L'impression tridimensionnelle (3D), également connue sous le nom de fabrication additive, est le processus de fabrication d'un objet solide tridimensionnel à partir d'un fichier numérique. L'impression peut être réalisée avec du plastique, de la résine et même du métal. Pour imprimer un objet 3D, un modèle numérique doit être créé à l'aide de la conception assistée par ordinateur (CAO). La conception est ensuite importée dans un logiciel d'impression 3D où le modèle est découpé en couches pour être lu par l'imprimante 3D. L'imprimante produit ensuite des couches de matériau les unes sur les autres.
Un objet imprimé en 3D est créé à l'aide de procédés additifs. Un processus additif consiste à créer un objet en déposant des couches successives de matériau jusqu'à ce que l'objet soit terminé. Si l'objet était coupé en deux, les couches finement coupées seraient apparentes. L'impression 3D contraste avec la fabrication soustractive, où un objet est créé en découpant ou en creusant un morceau de métal ou de plastique.
Types d'imprimantes 3D
Il existe plusieurs types d'imprimantes 3D qui utilisent différents processus pour créer des objets, notamment:
- Modélisation des dépôts fondus (FDM): Construit des objets couche par couche de bas en haut en chauffant et en extrudant un filament thermoplastique. C'est le seul type d'imprimante 3D qui utilise des thermoplastiques de qualité production, ce qui signifie que les articles créés ont de meilleurs attributs mécaniques, thermiques et chimiques.
- Stéréolithographie (SLA): Fonctionne avec un excès de plastique liquide qui finit par durcir et se forme en un objet solide. Une fois le plastique durci, l'imprimante forme une autre couche au laser jusqu'à ce que tout le processus soit terminé. Une fois l'impression terminée, l'objet est rincé à l'aide d'un solvant et placé dans un four à ultraviolets pour terminer le traitement.
- Traitement numérique de la lumière (DLP): Utilise des micromiroirs numériques disposés sur une puce semi-conductrice. Cette même technologie se retrouve dans les téléphones portables et les projecteurs de films. Il applique un panneau d'affichage à cristaux liquides sur la surface de la couche imprimée. Il durcit rapidement lorsqu'il est exposé à une lumière vive.
- Frittage sélectif au laser (SLS): Utilise un laser comme alimentation pour former des éléments imprimés solides. Le matériau utilisé pour ce type d'impression va du nylon, du verre et de la céramique aux métaux tels que l'aluminium, l'argent et l'acier.
D'autres types d'imprimantes 3D incluent la fusion sélective au laser, la fabrication d'objets stratifiés et la fusion numérique par faisceau. Ces types d'imprimantes sont plus anciens et, à mesure que de nouvelles technologies émergent, elles deviennent obsolètes ou économiquement non viables.
Utilisations de l'impression 3D
L'impression 3D peut être utilisée pour la maison, mais elle est également utile pour de nombreuses industries:
- L'industrie aérospatiale et de défense utilise des imprimantes 3D pour créer des éléments tels que des conduits d'air, des panneaux muraux et certains composants métalliques structurels.
- L'industrie automobile utilise ces imprimantes comme un outil efficace pour le développement de produits et le prototypage.
- L'industrie dentaire crée des produits dentaires tels que des couronnes, des ponts et des attelles occlusales qui correspondent parfaitement à l'anatomie d'un patient.
- Dans l'industrie de la beauté, les baguettes de mascara imprimées en 3D sont un produit populaire.