Impression 3D : Origines et Applications Actuelles
La fabrication additive, plus connue sous le terme « impression 3D », est un procédé qui consiste à fabriquer des objets en superposant des couches de matière jusqu’à former une structure solide finie. On compte aujourd’hui trois technologies principales de fabrication additive : le FDM (Fused deposition modeling), le SLS (Selective Laser Sintering) et le SLA (Stereolithography Apparatus).
Chez 3D SKULT nous disposons des technologies d’impression 3D par dépôt de fil ainsi que par stéréolithographie, sous différents formats.
L'impression 3D par dépôt de fil (FDM)
L’impression 3D FDM, une des techniques les plus répandues, est née de la volonté de rendre la fabrication additive plus accessible. Cette méthode, inventée dans les années 1980, permet de créer des objets par l’extrusion de filaments de matériau thermoplastique, couche par couche.
Depuis ses débuts, l’impression 3D FDM a évolué, devenant plus précise et efficiente. Les imprimantes 3D FDM sont désormais disponibles dans des tailles variées, des modèles grand public aux machines industrielles, offrant une diversité de matériaux, du simple plastique aux composites avancés.
Les applications de l’impression 3D FDM sont vastes et impactent divers secteurs. En fabrication, cette technique réduit les coûts de prototypage et permet une itération rapide des designs. Dans le domaine médical, elle est utilisée pour fabriquer des prothèses sur mesure et des outils spécifiques. Les architectes et les designers exploitent sa flexibilité pour créer des maquettes et des prototypes détaillés.
L’industrie aérospatiale, quant à elle, bénéficie de pièces légères et résistantes fabriquées par cette technique. Dans le secteur automobile, l’impression 3D FDM est employée pour produire des pièces personnalisées et légères, contribuant ainsi à la réduction du poids des véhicules.
En constante évolution, l’impression 3D FDM ouvre de nouvelles perspectives. Les chercheurs et les fabricants explorent de nouveaux matériaux et optimisent les processus pour étendre davantage les applications de cette technologie.
En résumé, l’impression 3D FDM a connu une évolution remarquable, passant d’une méthode de prototypage à une solution de fabrication avancée, impactant un large éventail d’industries. Son évolution continue et ses applications diverses témoignent de son potentiel à transformer la façon dont nous concevons et fabriquons des objets.
L'impression 3D photopolymérisation (SLA)
La Stéréolithographie, souvent abrégée en SLA, solidifie de manière localisée une matière liquide à l’aide d’un rayonnement UV. Par le processus de photopolymérisation, la lumière transforme couche par couche le mélange liquide en pièces solides, résultant d’une série de réactions chimiques. Ce mélange liquide comprend des monomères, des oligomères et des photo-initiateurs (molécules photosensibles). Sous l’action des photo-initiateurs et de la lumière UV, les monomères et les oligomères se lient pour former des chaînes moléculaires longues, créant ainsi une matière solide, communément appelée plastique.
La technologie SLA a fait son apparition dans les années 1970, grâce à des chercheurs pionniers tels que le Dr. Hideo Kodama au Japon, qui a inventé l’approche moderne de la fabrication additive par photopolymérisation. Le terme « stéréolithographie » a été conceptualisé par Charles W. Hull, qui a breveté cette technologie en 1986. Hull a décrit le procédé comme la création d’objets 3D en imprimant de fines couches successives d’un matériau durcissant à la lumière UV.
Contrairement au FDM, utilisant du plastique ou du métal fondu, et au SLS, utilisant de la poudre frittée, le SLA opère avec une résine liquide transformée en plastique solide après photopolymérisation.
Au début des années 2000, avec l’expiration des brevets, les imprimantes 3D de bureau ont fait leur apparition. Si le FDM a d’abord dominé, le SLA l’a rapidement rejoint sur les bureaux, notamment lorsque Formlabs a modernisé la technologie en 2011 avec la Form 1.
De nos jours, le SLA est largement employé dans diverses industries pour créer des modèles, des prototypes et des outillages rapides, allant de l’ingénierie au design produit. Il trouve également des applications dans le domaine de la joaillerie avec des résines calcinables et dans le secteur médical avec des matériaux bio-compatibles.
La Stéréolithographie a marqué l’essor de l’impression 3D, offrant des possibilités diverses et une précision remarquable pour la création d’objets variés, des prototypes aux pièces finales, dans de multiples secteurs industriels.
