Les différents types de technologies d'impression 3D : un guide simple du processus d'impression 3D

Toutes les impressions 3D ne sont pas identiques. Il existe de nombreux types d'impression 3D. Chacun a ses bons et ses mauvais côtés. Cela peut être difficile à comprendre. Cet article est là pour vous aider. Je vais expliquer les technologies d'impression 3D les plus courantes de manière simple. Vous apprendrez comment fonctionne chaque processus d'impression 3D, quels matériaux ils utilisent et ce qu'ils sont capables de fabriquer. Ce guide vous aidera à choisir la meilleure technologie d'impression 3D pour vos propres projets.

Qu'est-ce que la modélisation par dépôt de fil fondu (FDM) et comment utilise-t-elle un filament ?

Permettez-moi de commencer par le type de technologie d'impression 3D que la plupart des gens connaissent. On l'appelle Fused Deposition Modeling, ou FDM. Je me souviens avoir vu ma première imprimante FDM dans un atelier. C'était vraiment cool de la regarder construire un objet couche par couche. Une imprimante FDM fonctionne un peu comme un pistolet à colle chaude. Elle utilise un long fil de plastique appelé filament. L'imprimante chauffe un petit morceau de filament de plastique. Elle le chauffe jusqu'à ce qu'il fonde. Ensuite, elle fait sortir le plastique fondu d'une minuscule pointe.

L'imprimante déplace cette pointe pour dessiner la forme d'une couche de l'objet. Une fois cette couche terminée, la plaque sur laquelle elle construit descend légèrement. L'imprimante commence alors à dessiner la couche suivante juste au-dessus de la première. Ce processus est répété encore et encore. C'est l'une des méthodes d'impression 3D les plus courantes. L'imprimante FDM continue d'ajouter une autre couche. Elle le fait jusqu'à ce que toute l'impression 3D soit terminée. C'est pourquoi on peut souvent voir de fines lignes sur une impression 3D FDM.

L'impression FDM est très populaire. C'est parce que les imprimantes ne sont pas chères et qu'elles sont simples à utiliser. Le matériau thermoplastique, comme le filament de plastique, est également bon marché. Cela en fait un excellent choix pour réaliser un prototype simple. C'est également idéal pour les personnes qui le font pour le plaisir. Mais les pièces FDM ne sont pas toujours aussi solides ou aussi détaillées que les pièces fabriquées avec d'autres technologies d'impression 3D. Elles ont généralement une sensation plus rugueuse à l'extérieur. Mais pour une impression 3D rapide et bon marché, la modélisation par dépôt de fil fondu est un excellent choix.

Comment la stéréolithographie (SLA) utilise-t-elle un laser pour créer une impression 3D ?

Maintenant, nous pouvons parler de la stéréolithographie, ou SLA. C'était la toute première des technologies d'impression 3D à être inventée. Je pense que la SLA est vraiment cool car elle peut faire des choses avec de minuscules détails. Une imprimante SLA n'est pas du tout la même qu'une imprimante FDM. Elle n'utilise pas de filament de plastique. Au lieu de cela, elle utilise un plastique liquide. Ce liquide est appelé résine photopolymère. L'imprimante a un récipient de cette résine liquide. Elle a également une plateforme de construction à l'intérieur. Une imprimante SLA utilise un laser ultraviolet (UV) spécial pour créer l'impression 3D.

Le processus d'impression 3D pour la SLA est très précis. Un faisceau laser UV est pointé dans le récipient de résine. Le laser dessine soigneusement la première couche de l'objet. Lorsque la lumière laser frappe la résine liquide, le liquide durcit immédiatement. C'est ce qu'on appelle une cure. Lorsque la couche est terminée, la plateforme de construction monte ou descend un peu. L'imprimante se prépare ensuite à réaliser la couche suivante. Ce processus SL se poursuit jusqu'à ce que l'impression 3D soit entièrement terminée. Ce type d'impression 3D a besoin de structures de support pour maintenir les parties qui dépassent.

Je suggère souvent la SLA lorsqu'un client a besoin d'un prototype avec un extérieur très lisse et de très petits détails. Les pièces SLA ressemblent presque à celles qui ont été fabriquées dans un moule d'usine. La qualité est vraiment bonne. La technologie SL est idéale pour fabriquer des objets comme de petites statues, des moules pour des bijoux et des modèles avec beaucoup de détails. La résine et l'imprimante SLA peuvent coûter plus cher. Mais l'aspect exceptionnel de l'impression 3D finale vaut souvent le coût supplémentaire. C'est un type d'impression 3D très courant. La SL est un outil très utile. De nombreux travaux d'impression 3D utilisent la SLA.

Qu'est-ce que le traitement numérique de la lumière (DLP) et en quoi diffère-t-il du SLA ?

Le traitement numérique de la lumière, ou DLP, est un autre type d'impression 3D qui utilise de la résine. Il ressemble beaucoup à la SLA, mais il y a une grande différence. J'aime imaginer que la DLP est une cousine de la SLA. Les deux utilisent un photopolymère liquide pour réaliser une impression 3D. Les deux utilisent la lumière pour durcir la résine. Mais la façon dont ils utilisent cette lumière est ce qui les différencie. Une imprimante SLA utilise un faisceau laser pour dessiner chaque couche. Une imprimante DLP utilise une autre méthode.

Une imprimante DLP utilise un écran spécial. C'est comme un écran pour un projecteur de cinéma. Cet écran projette une image d'une couche entière en même temps. Vous pouvez imaginer que c'est comme utiliser un tampon en caoutchouc. Il durcit toute la couche de résine avec un seul flash de lumière. Parce qu'il réalise toute la couche en une seule fois, la DLP peut souvent être plus rapide que la SLA. C'est particulièrement vrai pour les pièces plus grandes et solides. Le processus d'impression 3D est plus rapide. C'est un grand avantage du traitement numérique de la lumière. L'impression 3D peut être terminée très rapidement.

La qualité d'une impression 3D DLP est très bonne. Elle a une excellente finition de surface, qui ressemble beaucoup à la SLA. Ces différentes méthodes d'impression 3D sont toutes deux idéales pour fabriquer des objets avec beaucoup de petits détails. Les gens utilisent le traitement numérique de la lumière pour de nombreux projets identiques à ceux de la SLA. Par exemple, ils l'utilisent pour réaliser un prototype détaillé ou des modèles pour les dentistes. Le choix principal entre la SL et la DLP dépend généralement de la vitesse et du modèle d'imprimante exact. Les deux sont d'excellentes technologies d'impression 3D. L'impression 3D finale sera très bonne.

Comment le frittage sélectif par laser (SLS) agglomère-t-il la poudre ?

Passons des liquides aux poudres. C'est là que les choses deviennent vraiment intéressantes pour moi. Le frittage sélectif au laser (SLS) est l'un des types d'impression 3D qui utilise une poudre. Il s'agit généralement d'une sorte de plastique comme le nylon. Une imprimante SLS dépose une très fine couche de cette poudre sur la zone de construction. C'est une excellente méthode d'impression 3D.

Une fois la couche de poudre déposée, un laser puissant commence à fonctionner. Le faisceau laser se déplace sur la poudre. Il chauffe certains points, en fonction de la conception CAO 3D. Le laser chauffe la poudre jusqu'à ce qu'elle fonde et se colle. C'est ce qu'on appelle aussi la fusion. L'imprimante dépose ensuite une autre couche de poudre sur le dessus. Le laser chauffe la couche suivante, la faisant adhérer à la couche inférieure. L'impression 3D est construite de cette façon à l'intérieur d'un récipient de poudre de nylon.

L'un des meilleurs aspects de la SLS est qu'elle n'a pas besoin de structures de support. La poudre libre tout autour de l'objet maintient l'impression 3D pendant sa fabrication. Cela vous permet de réaliser des formes difficiles à réaliser. Ces formes seraient difficiles à créer avec la FDM ou la SLA. Étant donné que les pièces SLS sont fabriquées à partir de matériaux comme le nylon, elles sont très solides et résistantes. Cela rend la SLS idéale pour les pièces qui fonctionnent réellement, les pièces qui s'emboîtent et les prototypes qui doivent être testés. L'impression 3D est très solide.

What Makes Multi Jet Fusion (MJF) a Special 3D Printing Process?

La Multi Jet Fusion, ou MJF, est un nouveau type de processus d'impression 3D qui ressemble à la SLS. J'étais très enthousiaste lorsque la technologie MJF a été créée pour la première fois. Elle construit également des pièces à partir d'un récipient de poudre de nylon. Mais elle n'utilise pas de laser pour faire adhérer la poudre. Au lieu de cela, la MJF utilise une méthode différente et plus rapide. Une imprimante MJF a une rangée de minuscules pulvérisateurs, un peu comme une imprimante papier 2D.

L'imprimante dépose une fine couche de poudre. Ensuite, la tête de pulvérisation se déplace au-dessus. Elle pulvérise un liquide spécial, appelé agent de fusion, sur les zones de poudre qui deviendront l'impression 3D. Elle pulvérise également un agent de détail autour des bords pour les rendre nets. Une fois les liquides pulvérisés, une lampe chauffante spéciale se déplace au-dessus de la poudre. L'agent de fusion absorbe cette chaleur. Cela fait fondre la poudre de nylon et la fait adhérer. La zone avec l'agent de détail reste sous forme de poudre.

Ce processus MJF est très rapide. Il peut produire des pièces à partir de poudre de nylon beaucoup plus rapidement que de nombreuses autres options d'impression 3D. Les pièces MJF sont très solides et flexibles. Elles ont également une finition de surface légèrement meilleure que les pièces SLS. J'ai vu la MJF utilisée pour fabriquer des pièces finales, pas seulement un prototype. C'est l'une des technologies de fabrication puissantes que vous pouvez utiliser pour une impression 3D. L'impression 3D est très résistante.

Can You Make a 3D Print with Metal Using Direct Metal Laser Sintering (DMLS)?

Oui, vous pouvez certainement imprimer en 3D avec du métal ! C'est l'une des technologies d'impression 3D les plus high-tech. Une façon de le faire est avec le frittage laser direct de métal, ou DMLS. Le processus DMLS ressemble beaucoup à la SLS. Mais il utilise une très fine poudre de métal au lieu de poudre de plastique. Il peut s'agir d'acier, d'aluminium, de titane ou d'autres mélanges de métaux. Une imprimante DMLS est une machine très puissante.

Tout comme dans la SLS, une imprimante DMLS dépose une fine couche de poudre de métal. Un laser très puissant scanne ensuite la couche. Le laser est suffisamment puissant pour faire fondre les minuscules morceaux de métal afin qu'ils adhèrent. Une fois qu'une couche est déposée et collée, la machine dépose une autre couche de poudre. Le laser colle ensuite cette nouvelle couche à celle qui se trouve en dessous. Cela continue jusqu'à ce que vous ayez des pièces métalliques solides. Cette méthode d'impression 3D est incroyable.

Le frittage laser direct de métal est utilisé pour fabriquer des pièces métalliques solides, légères et complexes. Je l'ai vu utilisé pour des pièces d'avion, des parties du corps médicales et pour la fabrication d'outils spéciaux. Le processus DMLS permet aux ingénieurs de créer des pièces métalliques avec des conceptions difficiles. Ces conceptions seraient impossibles à réaliser avec les anciennes méthodes de fabrication. L'impression 3D peut être très complexe. Cette technologie d'impression 3D peut former des pièces en plastique et en métal.

What is Electron Beam Melting (EBM) and How Does it Melt Metal Together?

La fusion par faisceau d'électrons, ou EBM, est une autre façon de réaliser une impression 3D avec du métal. Elle ressemble à la DMLS car elle utilise également une poudre et la fait fondre pour construire des pièces métalliques. Mais, au lieu d'un laser, l'EBM utilise un puissant faisceau d'électrons. C'est une différence très importante. L'ensemble du processus se déroule dans un espace sans air, à des températures très élevées.

Le faisceau d'électrons est beaucoup plus puissant que le laser utilisé dans la DMLS. Cette puissance lui permet de faire fondre complètement la poudre de métal. Cela crée des pièces très solides avec d'excellentes qualités de matériau. La température élevée dans la zone de construction aide à empêcher l'impression 3D finale de se plier ou de se fissurer. Cela signifie que les pièces sont moins susceptibles d'avoir des problèmes. La fusion par faisceau d'électrons est souvent utilisée avec des matériaux comme les mélanges de titane.

L'EBM est un excellent choix pour fabriquer des pièces qui doivent être très solides et bien fonctionner. Elle est souvent utilisée dans les domaines de l'aviation et de la médecine. Les pièces fabriquées avec ce processus d'impression 3D sont très solides et résistantes. La fusion de la poudre de métal est très complète. Les machines coûtent beaucoup d'argent. Mais la capacité de fabriquer des pièces métalliques très solides et complexes fait de l'EBM l'un des principaux types de technologies d'impression 3D pour les travaux importants.

Comment la technologie PolyJet dépose-t-elle le matériau ?

PolyJet est un type spécial de technologie d'impression 3D. Elle fonctionne comme une imprimante papier à jet d'encre normale, mais elle construit en 3D. Je trouve PolyJet vraiment intéressant. C'est parce qu'elle peut imprimer avec différents matériaux et couleurs en une seule impression 3D. Une imprimante PolyJet a une tête d'impression avec des centaines de très petits pulvérisateurs. Cette tête pulvérise de minuscules gouttes de résine photopolymère sur une plateforme de construction.

Au fur et à mesure que l'imprimante dépose ces gouttes de photopolymère, une lumière UV brille sur elles. Cela les rend dures immédiatement, les transformant d'un liquide en un solide. Ce processus est répété encore et encore, couche par couche, pour construire l'impression 3D. Parce qu'elle peut utiliser différents matériaux en même temps, une imprimante PolyJet peut réaliser un prototype qui a à la fois des pièces en plastique dur et des pièces souples et flexibles. Elle peut même mélanger des matériaux pour créer différents niveaux de dureté ou différentes nuances de couleur.

PolyJet est une autre méthode d'impression 3D en plastique qui est connue pour fabriquer des modèles qui ont l'air très réels. Elle crée une surface extrêmement lisse et a des niveaux de détail très élevés. Je l'ai utilisée pour créer de magnifiques modèles de parties du corps et de microfluidique. Les pièces ne sont parfois pas assez solides pour des tests dans le monde réel. Mais pour un prototype qui doit avoir une belle apparence, PolyJet est l'une des meilleures technologies d'impression 3D. PolyJet est un autre choix d'impression 3D en plastique qui est vraiment formidable à voir.

Quelle technologie d'impression 3D me convient le mieux ?

Choisir la bonne technologie parmi les différents types d'impression 3D peut sembler délicat. Je dis aux gens de penser à trois choses. À quoi servira la pièce ? De quelle quantité de détails avez-vous besoin ? Et combien d'argent pouvez-vous dépenser ? Le tableau ci-dessous donne une comparaison facile de certains des types d'impression 3D dont nous avons parlé.

Si vous débutez, une imprimante FDM est un excellent choix. Si vous avez besoin d'un beau prototype avec une surface parfaite, vous devriez regarder la SLA ou la PolyJet. Pour les pièces en plastique solides qui doivent fonctionner, la SLS ou la MJF sont les meilleurs choix. Et pour les travaux les plus difficiles, la DMLS peut créer d'incroyables pièces métalliques. Chaque processus d'impression 3D a sa propre utilisation.

À quoi ressemble l'avenir des technologies d'impression 3D ?

Quand je regarde les différents types de technologies d'impression 3D que nous avons aujourd'hui, je suis enthousiasmé par ce qui va arriver ensuite. Les choses changent très vite. Les imprimantes deviennent plus rapides. Elles deviennent également moins chères et peuvent utiliser une plus large gamme de matériaux. Nous voyons de nouvelles méthodes d'impression 3D qui peuvent mélanger les bons points de différents processus. Bientôt, nous pourrions avoir une imprimante qui peut réaliser une impression 3D avec la vitesse de la MJF, les détails de la SLA et les choix de matériaux de la FDM.

Le monde de l'impression 3D est en constante évolution. Ces technologies ne servent plus seulement à réaliser un prototype. Les gens les utilisent pour fabriquer des produits finaux. Cela rend les choses plus rapides et moins chères. Des maisons à la nourriture en passant par les pièces médicales, l'impression 3D change la façon dont nous fabriquons tout. Apprendre à connaître ces types d'impression 3D est la première étape. Cela vous aide à faire partie de cet avenir incroyable. Je suis impatient de voir ce qui va se passer ensuite.

Key Things to Remember:

• FDM est le type d'impression 3D le plus utilisé et le moins cher. Elle utilise un filament de plastique pour construire des pièces couche par couche.
• ALS et DLP utilisent une résine liquide et de la lumière. Elles créent des pièces avec beaucoup de petits détails et un extérieur lisse. La SLA utilise un laser, et la DLP utilise un projecteur.
• SLS et CMJ utilisent une poudre (comme le nylon). Elles créent des pièces solides qui peuvent être utilisées sans avoir besoin de supports supplémentaires.
• DMLS et EBM sont des méthodes d'impression 3D solides. Elles peuvent fabriquer des pièces solides et complexes à partir de poudre de métal.
• PolyJet est idéale pour réaliser des prototypes réalistes. Elle peut utiliser différents matériaux et couleurs.
• Choisir le bon processus d'impression 3D est basé sur ce dont votre projet a besoin. Cela inclut votre argent, la quantité de détails que vous voulez et la solidité de la pièce.