Une impression 3D finie retirée d'une imprimante 3D

Qu'est-ce que l'impression 3D ?

Comment ça marche ? | Qu'est-ce qui peut être imprimé en 3D ? | Combien ça coûte ?

    L'impression 3D est un processus de fabrication qui crée un objet physique à partir d'un fichier de modèle numérique. La technologie fonctionne en ajoutant couche après couche un matériau pour former un objet complet.

    Dans ce guide du débutant, nous vous présentons tout ce que vous devez savoir pour être prêt à commencer l'impression 3D. Pour vous aider à trouver votre chemin, voici une liste des sujets abordés dans cet article.

    1. Introduction

    2. Que pouvez-vous imprimer en 3D ?

    3. Comment fonctionne l'impression 3D ?

    4. Les technologies d'impression 3D expliquées

    5. Comment utiliser une imprimante 3D ?

    6. Matériaux d'impression 3D

    7. Combien coûte l'impression 3D ?

    Présentation de l'impression 3D

    Le processus d'impression 3D a été conçu dans les années 1980 et est initialement connu sous le nom de « prototypage rapide ». Il a permis aux entreprises de développer des prototypes plus rapidement et plus précisément comparé à d'autres méthodes. Après plus de 30 ans d'innovation, ses utilisations sont aujourd'hui beaucoup plus variées.

    Les fabricants, les ingénieurs, les concepteurs, les enseignants, les médecins et les amateurs utilisent la technologie pour un large éventail d'applications.

    The 3D printing process up close
    L'impression 3D est un procédé de fabrication « additive » qui consiste à former un objet par couches
    A 3D printed part in use
    Une pièce imprimée en 3D utilisée dans l'industrie automobile

    Falling costs and the development of more compact ‘desktop’ 3D printers have also made the technology increasingly accessible over time.

    What can you 3D print?

    Any technology exists to solve a problem or make our lives better – and 3D printing is no different. Before diving into all the technical details, let’s look at what 3D printing is used for.

    Prototypes

    True to its origins as ‘rapid prototyping’, 3D printing is still widely used for this purpose. With 3D printing, designers and engineers can print their digital designs and review them within hours.

    There are different types of prototyping that 3D printing can be used for. Designers can create multiple early concepts to set the direction of a product development process, or in later design stages create a realistic mockup to evaluate shape and form – for example how a phone feels in the hand.

    And engineers can use diverse material options to perform functional testing of their prototypes, such as checking heat or impact resistance, or fit testing the design of a new part.

    Functional parts

    Most plastic products are created by injection molding – a process where molten plastic is injected into a metal mold, where it sets in the desired shape. While this process can take as little as a few seconds and is easy to repeat, it takes much longer to make the initial mold and only becomes cost effective once you’ve made a lot of parts.

    What if you only need a few hundred? Or you need them by the end of the week? That’s where 3D printing can help.

    3D printed product prototypes
    Premiers prototypes de concept pour un support de tablette, réalisés par impression 3D
    Un atelier avec plusieurs imprimantes 3D
    Certaines pièces sont suffisamment petites pour être imprimées par lots en une seule fois

    Alors que les imprimantes 3D sont devenues plus fiables et capables d'imprimer avec un plus large éventail de matériaux (des solides composites de verre ou de métal aux matériaux flexibles de type caoutchouc), la fabrication à court terme de petits lots est devenue une option réaliste.

    Les imprimantes 3D donnent au producteur plus de contrôle et de flexibilité. Si l'expédition d'un composant est retardée ou qu'il y a un pic de demande pour votre produit, les pièces peuvent simplement être imprimées en 3D afin que les calendriers de production restent sur la bonne voie. Cela est non seulement utile pour les entreprises de fabrication, mais a aussi contribué à assurer la sécurité des médecins au début de la pandémie de COVID-19, lorsque les EPI et les autres chaînes d'approvisionnement ne pouvaient pas répondre à la demande.

    Les pièces de rechange sont courantes sur les lignes de fabrication et d'emballage où tout problème et tout temps d'indisponibilité peuvent être très coûteux. Si une pièce ne peut plus être approvisionnée ou tombe fréquemment en panne et doit être optimisée, l'impression 3D signifie qu'une pièce de rechange peut être installée en quelques heures.

    Outils

    Techniquement un type de pièce fonctionnelle, l'outillage imprimé en 3D est maintenant si répandu qu'il peut être considéré comme une catégorie d'application. Les fabricants peuvent créer et tester de nouveaux outils ou des outils optimisés quand ils le souhaitent, ainsi que des fixations et gabarits personnalisés pour faciliter et reproduire le processus de fabrication, afin d'obtenir de résultats pertinents du premier coup.

    Modèles pour expliquer les concepts

    Outre la conception et la fabrication de produits, l'impression 3D est également un outil utile pour visualiser les concepts en 3D.

    Les applications comprennent des modèles architecturaux de nouveaux développements, des modèles médicaux pour planifier la chirurgie ou expliquer les procédures aux patients et des visualisations à des fins éducatives.

    Un outil d'impression 3D en cours d'utilisation
    Un outil imprimé en 3D utilisé pour un changement de ligne de fabrication
    Un modèle imprimé en 3D d'un projet architectural
    Des architectes examinent un modèle imprimé en 3D de leur projet

    Un avantage supplémentaire de l'impression 3D dans l'enseignement est que les élèves s'impliquent dans l'utilisation de la technologie, développant ainsi des compétences STEAM essentielles telles que la conception 3D et la compréhension des propriétés des matériaux et des processus de fabrication.

    Comment fonctionne l'impression 3D ?

    Comme nous l'avons vu auparavant, le processus d'impression 3D consiste à fabriquer une couche sur une couche de plastique fondu pour créer un objet. Au fur et à mesure que chaque couche se fixe, la couche suivante est imprimée par-dessus et l'objet se construit.

    Pour réaliser une impression 3D, il faut un fichier numérique qui indique à l'imprimante 3D où imprimer le matériau. Le format de fichier le plus courant est les fichiers G-code. Il contient essentiellement des « coordonnées » permettant de guider les mouvements de l'imprimante, à la fois horizontalement et verticalement - également connues sous le nom d'axes X, Y et Z.

    Les imprimantes 3D peuvent imprimer ces couches à différentes épaisseurs, connues sous le nom de hauteur de couche. Un peu comme les pixels sur un écran, un plus grand nombre de couches dans une impression donne une « résolution » plus élevée. Le résultat sera plus beau, mais l'impression sera plus longue.

    Impression 3D ou fabrication additive ?

    C'est cette addition de couches qui donne à l'impression 3D son autre nom : la « fabrication additive ».

    Vous verrez souvent ces termes utilisés pour désigner le même processus de fabrication. La fabrication additive est à l'opposé des procédés « soustractifs », où le matériau est retiré (ou soustraite) d'un bloc plus grand pour créer l'objet final, par exemple l'usinage CNC.

    Impression 3D FDM vs FFF – explication

    Une autre chose qui peut confondre les novices dans l'impression 3D est de voir des références aux processus FDM (fused deposition modeling) et FFF (fused filament fabrication) : dépôt de fil fondu. Encore une fois, ce sont essentiellement des noms différents pour la même chose qu'ils désignent tous les deux un type spécifique d'imprimante 3D.

    Existe-t-il différents types d'imprimantes 3D ? Oui ! Mais ne vous inquiétez pas, nous allons y jeter un coup d'œil rapidement.

    Quelles sont les différentes technologies d'impression 3D ?

    Les plastiques sont un type de matériau polyvalent et il existe de nombreuses façons de les utiliser pour la fabrication. L'impression 3D ne fait pas exception, alors explorons les différentes méthodes.

    Les technologies les plus utilisées sont l'impression 3D FFF, la stéréolithographie (SLA) et le frittage par laser sélectif (SLS).

    Qu'est-ce que l'impression 3D FFF ?

    Le procédé FFF implique l'extrusion d'une épaisse chaîne de matériau, communément appelée filament, à travers une buse chauffée. La buse est montée sur un système de mouvement qui la déplace autour d'une surface de fabrication où le filament fondu est déposé sur un plateau de fabrication. À mesure que le matériau refroidit et se solidifie, le plateau de fabrication se déplace d'une fraction d'un millimètre couche par couche jusqu'à ce que l'objet soit complet.

    Le processus d'impression 3D FFF
    Le processus d'impression 3D FFF

    Qu'est-ce que l'impression 3D SLA ?

    L'impression 3D SLA utilise une résine durcissant sous l'effet des UV comme matériau. La résine est versée dans un récipient à fond de verre dans lequel une plate-forme de fabrication est immergée. Un laser projette la lumière UV sur la résine pour faire durcir de manière sélective une section transversale de la forme requise. La plate-forme est extraite progressivement du récipient pour fabriquer l'impression.

    Qu'est-ce que l'impression 3D SLS ?

    L'impression 3D SLS utilise un matériau en poudre, généralement un polymère. La poudre est stockée dans un récipient, où une lame distribue une fine couche de matériau sur la surface de fabrication. Un laser fusionne les petites particules de matériau pour former une unique couche horizontale de la pièce. Le récipient se déplace ensuite d'une fraction d'un millimètre pour entamer une nouvelle couche, et la lame balaie la surface de fabrication pour déposer une nouvelle couche de matériau brut. Ce processus se répète jusqu'à la formation d'un objet complet.

    SLA 3D printing
    Modèle imprimé en résine sur une imprimante SLA
    SLS 3D printing
    Retrait d'une pièce finie imprimée en 3D par SLS

    Il ne s'agit en aucun cas d'une liste exhaustive et vous pouvez également rencontrer les éléments suivants :

    • DLP (traitement direct de la lumière) – Processus à base de résine similaire au SLA. Au lieu d'un laser qui polymérise un point individuel de résine à la fois, le DLP utilise la lumière pour projeter une image de la couche entière dans la résine.

    • Projection de liant - Un procédé à base de poudre similaire au SLS, sauf que la poudre est fusionnée par un liant plutôt que par un laser.

    • Projection de matériaux - Une variante de l'impression à jet d'encre « 2D » qui permet de créer des pièces en 3D en déposant de la cire ou une matière plastique, puis en la durcissant à l'aide d'une lumière UV.

    • SLM (fusion sélective au laser) – L'une des quelques variantes similaires de la technologie SLS pour l'impression 3D en métal

    Vous souhaitez comprendre les avantages et les inconvénients de chaque technologie ? Lisez notre guide détaillé comparant les procédés d'impression 3D.

    Comment utiliser une imprimante 3D ?

    Alors, maintenant que vous savez comment elles fonctionnent, comment utiliser une imprimante 3D étape par étape ? Beaucoup d'entre elles partagent les mêmes étapes de base que nous aborderons ensuite, mais elles peuvent également être plus ou moins faciles à utiliser en fonction de leurs caractéristiques (nous y reviendrons plus tard).

    Étape 1 - Préparez votre conception pour l'impression 3D. À ce stade, il est important que vous ayez une pièce prête à être imprimée et que vous ayez choisi votre matériau. Il peut s'agir d'une pièce que vous avez conçue vous-même à l'aide de la CAO (conception assistée par ordinateur), d'une pièce issue d'un scan 3D ou d'une pièce provenant d'un inventaire de modèles existants.

    Avant de commencer à imprimer, vous devez traduire votre dessin en « coordonnées » que l'imprimante 3D peut comprendre et lui communiquer des paramètres importants, comme le matériau avec lequel vous allez imprimer.

    C'est ce que l'on appelle la « découpe » car il s'agit de découper la conception 3D en couches, vous l'avez deviné. Cette opération est généralement effectuée dans un programme appelé logiciel de découpe ou de préparation de l'impression. Notre logiciel de découpe Ultimaker Cura est livré avec de nombreux paramètres préconfigurés, ce qui signifie qu'il ne vous faudra normalement que quelques secondes pour préparer une impression. Si vous préférez un contrôle granulaire du processus d'impression, vous pouvez également utiliser des centaines de paramètres personnalisés. Une fois la découpe effectuée, votre fichier est prêt à être imprimé.

    Préparation d'une impression 3D avec un logiciel
    Préparation d'une impression 3D avec le logiciel Ultimaker Cura

    Étape 2 - Configurez votre imprimante. Vous pouvez également effectuer cette étape en premier si vous le souhaitez. Il se peut aussi que vous n'en ayez pas besoin du tout, par exemple si vous imprimez régulièrement le même type de pièces.

    Mais avant de commencer à imprimer, assurez-vous d'avoir le bon matériau chargé. Les imprimantes 3D FFF comme Ultimaker vous permettent également de choisir différentes tailles de buse, une buse plus petite donnant des impressions plus détaillées et une buse plus grande accélérant les temps d'impression. Si vous utilisez le logiciel Ultimaker avec une imprimante 3D Ultimaker, il vérifiera la configuration de votre imprimante et vous demandera si quelque chose doit être modifié.

    Étape 3 – Envoyez votre fichier à l'imprimante. Une fois que vous êtes prêt, vous devez transférer le fichier vers votre imprimante 3D. Il existe deux façons principales de procéder. L'une d'entre elles consiste à charger le fichier sur un périphérique de stockage des données (comme une clé USB), à le placer dans l'imprimante et à démarrer votre tâche d'impression via l'interface de l'imprimante. L'autre option consiste à envoyer la tâche à distance à une imprimante compatible réseau via votre réseau local ou le cloud. L'impression à distance est particulièrement utile si vous n'êtes pas au même endroit que votre imprimante 3D.

    Étape 4 – Impression 3D. Vous pouvez maintenant vous asseoir et vous détendre ! Ou, si vous êtes au travail, optez pour autre chose pendant que l'imprimante fait son travail.

    Les temps d'impression varient en fonction de la taille et du niveau de détail de votre objet imprimé et de votre type d'imprimante 3D. Sur une imprimante 3D FFF telle que Ultimaker, un petit composant ou un prototype grossier peut ne prendre que quelques heures. La plupart des pièces seront prêtes le lendemain si vous laissez l'imprimante fonctionner toute la nuit. Et si vous avez besoin d'une impression très grande et détaillée, vous devrez peut-être attendre quelques jours.

    Certaines plateformes d'impression 3D vous permettent de surveiller votre tâche d'impression. Vous pouvez le faire via Ultimaker Digital Factory et avec une imprimante Ultimaker S3 ou Ultimaker S5, vous pouvez même voir la progression via une webcam.

    Lorsque l'impression est terminée, retirez-la de l'imprimante. Selon le matériau que vous avez choisi et le processus d'impression, certaines étapes manuelles finales peuvent être nécessaires avant d'être prête à l'emploi. Avec une imprimante 3D FFF, ce « post-traitement » n'est souvent pas que de décoller un petit bord de matériau autour de la pièce. D'autres méthodes, telles que le SLA ou le SLS, nécessitent généralement un post-traitement plus complexe, par exemple l'élimination de la poudre libre de la chambre d'une imprimante SLS.

    Envoi d'une tâche d'impression à distance au bureau
    Avec la plateforme Ultimaker, vous pouvez préparer une impression, choisir une imprimante avec la configuration requise, puis envoyer la tâche d'impression - tout cela à distance. Il suffit de la récupérer une fois terminé

    Les imprimantes 3D sont-elles faciles à utiliser ?

    Cela peut dépendre de nombreux facteurs, mais en général, l'impression 3D est l'un des processus de fabrication les plus accessibles disponibles. Par rapport au moulage par injection ou à l'usinage CNC, les imprimantes 3D sont un moyen beaucoup plus facile de fabriquer des pièces et des modèles, c'est pourquoi elles fonctionnent comme une technologie de bureau partout, des écoles aux bureaux.

    Mais vous devez connaître quelques éléments qui vous aideront à vivre l'expérience de l'impression 3D sans tracas :

    • Choix de matériau : peut-être la zone clé dans laquelle toutes les imprimantes 3D ne sont pas créées égales. Vérifiez les matériaux qu'une imprimante 3D peut imprimer ou vous pourriez être surpris de découvrir que vous êtes limité à un ou deux matériaux seulement. Pire encore, certains fabricants d'imprimantes ne vous permettent d'imprimer qu'avec leurs propres matériaux, ce qui vous oblige à les utiliser à chaque fois. Recherchez une imprimante 3D compatible avec un large éventail de matériaux, y compris ceux fabriqués par des tiers, afin de pouvoir tirer parti des options quasi infinies disponibles sur le marché et bénéficier d'innovations ouvertes

    • Automation : chaque fois que vous imprimez en 3D, il y a potentiellement des centaines de paramètres et de configurations en jeu, comme la température de l'imprimante ou la façon dont la buse va se déplacer pour fabriquer l'impression. Mais chez Ultimaker, nous pensons que cela ne doit pas être synonyme de complexité pour l'utilisateur. Par exemple, nos bobines de matériau sont livrées avec des puces NFC intégrées afin que l'imprimante sache ce qui est chargé. Les profils d'impression préconfigurés dans notre logiciel réduisent considérablement le temps de configuration pour chaque impression, et vous pouvez gérer l'ensemble du processus de bout en bout au même endroit via Ultimaker Digital Factory

    • Assistance et service : si les choses se passent mal, cela peut être frustrant et avoir un impact sur votre productivité. Veillez donc à vérifier que votre imprimante 3D est fournie avec une assistance complète et une garantie. Recherchez le dépannage, les FAQ et d'autres ressources afin de pouvoir résoudre facilement les problèmes vous-même et rester productif

    De quoi avez-vous besoin pour imprimer en 3D ?

    Votre imprimante 3D doit être livrée avec tout ce dont vous avez besoin pour démarrer. Vous trouverez ci-dessous la liste des éléments essentiels, ainsi que les options facultatives qu'il est bon de connaître :

    • Une imprimante 3D : OK, celle-ci est évidente

    • Matériau : votre imprimante doit en inclure dans la boîte ou elle peut être achetée auprès de fournisseurs d'impression 3D

    • Software : certaines marques d'imprimantes fournissent leur propre logiciel ou vous devrez peut-être trouver un programme compatible. Notez qu'il existe deux types de logiciels d'impression 3D : le logiciel de préparation de l'impression (ou découpe) et le logiciel de gestion de l'imprimante (ou de la tâche d'impression)

    • Consommables : en plus des matériaux, votre imprimante 3D peut nécessiter ou être livrée avec d'autres consommables. Par exemple, de l'huile ou de la graisse pour la maintenance, ou des aides adhésives pour la surface de fabrication. Avec Ultimaker, tout ce dont vous avez besoin pour commencer se trouve dans la boîte

    • Outils (généralement facultatifs) : certaines imprimantes 3D peuvent nécessiter un ou deux outils de base pour effectuer des modifications de configuration ou une maintenance. (Encore une fois, avec Ultimaker, tout l'essentiel est inclus dans la boîte.) Sinon, si vous prévoyez d'utiliser énormément vos imprimantes 3D et que vous devrez effectuer un post-traitement des impressions, il est utile de garder quelques outils à portée de main. Nous avons créé un guide d'outils pour les imprimantes 3D FFF

    • Périphériques (en option) : ceux-ci peuvent ajouter d'autres fonctionnalités à votre imprimante 3D. Par exemple, pour certaines de nos imprimantes, vous pouvez également ajouter un Air Manager, qui renferme l'imprimante 3D et filtre jusqu'à 95 % des UFP (particules ultrafines), ou une Material Station qui stocke le filament dans un environnement optimal et charge automatiquement le matériau lorsqu'une bobine s'épuise

    Ensuite, tout ce dont vous avez besoin est une alimentation électrique et un espace de travail propre et sûr pour votre imprimante 3D. Vous trouverez plus de conseils sur ces sujets dans nos livres blancs gratuits et détaillés.

    Comment utiliser une imprimante 3D à la maison ?

    Depuis des années, les amateurs et les entrepreneurs utilisent des imprimantes 3D de bureau chez eux, mais à une époque où le travail à distance est plus courant que jamais, c'est une question importante.

    En général, les mêmes conseils de configuration susmentionnés pour un lieu de travail sont recommandés. Mais pensez attentivement à deux considérations clés : la sécurité et l'espace. Les imprimantes SLS et SLA nécessitent un traitement minutieux des produits chimiques dangereux avant que la résine ou la poudre inutilisée ne puisse être mise au rebut avec vos déchets domestiques. Et comme l'espace est probablement une préoccupation essentielle dans la maison, choisir une imprimante grand format comme l'Ultimaker S5 Pro Bundle peut ne pas être pratique comparé à une plus petite unité comme une Ultimaker 2+ Connect ou une Ultimaker S3.

    Imprimantes 3D grand et petit format côte à côte
    Les imprimantes 3D varient en taille. Vérifiez les dimensions avant de l'installer à l'endroit choisi

    Quels sont les matériaux utilisés dans l'impression 3D ?

    Les polymères en plastique sont les matériaux les plus courants utilisés dans l'impression 3D. L'utilisation d'autres matériaux est possible. Par exemple, il existe des imprimantes 3D dédiées au métal, mais elles sont spécialisées comparé aux imprimantes polymères. Et des machines surdimensionnées basées sur la technologie d'impression 3D commencent à être développées pour les matériaux de construction comme le béton.

    Les types d'imprimante 3D courants tels que FFF et SLS peuvent imprimer des mélanges de polymères et d'autres matériaux (comme le métal, le verre ou le bois). Ils sont connus sous le nom de composites et offrent certaines propriétés du matériau mélangé.

    Dans le contexte de l'impression 3D FFF, les termes « matériau d'impression 3D » et « filament d'impression 3D » peuvent être utilisés de manière interchangeable. Cela s'explique par le fait que le matériau brut vient sur les bobines de filament fin.

    Dans les sections suivantes, nous allons examiner certains filaments d'impression 3D plus en détail par catégorie.

    Matériaux d'impression 3D pour débutants

    PLA

    Dérivé de ressources organiques et renouvelables et facile à imprimer, le PLA est le filament idéal pour les débutants. Le PLA possède également d'excellentes propriétés visuelles. Mais sa faible résistance à la température et le fait que les propriétés mécaniques peuvent se dégrader avec le temps font que le PLA est souvent négligé pour les applications fonctionnelles et mécaniques.

    PETG

    Grâce à un mélange équilibré de propriétés, le PETG est devenu l'un des matériaux d'impression 3D les plus utilisés. On pourrait facilement le classer parmi les « matériaux d'ingénierie » mais il constitue également une bonne option pour les débutants grâce à sa bonne imprimabilité. Combinant la résistance aux chocs et aux produits chimiques avec de bonnes propriétés thermiques, tout en étant moins cher comparé à de nombreux autres matériaux d'ingénierie, il s'agit du filament de prédilection pour les applications d'ingénierie pour de nombreux utilisateurs.

    Matériaux d'ingénierie pour l'impression 3D

    Nylon

    Possédant une résistance aux produits chimiques et capable de supporter des contraintes mécaniques importantes, le nylon est une option polyvalente pour les pièces d'utilisation finale.

    ABS

    Offrant des propriétés mécaniques et de résistance à la chaleur supérieures par rapport au PLA, l'ABS est un matériau pour des applications plus exigeantes. Cependant, il peut être difficile d'imprimer avec ce matériau, surtout sur une imprimante 3D moins chère, à cadre ouvert. Une chambre de fabrication fermée et une température contrôlée offrent une expérience beaucoup plus fiable.

    Evaluating a 3D printed prototype
    Les prototypes visuels doivent présenter de bonnes caractéristiques esthétiques et tactiles
    A 3D-printed end-use part in use
    Les pièces d'utilisation finale nécessitent des propriétés de matériau adaptées à leur application, telles que la résistance à l'usure ou des propriétés ignifugeantes

    Matériaux d'impression 3D flexibles

    TPU

    Grâce à ses propriétés similaires au caoutchouc, le TPU peut être étiré, déformé et résister aux chocs sans aucun problème.

    PP

    Semi flexible et résistant à la fatigue, le PP (ou polypropylène comme vous le savez peut-être) est idéal pour les applications nécessitant une certaine flexibilité, comme les charnières ou les conteneurs pour le stockage des liquides.

    Matériaux d'impression 3D spécialisés

    Matériaux composites

    Ces filaments combinent un polymère avec des fibres d'un autre matériau pour offrir des propriétés améliorées. Il existe deux catégories principales. Les composites techniques comprenant des fibres de verre, de carbone ou de métal offrent des propriétés mécaniques améliorées telles que la résistance et la rigidité. Et pour des propriétés visuelles uniques, il existe des options composites telles que la céramique ou les filaments de bois pour l'impression 3D, voire même dans l'obscurité. (Remarque : les fibres des filaments composites peuvent provoquer une abrasion. Vérifiez donc que votre imprimante est compatible avant d'en utiliser une.)

    Bien qu'ils se recoupent parfois avec les catégories ci-dessus, il existe de nombreux autres filaments d'impression 3D spécialisés à découvrir sur le marché, tels que les matériaux protégés ESD ou ignifugés.

    Matériaux de support

    Tout d'abord, expliquons rapidement de quoi il s'agit.

    Chaque nouvelle couche d'une impression 3D nécessite que la couche inférieure la supporte. Des problèmes surviennent lorsqu'une conception d'impression nécessite une saillie ou un élément suspendu en plein air. Ces matériaux servent donc littéralement de « support » pendant le processus d'impression et sont retirés après. Les supports peuvent être imprimés avec le même matériau que le reste de l'impression, mais leur retrait peut affecter la qualité de sa surface et sa précision dimensionnelle. Pour éviter cela, des supports spécialisés ont été développés.

    Matériau de support soluble

    Les matériaux de support solubles sont dissolubles, il n'y a donc aucun risque d'endommager votre pièce lors d'un retrait manuel. Le matériau de support PVA se dissout dans l'eau, tandis que le HIPS nécessite le solvant d-limonène.

    Breakaway

    Quelque part entre les options mentionnées jusqu'à présent, un matériau comme l'Ultimaker Breakaway est un matériau de support distinct qui est retiré manuellement. Cela accélère le processus – nul besoin d'attendre qu'il se dissolve, et il conserve la précision dimensionnelle de la pièce.

    3D print with and without support material
    Une pièce imprimée en 3D avec du matériau support (à gauche) et une fois le matériau de support retiré (à droite)

    Prix de l'imprimante 3D : explication de tous les coûts

    Maintenant que vous connaissez les tenants et aboutissants du fonctionnement de l'impression 3D, parlons argent. Une imprimante 3D doit être un atout à long terme pour votre organisation, offrant de la valeur pendant des années après son achat.

    Ce retour sur investissement est un avantage qui distingue l'impression 3D des autres solutions telles que l'externalisation. Mais comme pour tout atout à long terme, il est payant de connaître tous les coûts associés à la possession d'une imprimante 3D et les dépenses que vous devez prévoir à l'avenir.

    La liste ci-dessous devrait vous aider à comprendre les coûts impliqués, comment ils diffèrent en fonction de la technologie, et lesquels sont uniques ou répétitifs. (Les prix sont indicatifs et susceptibles d'être modifiés. Nous vous recommandons donc également de faire vos propres recherches.)

    • Prix d'une imprimante 3D - Avec des produits sur le marché destinés aussi bien à l'utilisateur privé qu'aux départements de R&D des sociétés de premier ordre, la situation est très variable. En règle générale, c'est le procédé FFF qui offre la plus grande variation de prix, depuis les machines pour amateurs qui coûtent quelques centaines de dollars jusqu'aux imprimantes de bureau plus performantes de l'ordre de 2 000 à 6 000 dollars. Les imprimantes SLA de bureau commencent à partir de 2 000 à 3 000 dollars, tandis qu'une imprimante SLS coûte généralement plus de 10 000 dollars. Les machines industrielles à grande échelle de toute technologie coûteront beaucoup plus cher

    • Périphériques – Ils peuvent ajouter des fonctionnalités supplémentaires, mais aussi des frais supplémentaires. Les périphériques de post-traitement sont presque essentiels pour les imprimantes SLA et SLS. Par exemple, les impressions SLA devront être lavées manuellement dans de l'alcool isopropylique et laissées au soleil pour durcir. Ainsi, en pratique, ces imprimantes nécessitent souvent l'achat de stations de post-traitement. Pour les imprimantes FFF, les périphériques peuvent rationaliser les flux de travail tels que la manipulation des matériaux, mais cela dépend de vos besoins

    • Maintenance et service - En règle générale, il s'agit uniquement du coût de remplacement des pièces consommables occasionnelles. Vérifiez l'assistance que votre vendeur inclut dans le cadre du prix - l'installation et la maintenance peuvent être incluses. Certains produits sont également offerts avec des options de garantie prolongée ou un plan de maintenance annuel. Ces plans peuvent apporter une certitude à certains clients, mais assurez-vous de lire les petits caractères en détail pour comprendre les conditions et l'assistance dont vous bénéficiez en cas de problème.

    • Énergie - Pour une utilisation régulière d'une imprimante 3D Ultimaker, nous avons calculé que cela représentait environ 50 dollars par an. Mais si vous voulez un chiffre plus précis, vérifiez les spécifications de consommation d'énergie d'une imprimante 3D et effectuez un calcul en fonction de votre utilisation probable et des tarifs d'énergie locaux

    • Matériaux - Pensez aux coûts des matériaux comme à l'essence pour votre voiture. Bien qu'ils ne puissent être considérés isolément, ils constitueront à long terme l'un des coûts de fonctionnement les plus élevés. Pour l'impression 3D FFF, un filament courant comme le PLA ou le PETG coûtera environ 20 à 50 dollars par kilogramme, ou 60 à 120 dollars pour les filaments d'ingénierie ou de support spécialisés. Les résines SLA d'entrée de gamme coûtent environ 50 dollars par litre, et la plupart des options professionnelles coûtent entre 150 et 400 dollars. La poudre SLS peut coûter entre 100 et 200 dollars par kilogramme

    • Logiciel - La plupart des imprimantes 3D de niveau professionnel sont fournies avec un logiciel, généralement pour vous permettre de préparer vos impressions et de gérer les imprimantes. Beaucoup d'imprimantes 3D moins chères ne sont pas livrées avec un logiciel adéquat, mais heureusement notre logiciel Ultimaker Cura est compatible avec des centaines de machines et peut être téléchargé gratuitement. Et si vous voulez vraiment étendre l'impression 3D à votre unité commerciale ou même à l'ensemble de votre entreprise, envisagez un plan de logiciel d'entreprise avec des fonctionnalités supplémentaires telles qu'une assistance directe, des cours de formation en ligne et un stockage dans le cloud pour vos pièces et vos projets

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    A 3D printer with software and material products
    Une imprimante 3D fait partie d'un écosystème qui comprend des périphériques, des matériaux et des logiciels, qu'ils proviennent du fabricant ou de tiers

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      6 overlooked benefits of 3D printing for your supply chain

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      3D printing – Outsource, or print in-house?

      3D printing is becoming increasingly integral in the workplace. It helps companies validate designs, perform functional tests, and bring products to market more quickly.

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