gamme de matériaux disponibles et peuvent imprimer des pièces multi-matériaux et multi-couleurs avec une relative facilité. Les imprimantes MJF peuvent colorer sélectivement différentes parties de l'impression tout en étant capables de placer différents types de matériaux dans la même pièce.

Pour en savoir plus, consultez notre guide sur les matériaux d'impression 3D.

Quel est le meilleur type d'impression 3D pour l'usage médical ?

Les implants médicaux nécessitent des matériaux avancés comme l'acier inoxydable ou le titane. En tant que tel, une technologie de lit de poudre 3D comme le DMLS est la mieux adaptée à ces applications.

Quel est le meilleur type d'impression 3D pour la construction ?

L'impression 3D dans l'industrie de la construction est encore à ses débuts. Cependant, de grandes imprimantes 3D emploient avec succès une technologie similaire à celle utilisée dans les imprimantes FDM pour imprimer des structures en béton. Cela fonctionne en imprimant des couches de béton les unes sur les autres pour construire une structure depuis le sol.

Quel est le meilleur type d'impression 3D pour l'éducation ?

Les imprimantes FDM sont idéales pour des fins éducatives. C'est parce que leur mécanique est facile à observer et à comprendre. De plus, elles sont bon marché à exploiter et la matière première est également bon marché.

Quel est le meilleur type d'impression 3D pour l'architecture ?

Les cabinets d'architecture utilisent des imprimantes 3D pour imprimer des modèles à l'échelle de leurs conceptions, et ils considèrent généralement le SLS comme le type de technologie d'impression 3D le plus approprié. Cela est dû aux volumes de construction plus grands disponibles et à la capacité du SLS à construire des pièces avec un détail exceptionnel.

Questions fréquemment posées sur les types d'impression 3D

Combien coûte une imprimante 3D ?

Il existe de nombreux types d'imprimantes 3D sur le marché. En tant que tel, une imprimante 3D peut coûter aussi peu que 150 $ pour une machine FDM d'entrée de gamme. Le coût des machines DMLS avancées commence autour de 250 000 $. Les imprimantes 3D peuvent être achetées directement auprès des fournisseurs ou sur des sites tiers comme Amazon.

Est-il possible de démarrer une entreprise avec une imprimante 3D ?

Oui, cependant, il y a une faible barrière à l'entrée, donc le marché peut bien être saturé d'individus partageant les mêmes idées. Cependant, utiliser les dernières méthodes d'impression 3D et fournir un marché de niche est un bon point de départ.

L'impression 3D est-elle une entreprise rentable ?

Oui, surtout si des services d'impression 3D avancés et des matériaux sont offerts.

Combien pouvez-vous gagner dans l'impression 3D ?

Cela dépend entièrement des produits et services offerts. La valeur des biens imprimés peut également varier de quelques centimes pour des bibelots en plastique à des milliers de dollars pour des pièces métalliques avancées.

Résumé

Cet article a fourni un aperçu de 8 technologies d'impression 3D différentes, leurs applications et leurs forces.

Beaucoup de ces procédés et plus sont disponibles à portée de main via le moteur de devis instantané Xometry®. Tout ce que vous avez à faire est de télécharger votre fichier CAO 3D, tel qu'un STL, et de configurer votre devis à partir des options pour obtenir des prix et délais instantanés. Essayez-le aujourd'hui et obtenez votre devis instantané !

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Kat de Naoum

Kat de Naoum est une écrivaine, auteure, éditrice et spécialiste de contenu du Royaume-Uni avec 20+ ans d'expérience en écriture. Kat a de l'expérience dans l'écriture pour une variété d'organisations de fabrication et techniques et aime le monde de l'ingénierie. Parallèlement à l'écriture, Kat a été parajuriste pendant presque 10 ans, dont sept dans la finance navale. Elle a écrit pour de nombreuses publications, imprimées et en ligne. Kat a une licence en littérature anglaise et philosophie, et un master en écriture créative de l'Université Kingston.

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