L’impression 3d est une technologie vieille de plusieurs années qui ne cesse de révolutionner le monde. Cela est dû à sa grande utilité dans de multiples domaines. Quelle est l’histoire de l’impression 3d ? Quelles sont les techniques utilisées pour son application ? Le groupe AUTAJON SERVICES vous donneras réponse à ces questionnements.
Il était une fois l’impression 3d
Tout a commencé en 1980, lorsque Hideo Kodama de l’Institut municipal de recherche industrielle de Nagoya a réalisé un prototypage rapide de photopolymères. Cela consistait à utiliser une cuve de photopolymère et l’exposer à la lumière ultraviolette pour ainsi durcir une pièce.
Six ans après, Chuck Hull a inventé la méthode de stéréo lithographie dans son garage en Californie. C’est un procédé d’impression encore appelé le prototypage rapide et STL en format numérique. Il consiste à tester des prototypes avant la production en série.
Hull travaillait dans une firme qui fabriquait des objets en plastique. Il était très fastidieux pour lui de devoir d’abord fabriquer un moule puis d’injecter le plastique. Ces expériences l’ont poussé à penser qu’il serait plus facile de fabriquer l’objet directement en le créant couche par couche avec le même plastique.
Une trentaine d’années plus tard, cette nouvelle technologie qui a révolutionné la société d’une manière inimaginable. Sa première pièce imprimée était un gobelet en plastique noir. Depuis lors, le monde de l’impression 3d a peu à peu évolué tout en commençant par le prototypage rapide.
Cette technologie s’est développée dans plusieurs domaines, notamment l’éducation, la bio impression tridimensionnelle et la médecine reconstructrice. Elle est aussi utilisée dans l’automobile, la mode, les applications spatiales, l’alimentation et la construction.
Quelles sont les techniques utilisées pour l’impression 3d ?
Depuis l’invention de l’imprimerie 3d, différentes techniques de prototypage et machines ont vu le jour. Elles sont motivées par la possibilité d’obtenir rapidement et avec précision une réplique tridimensionnelle des dessins générés sur ordinateur.
- Stéréo lithographie
Comme mentionné plus haut, ce processus a été la première technique d’impression d’objets 3d. Il utilise la superposition pour créer un modèle de conception. Ici, un laser à rayonnement ultraviolet trace chaque section d’un modèle CAO (sur la plate-forme horizontale mobile avec la résine).
Le processus est réalisé avec un poussoir positionné à une distance égale de la surface du liquide et à la hauteur de la première section à imprimer. Le laser suit la surface de cette section et son contour. Une fois la section solidifiée, l’élévateur descend sa position pour être à la hauteur de la feuille suivante. Cette opération est répétée jusqu’à ce que l’objet final soit réalisé.
- Durcissement au sol solide
Le traitement au sol est une technique similaire à la précédente. Un modèle CAO d’abord divisé en couches est généré. Puis ce sera le tour d’un masque ou un contour de calque avec le négatif d’une forme qu’on souhaite obtenir. Ensuite, une pellicule plate de photopolymère est étalée sur la surface de travail ou la base.
Le masque est posé sur la couche puis exposé à une source UV de haute énergie. Le liquide se solidifie et celui caché par le masque reste à l’état initial. Immédiatement après, la zone de travail est nettoyée avec un rouleau. Vous prendrez le soin d’enlever l’excédent de liquide.
- Frittage sélectif au laser
C’est est une technique dans laquelle un laser fritte le matériau de base sous forme de poudre, couche par couche. Cela provoque la fusion et la solidification de zones sélectionnées. La manière de générer les pièces est similaire à celle de la stéréo lithographie.
- Modélisation par dépôt de fil fondu
Le FDM est la technique par laquelle le filament d’une bobine est déroulé. Il fournit du matériau à une extrudeuse. Le FDM est devenu la technique additive (impression 3d) la plus utilisée en raison de ses grands avantages. Entre autres, vous pouvez dénombrer :
- l’utilisation de matériaux peu coûteux, inodores, sûrs et non toxiques
- La stabilité des modèles
- La facilité de manutention et d’entretien