Extrusion de matière : Comprendre le Fused Deposition Modeling et ses variantes

Qu'est-ce que l'extrusion de matière ?

L'extrusion de matière est une technique de fabrication additive qui utilise un filament continu de thermoplastique ou de composite pour construire des pièces 3D. Le matériau sous forme de filament plastique est entraîné à travers une buse d'extrusion, où il est chauffé puis déposé sur le plateau d'impression couche par couche.

L'extrusion de matière est désormais le procédé de fabrication additive le plus populaire en termes de disponibilité pour le grand public et de qualité. Selon l'ISO/ASTM 52900-2015, c'est l'un des 7 procédés de fabrication additive.

La technologie d'extrusion de matière a été développée dans les années 1980 par S. Scott Crump sous le nom déposé de Fused Deposition Modeling (FDM). Les termes FDM et son abréviation sont des marques déposées de Stratasys Inc, société cofondée par Scott Crump.

Le Fused Filament Fabrication (FFF) est un autre type relevant de cette catégorie, développé par les membres du projet RepRap, non restreint à l'utilisation par d'autres. On l'appelle aussi Plastic Jet Printing.

La vidéo suivante de Solid Concepts décrit explicitement le procédé d'extrusion de matière :

[Vidéo intégrée]

Avantages et inconvénients de l'extrusion de matière

Avantages

• Large choix de matériaux d'impression
• Technique d'impression facilement compréhensible
• Changement de matériau simple et convivial
• Coûts initiaux et de fonctionnement faibles
• Temps d'impression comparativement rapide pour pièces petites et minces
• Tolérance d'impression de ±0,1 mm (±0,005 pouce)
• Aucune supervision requise
• Équipement de taille réduite vs autres FA
• Procédé à température comparativement basse

Inconvénients

• Lignes de couches visibles
• La tête d'extrusion doit continuer à bouger, sinon le matériau s'accumule
• Supports parfois nécessaires
• Faible résistance des pièces selon l'axe Z (perpendiculaire au plateau)
• Résolution fine et grande surface augmentent le temps d'impression
• Sensible au gauchissement (warping) et autres problèmes de fluctuation de température (délaminage)
• Matériaux d'impression toxiques