L'impression 3D est l'un des dons remarquables de la technologie qui nous permet d'imprimer des modèles tridimensionnels de divers objets. Le processus d'impression 3D a été bénéfique dans différents secteurs. Cependant, combien comprenons-nous vraiment l'impression 3D? Si vous voulez en savoir plus sur ce sujet fascinant, ne cherchez pas plus loin. Voici tout ce que vous devez savoir sur l'impression 3D.
Qu'est-ce que l'impression 3D?
L'impression 3D est un processus additif innovant qui implique la mise en place de couche de matériaux par couche pour former des objets tridimensionnels à l'aide d'un fichier numérique. Dans le processus d'impression 3D, jusqu'à ce que l'objet souhaité soit entièrement formé, «l'imprimante 3D» présente des couches séquentielles de matériaux.
Comment fonctionne l'impression 3D
Tout comme les imprimantes traditionnelles, les imprimantes 3D utilisent diverses technologies, et la plus courante est connue sous le nom de modélisation de dépôt fusionné (FDM. Bien que différentes technologies soient utilisées pour l'impression 3D, le processus d'impression 3D implique généralement trois étapes: la création d'un modèle numérique, la préparant en utilisant Logiciel de conception assistée par ordinateur (CAD), puis imprimer sa couche par couche à l'aide d'une imprimante 3D.
Selon les techniques, les imprimantes 3D peuvent utiliser différents matériaux, y compris, mais sans s'y limiter
(Acier inoxydable, souder, aluminium et titane, entre autres), les plastiques et les polymères (y compris le composite qui combine du plastique avec des métaux, du bois et d'autres matériaux); Céramique, plâtre, verre, etc.
Différents types d'imprimantes 3D
Les imprimantes 3D sont disponibles en différents types, et la plupart fonctionnent en créant une couche de composant par couche. La différence est principalement dans les matières premières et les techniques utilisées pour fusionner chaque couche pour constituer la partie finale.
- Modélisation des dépôts fusionnés (FDM): Le plastique est livré sous forme de filament sur une bobine pour cette imprimante. Afin de faire fondre le plastique, le filament est poussé à travers une cavité hot. Une buse pousse le plastique à travers une buse, qui la dépose une couche à la fois.
- Stéréolithographie (SLA): Cette imprimante transforme un photopolymère liquide en une partie solide. Un laser à grande puissance retrace l'image en coupe transversale de la pièce en 2d. Cette lumière polymérise le calque en plastique sur la plaque de lit. Ensuite, il y a un léger mouvement de la plaque de construction, suivi d'une nouvelle couche d'application de photopolymère, puis le processus laser se poursuit. Puis le solidifie à la couche précédente.
- Frittage laser sélectif (SLS): Ce processus d'impression 3D commence par mettre une fine couche de poudre sur une assiette. Un laser spécial chauffe ensuite la poudre pour le rendre solide et le former en forme de l'objet imprimé. Ce processus est une couche répétée par calque jusqu'à ce que l'objet entier soit terminé.
- Traitement de la lumière numérique (DLP): Cette imprimante produit rapidement des pièces de photopolymère. Il est similaire à une imprimante de stéréolithographie (SLA), avec une seule différence substantielle. Contrairement aux machines SLA, qui utilisent des lasers pour tracer les couches, les machines DLP utilisent la lumière projetée pour guérir la couche entière. La pièce est formée couche par couche. En raison de la guérison du DLP toute la couche à la fois, il est beaucoup plus rapide que SLA. Les imprimantes DLP peuvent imprimer des articles de conception de résine complexe comme les jouets, les bijoux, les dents et les figurines avec de beaux détails.
Applications de l'impression 3D
L'application de l'impression 3D réduit dans diverses industries en raison de la polyvalence remarquable du processus. Notamment, l'automobile, l'aérospatiale, la médecine, la robotique, les services d'impression et de nombreuses autres industries utilisent une technologie d'impression 3D. Les principales applications de l'impression 3D sont:
- Prototypage et fabrication
L'impression 3D réduit les délais de fabrication de fabrication, permettant le prototypage d'être achevé en quelques heures et à moindre coût. Cela le rend particulièrement idéal pour les projets où les utilisateurs doivent mettre à niveau la conception à chaque itération.
Il convient également aux produits de fabrication qui n'ont pas besoin de production de masse ou qui sont généralement personnalisés. SLS est souvent utilisé pour fabriquer des produits finaux, pas seulement des prototypes.
- Automobile
Les industries automobiles, en particulier celles spécialisées dans les automobiles de course, telles que celles utilisées en F1, exploitent l'impression 3D pour le prototypage et la fabrication de composants spécifiques. Les organisations de cet espace explorent également la possibilité d'utiliser l'impression 3D pour répondre à la demande après le marché en produisant des pièces de rechange comme le demande les clients.
- Construction
La construction est l'une des principales applications de l'impression 3D. Les applications spécifiques de l'impression 3D dans la construction comprennent le soudage additif, la liaison en poudre et l'extrusion.
Récemment, des imprimantes 3D à grande échelle conçues pour imprimer du béton ont été utilisées pour verser des fondations et ériger des murs. Ils sont également capables d'imprimer des coupes en béton modulaire pour l'assemblage sur site. Ces solutions permettent une précision plus élevée, plus de complexité, une construction plus rapide et une intégration fonctionnelle améliorée tout en réduisant les coûts de main-d'œuvre et en minimisant les déchets. L'impression 3D est également utile pour produire des modèles à échelle architecturale.
- Soins de santé
En ce qui concerne l'industrie des soins de santé, l'impression 3D crée des prototypes pour le développement de nouveaux produits dans les domaines médicaux et dentaires. En dentisterie, l'impression 3D aide à créer des schémas pour couler des couronnes dentaires en métal et des outils de fabrication pour la création d'aligneurs dentaires.
Il est également utile pour fabriquer directement les implants du genou et de la hanche et d'autres articles en stock et la création d'articles spécifiques au patient tels que les prothèses personnalisées, les aides auditives et les semelles orthopotiques. La possibilité de guides chirurgicaux imprimés en 3D pour des opérations particulières et des os imprimés en 3D, la peau, les tissus, les organes et les produits pharmaceutiques est en cours d'exploration.
- Aérospatial
Dans l'aérospatiale, l'impression 3D est utilisée pour le prototypage et le développement de produits. Il est également extrêmement utile dans le développement des avions, car il aide les chercheurs à répondre aux exigences pénibles de la R&D sans compromettre les normes élevées de l'industrie. Certains composants d'avions non critiques ou plus anciens sont imprimés en 3D pour le vol.
De plus, l'impression 3D a gagné en popularité sur le marché de la consommation, permettant la création d'articles personnalisés, d'accessoires de mode et même de décoration intérieure.
Conclusion
L'impression 3D englobe de nombreuses technologies et techniques qui offrent collectivement diverses capacités pour produire des composants en utilisant différents matériaux. L'impression 3D est également une technologie en évolution avec un immense potentiel, et davantage de matériaux sont explorés quotidiennement pour améliorer les processus d'impression et étendre les capacités déjà impressionnantes des imprimantes 3D.
À mesure que cette technologie révolutionnaire se développe, elle devrait avoir un impact significatif sur diverses industries, notamment les soins de santé, la fabrication et la construction. Préparez-vous pour un avenir où les limites de ce qui peut être créé sont poussées à des limites extraordinaires.