À la mode, innovantes, mais surtout utiles, les imprimantes 3D restent au cœur d'une révolution technologique. Mais comment fonctionnent-elles ? C'est ce que nous vous proposons de comprendre dans cet article.
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Elles s'érigent comme la nouvelle innovation majeure de ces dix prochaines années : par leurs champs d'applicationapplication et leur côté révolutionnaire, les imprimantes 3D proposent à de multiples secteurs, de changer de paradigme grâce à des économies d'échelles exceptionnelles. Leur fonctionnement reste néanmoins nébuleux pour beaucoup. Retour en détails sur les différents dispositifs permettant de faire fonctionner ces imprimantes de nouvelle génération.
Une impression de nouvelle génération
Si l'on assimile l'impression traditionnelle à Gutenberg, on aura du mal à associer l'imprimante 3D à un personnage en particulier. En effet, ces dispositifs, par leur fonctionnement aussi versatile qu'éclectique, restent applicables à divers champs.
Ainsi, on retrouvera des imprimantes 3D destinées à la construction et au gros œuvregros œuvre, des imprimantes 3D destinées à la création artistique ou encore à la production de séries d'objets détaillés et de pièces détaillées.
Se caractérisant principalement par la superposition, le principe de l'imprimante 3D reste le même, quel que soit son champ d'application. On retrouvera ainsi une accumulation de couches de matièrematière qui, superposées et additionnées, créera une structure 3D de taille variable.
Évidemment, tout cela fonctionnera sur un axe XYZ à la différence de l'imprimante 2D qui ne gère pas la profondeur (Z). En d'autres termes, l'impression 3D repose sur une gestion de la profondeur matérialisée par la création d'un fichier 3D prenant en considération l'axe Z et retranscrit en réel par un matériel adapté.
La superposition de matière, comme base
C'est l'étape clé d'une impression 3D. Fonctionnant sur un procédé FDM, autrement dit Fused Deposition Modeling, l'imprimante 3D déposera de la matière à l'aide de filaments qui, superposés, créeront une structure 3D et solidesolide.
Le saviez-vous ?
La création de la structure idoine se fera donc couche par couche, à l'aide du fichier 3D ainsi transmis à l'imprimante. En d'autres termes, un filament – de diverses compositions (ciment, résine, cire, matière plastique, etc.) – sera déversé, et suivra un chemin qui le verra se superposer à lui-même.
Fonctionnant sur ce principe, on assistera à une création de structures couche par couche, commençant de la base au sommet. Une façon simple et mécanique de créer n'importe quelle forme, des plus simples aux plus complexes. Par ce procédé, on sera ainsi à même d'imprimer des maisons, comme des figurines de tailles réduites, voire des pièces pour n'importe quelle industrie.
D'autres techniques
Bien sûr, l'impression 3D s'ouvre à d'autres techniques plus ou moins performantes, et si la superposition de matière reste le numéro un des techniques, on a pu assister à une hégémonie d'innovations. On citera ici la stéréolithographie qui constitue à ce jour la première technique d'impression 3D fonctionnelle. Cela passera ici par la solidificationsolidification d'un liquideliquide sensible à la lumièrelumière, dit photosensible. Une technique disposant de détails plus avancés que l'imprimante 3D moderne, et de série.
Le frittage laser, ou la 3DP seront d'autres process d'imprimante à prendre en considération lorsque l'on s'intéresse en détail aux différentes techniques d'impression 3D. Néanmoins, et c'est sans doute l'un des points à retenir, ces techniques restent aujourd'hui marginales. Et la technique à filament reste aujourd'hui la plus employée.
Par sa simplicité, ou sa facilité d'utilisation, on retrouve aujourd'hui une majorité d'imprimantes 3D fonctionnant sur ce principe, à tel point que des appareils déclinés de cette technologie naissent chaque jour. C'est notamment le cas des stylos 3D qui permettent aujourd'hui de façonner à la main n'importe quel type de structure pour peu que l'on soit créatif. Une opportunité pour beaucoup donc, d'allier innovation et créativité dans ce qui semble être l'innovation clé dans foule de secteurs pour la prochaine décennie au moins.
