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Technologies disponibles

FDM Dépôt de fil fondu

L’impression 3D par dépôt de fil fondu (FDM), technologie la plus populaire et la plus accessible, permet la production rapide de prototypes et de pièces fonctionnelles à moindre coût.

Le fonctionnement du procédé FDM repose sur l’extrusion par une buse d’un filament de matière plastique, qui est chauffé puis déposé strate par strate pour former la pièce.

Parce que l’impression 3D FDM est la technologie la plus abordable et la plus commune, elle est idéale pour le prototypage rapide et la production de pièces finies.

L’impression 3D SLA ou stéréolithographie est une technologie de fabrication additive dont le fonctionnement repose sur la photopolymérisation. Une résine photosensible est en effet solidifiée par un rayon laser qui parcourt la plateforme d’impression en suivant le modèle 3D de la pièce à imprimer.

Le procédé SLA (stéréolithographie) permet la production de pièces présentant un haut niveau de détails et un excellent état de surface, il est donc idéal pour la réalisation de prototypes visuels.

L’impression 3D par frittage sélectif par laser (SLS) est une technologie industrielle de fabrication additive. Elle permet la production de pièces finies, de prototypes fonctionnels et de petites séries de pièces aux géométries potentiellement complexes.

Le procédé SLS repose sur la fusion, couche par couche, de fines particules de poudre de polymère par un laser haute puissance. Les pièces réalisées en impression 3D SLS possèdent de bonnes propriétés mécaniques et un aspect rugueux.

Matériaux disponibles

ABS

L’ABS (acrylonitrile butadiène styrène) est l’un des thermoplastiques les plus communs en fabrication additive, notamment en impression 3D FDM (dépôt de fil fondu).

Facilement imprimable et peu onéreux, l’ABS est également reconnu pour sa résistance aux chocs, sa légèreté et sa ductilité.

Ses qualités font de l’ABS un plastique incontournable en fabrication additive. Il est en effet idéal pour le prototypage rapide et la réalisation de maquettes, mais également pour la production de pièces fonctionnelles.

L’ASA (acrylonitrile styrène acrylate) est un thermoplastique dont les propriétés sont proches de celles de l’ABS. Principalement utilisé sous forme de filaments en impression 3D FDM, l’ASA présente en effet une bonne résistance aux chocs. Mais en plus de ces bonnes propriétés mécaniques, l’ASA est aussi résistant à l’eau, au froid et aux UV.

C’est pourquoi l’ASA est un matériau particulièrement recommandé pour la fabrication de pièces qui seront confrontées à des conditions défavorables, notamment pour un usage en extérieur.

Plus communément appelé nylon, le PA ou polyamide est un polymère thermoplastique répandu en fabrication additive industrielle, notamment en impression 3D SLS.

Le nylon, dont les variantes les plus populaires sont le PA6, le PA11 et le PA12, permet effectivement de produire des pièces possédant d’excellentes propriétés mécaniques ainsi qu’une bonne résistance chimique et à l’abrasion. Le nylon (PA) est ainsi idéal pour les applications fonctionnelles.

Le PLA ou acide polylactique est un bioplastique (plastique biosourcé et biodégradable) très populaire en impression 3D par dépôt de fil fondu (FDM).

Facile à imprimer en 3D et disponible dans une grande diversité de couleurs, le PLA a également pour avantage son prix accessible.
Du fait de ses qualités visuelles, le filament de PLA est recommandé pour la réalisation de pièces à finalité esthétique (prototypes visuels, pièces ornementales, etc.).

Le TPU est un élastomère thermoplastique (TPE) de type polyuréthane utilisé pour l’impression 3D de pièces flexibles.

D’une dureté Shore variable (85A – 95A), le TPU reproduit d’une certaine manière les performances du caoutchouc. Il permet ainsi d’obtenir des pièces souples qui ont également l’avantage de présenter une résistance élevée aux chocs et à l’abrasion.

Les résines d’impression 3D sont des polymères photosensibles utilisés principalement en stéréolithographie (SLA), mais aussi avec les technologies DLP et PolyJet.

Ces résines sont des matières plastiques thermodurcissables qui se solidifient par exposition au rayonnement UV.
Il existe aujourd’hui une grande diversité de résines qui permettent une multitude d’applications (résine flexible, résine dentaire, etc.) pour la production de pièces aux détails fins et à l’état de surface excellent.

Finitions disponibles

Lissage

Le lissage est un post-traitement couramment utilisé en fabrication additive, notamment pour les pièces imprimées avec le procédé FDM (dépôt de fil fondu).

Pour obtenir cette finition, la pièce est exposée pendant une durée variable à de la vapeur d’acétone, ce qui lui donne un aspect brillant et lisse.

En impression 3D FDM, le lissage de surface est un post-traitement populaire car il permet la suppression ou la réduction des couches visibles qui ont été déposées par l’imprimante 3D.

La peinture est un post-traitement utilisé en impression 3D pour obtenir une couleur spécifique ou bien des détails colorés d’une plus grande finesse. Elle est notamment très utile pour la réalisation de prototypes visuels.

Cette finition est compatible avec une grande sélection de matériaux, et la peinture peut être appliquée soit au pinceau soit au pistolet (spray).

Souvent réalisé après une première étape de ponçage, le polissage est un post-traitement qui a pour objectif d’apporter davantage de brillance à la pièce imprimée en 3D.

Le polissage peut s’effectuer avec différents outils, dont les plus courants sont le chiffon à polir et la meule de polissage.

Le ponçage est un post-traitement généralement réalisé à la main, à l’aide d’abrasifs aux grains de plus en plus fins (ex. : papier de verre).

Simple à réaliser mais chronophage, le ponçage permet d’améliorer l’état de surface des pièces imprimées en 3D.

En savoir plus sur l’impression 3D à Angers

Technologies, matériaux et finitions en impression 3D

Vous souhaitez lancer l’impression 3D de vos pièces à Angers (Maine-et-Loire) ? Il vous faudra donc choisir parmi les multiples possibilités quant aux procédés, matières imprimables et post-traitements disponibles. Car il existe en effet un large choix de moyens de production en fabrication additive. En fonction des exigences de votre projet, ces choix seront bien sûr totalement différents. Il convient donc de bien réfléchir en amont aux réels besoins qui découlent de la finalité des pièces à produire, et de formaliser un cahier des charges aussi précis que complet.

Pour ce qui est des technologies d’impression 3D, il en existe pour répondre à toutes sortes de besoins, et la plupart d’entre elles sont disponibles à Angers et dans l’agglomération angevine (Loire-Authion, Trélazé, Avrillé, Les-Ponts-de-Cé, etc.). Les plus populaires sont toutefois le dépôt de fil (FDM), qui est la plus courante mais aussi la moins chère, la stéréolithographie (SLA) et le frittage sélectif par laser (SLS).
En impression 3D plastique, on trouve également des technologies plus spécifiques comme PolyJet ou MultiJet (MJP) qui permettent d’imprimer simultanément plusieurs couleurs.
Pour l’impression 3D de pièces métalliques, il existe aussi différents procédés, dont les principaux reposent sur la fusion sur lit de poudre (SLM, DMLS) et le dépôt de métal (DMD, DED).
Si vous ignorez quelle technologie choisir pour votre projet d’impression 3D à Angers (49000), vous pouvez demander conseil à des entreprises de conception 3D, ou directement à des imprimeurs 3D qui pourront vous proposer les meilleures solutions.

Concernant les matières imprimables, elles sont aujourd’hui très nombreuses, du fait de la recherche constante de nouvelles applications en fabrication additive. Les plastiques sont bien sûr largement plébiscités, et la vaste gamme désormais disponible permet d’imprimer tous types de pièces, pour une multitude d’usages.
Les deux plastiques que l’on rencontre le plus souvent en impression 3D, notamment dans le Maine-et-Loire (49), sont l’ABS et le PLA, qui ont aussi l’avantage d’être accessibles financièrement. Mais il existe également des plastiques destinés à des applications plus singulières, comme le TPU pour obtenir des objets souples, ou le PETG pour des pièces compatibles avec le contact alimentaire. La plupart des métaux peuvent aussi être imprimés en 3D, les plus populaires étant l’acier, l’aluminium, le titane et le cobalt-chrome.

Enfin, une fois l’objet imprimé, il est possible de lui appliquer divers post-traitements. Cela peut aller du simple ponçage à la peinture, au traitement thermique ou encore à la métallisation.

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