Un guide du débutant à l'impression 3D

Nous voyons le monde en trois dimensions. Désormais, nous pouvons aussi imprimer en trois dimensions, grâce à un procédé de fabrication devenu courant ces dernières années: l'impression 3D.

Une imprimante 3D utilise un "processus de fabrication additive" (ce qui signifie qu'un objet est construit couche par couche). La plupart des imprimantes 3D ont une seule tête d'extrusion, ce qui signifie que si vous souhaitez utiliser plusieurs couleurs, vous pouvez devez imprimer votre objet en sections, et même alors vous serez limité dans la façon dont l'objet peut être coloré. C'est pourquoi les exemples 3D les plus courants sont des objets comme un Yoda en plastique de couleur bleue - les imprimantes monochromes sont les plus courantes. Mais alors que tout le monde aime imprimer Yoda, la réalité est que les imprimantes 3D d'aujourd'hui sont utilisées pour tout imprimer, des prototypes de conception aux bijoux, à l'artisanat, aux pièces de produits, aux parties du corps et même à la nourriture.

Lorsque les imprimantes stéréolithographiques ont été introduites pour la première fois au milieu des années 1980, elles coûtaient six chiffres et étaient destinées aux applications commerciales et industrielles. Ce n'est qu'en 2012 environ que les prix ont chuté de façon spectaculaire, les imprimantes coûtant 1 000 $ contre 20 000 $. La baisse des prix s'est accompagnée d'un élargissement du public des imprimantes 3D: les communautés des fabricants, des arts et de l'éducation se sont toutes impliquées, tout comme les concepteurs à la recherche d'un prototypage rapide et peu coûteux. Les prix devraient encore baisser de 6,4 % en 2016, selon un rapport d'un chercheur de marché IBISWorld.

Différentes imprimantes utilisent différentes techniques d'impression. Les imprimantes 3D grand public utilisent généralement l'une des deux approches principales.

FFM (fabrication de filaments fondus, également appelée fabrication par dépôt de filaments ou filament fondu dépôt) les imprimantes utilisent une tête d'impression mobile pour constituer des couches de filament de plastique fondu en forme de objet.

Les imprimantes SLA (stéréolithographie) solidifient la résine à l'aide d'un laser ultraviolet (certains modèles utilisent des projecteurs de traitement numérique de la lumière, mais ceux-ci ont tendance à être moins précis). Les imprimantes SLA sont généralement plus coûteuses, mais elles sont capables de modèles plus précis et détaillés en raison de la résolution et de la précision du laser.

Les imprimantes FFM peuvent généralement alimenter une multitude de matériaux via leurs extrudeuses. Les choix courants incluent l'ABS, un matériau robuste et recyclable à base de pétrole, et le PLA (acide polylactique), un matériau résistant et biodégradable qui est à la fois malléable à la chaleur et pouvant être peint, mais il est également plus difficile à coller que l'ABS. Ces matériaux sont souvent disponibles dans une gamme de couleurs, mais comme la plupart des imprimantes n'ont qu'une seule tête d'impression, vous imprimerez généralement l'intégralité de votre objet dans une seule couleur.

Les imprimantes SLA ont des choix plus limités dans les matériaux disponibles et les couleurs disponibles. Les choix de matériaux dépendront du fait que l'imprimante utilise le laser ultraviolet ou un projecteur DLP. Les résines peuvent être rigides ou flexibles et sont plus chères que les filaments plastiques utilisés dans l'impression FFM.

Alors que les coûts des imprimantes et des matériaux d'impression ont considérablement diminué, l'achat d'une imprimante 3D reste un investissement important, commençant autour de 300 $ et augmentant rapidement à partir de là.

Le plus grand défi est peut-être la convivialité. La configuration et l'utilisation des imprimantes sont devenues plus faciles, mais pour créer quelque chose, vous devez commencer par quelque chose, en particulier un modèle 3D.

Si vous êtes un connaisseur de la conception, vous pourrez peut-être créer une conception à l'aide d'un logiciel de modélisation 3D et exporter le produit numérique fini en tant que fichier STL que toutes les imprimantes 3D utilisent pour imprimer. Pour nous, simples mortels, cependant, il s'agit généralement d'utiliser des fichiers STL disponibles gratuitement (vous pouvez en trouver de nombreux gratuits dans une bibliothèque d'objets 3D en ligne comme Thingiverse), en achetant un dessin dans divers magasins en ligne ou en créant vos propres scans 3D.

Si vous prévoyez d'emprunter la voie du scan-it-it-yourself, vous pouvez utiliser une webcam 3D, disponible sur certains PC (y compris le Pousse HP, qui dispose d'une option de plate-forme rotative à utiliser avec son scanner 3D intégré) ou en tant qu'appareils autonomes, une caméra 3D comme une Microsoft Kinect, ou utilisez un service de numérisation 3D tiers.

Avant de vous procurer une imprimante 3D bon marché et d'expérimenter dans le monde 3D, réfléchissez à la taille des objets que vous pourriez vouloir créer. Si votre objectif est d'imprimer des règles d'un pied de long (pour une raison quelconque), vous n'atteindrez pas cet objectif si l'imprimante que vous choisissez ne peut gérer que des objets de moins de 6 pouces de hauteur et de largeur.

Une autre vérification de la réalité est la vitesse et la qualité d'impression. Vous serez en mesure d'éliminer une journée de corvées pendant que l'imprimante fonctionne, avec un modèle typique de 4 pouces nécessitant jusqu'à 12 heures d'impression. Comme pour les imprimantes ordinaires, la vitesse d'impression dépend également de la qualité d'impression.

Enfin, réfléchissez au type de sortie que vous souhaitez, et pas seulement parce que vous devez considérer les matériaux que vous utiliserez pour créer votre objet. Si vous voulez des objets très détaillés tels que des bijoux ou des modèles réduits, procurez-vous une imprimante SLA car elles sont plus aptes à reproduire les détails les plus fins. Si vous voulez un faible coût et une facilité d'utilisation, procurez-vous une imprimante FFM.

Et tandis que le PLA est considéré comme un matériau un peu plus sûr pour les aliments que l'ABS, aucun d'eux - extrudé via une imprimante 3D - n'est vraiment sûr à manger pour diverses raisons. Notre conseil: ne pensez même pas à imprimer des assiettes, des tasses et des cuillères.

Si vous avez un budget serré et que vous êtes prêt à faire des compromis, le 349 $ Imprimante micro 3D M3D est un excellent choix de départ. Ce modèle FFM créera des objets de moins de 5 pouces et utilise une variété de matériaux, mais il est plus lent que les autres modèles que nous avons vus.

Pour les passionnés avec un budget plus important, nous recommandons les objets Aleph à 1 250 $ Lulzbot Mini, qui impressionne par sa facilité d'utilisation et sa gamme de fonctionnalités. Cette imprimante FFM prend en charge l'impression d'objets d'un peu moins de six pouces, elle prend en charge une gamme impressionnante de matériaux de filament, et il est livré avec une version personnalisée du populaire Cura 3D open source Logiciel.