Vous avez entendu parler de l'impression 3D et vous voulez savoir ce que c'est et comment cela fonctionne vraiment ? Alors vous êtes exactement ici.

Des bâtiments aux prothèses en passant par l'aérospatiale et même la nourriture, l'impression 3D est une technique de fabrication en constante évolution qui gagne en popularité chaque jour.

Bien qu'encore à ses balbutiements, l'impression 3D a pris d'assaut le monde de la fabrication avec ses avantages inégalés et son incroyable potentiel.

Que vous soyez un débutant complet ou un professionnel chevronné, les explications et conseils d'impression 3D suivants vous apporteront à coup sûr de la joie.

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

En impression 3D, des objets tridimensionnels sont créés à partir d'un modèle numérique préalablement conçu.

Il s'agit d'une technologie de superposition, ce qui signifie que les produits sont fabriqués en imprimant couche après couche jusqu'à ce que l'objet entier soit formé.

Qu'il s'agisse d'une œuvre d'art, d'une forme architecturale, du prototype d'un produit que vous souhaitez tester, d'un accessoire pour la maison, d'une pièce automobile, d'un appareil biomédical, d'un composant aérospatial ou même d'un organe biologique - au fur et à mesure que vous construisez couche par couche , vous pouvez créer des produits avec un haut niveau de complexité qui ne serait pas possible avec les méthodes de fabrication conventionnelles.

Cela dépend bien sûr des limites de l'imprimante 3D que vous utilisez.

Mais cela montre à quel point les applications possibles de l'impression 3D sont déjà (et seront à l'avenir) diverses. L'impression 3D est également connue sous le nom de fabrication additive (AM). 

Pourquoi choisir l'impression 3D et pas d'autres méthodes de fabrication ?

Non seulement l'impression 3D peut produire des pièces complexes, mais elle peut le faire en une fraction du temps et à un coût nettement inférieur à celui des processus traditionnels tels que le forgeage, le moulage et la modélisation.

Fait intéressant, de plus en plus d'imprimantes conviviales sont lancées, ce qui constitue la prochaine étape de la révolution du monde de la fabrication.

Quels sont les avantages de l'impression 3D ?

Voici comment l'impression 3D peut répondre à votre désir d'améliorer la fabrication.

1. Fabrication rapide

L'un des facteurs les plus importants dans la fabrication est le temps.

Il est important que le temps de fabrication soit le plus court possible et que la qualité soit maintenue.

L'imprimé assorti Imprimante 3D peut gagner beaucoup de temps.

C'est pourquoi on l'appelle aussi "prototypage rapide".

Le prototypage rapide est essentiellement un processus de fabrication en une étape qui permet de minimiser le temps de traitement tout en maintenant la complexité, la précision et la fidélité du produit final.

En bref, un prototype qui prenait des jours (voire des semaines) à terminer ou à tester peut simplement être imprimé en 3D le matin, testé, modifié et réimprimé le soir.

2. Complexité et flexibilité précises dans la conception

Les techniques de fabrication traditionnelles limitent la liberté de conception et la complexité.

Les exigences telles que les contre-dépouilles, les angles de dépouille et l'accès au moule limitent la liberté de conception.

Avec l'impression 3D, vous pouvez éviter ce problème en raison de sa construction en couches inhérente.

Vous n'avez pas besoin de toutes ces exigences élaborées.

L'impression 3D vous permet d'imprimer des objets avec un haut niveau de complexité et de précision.

3. Polyvalence et accessibilité

Une caractéristique étonnante des imprimantes 3D est qu'elles s'adaptent presque partout.

• dans votre maison
• Dans ton bureau.
• dans ton école
• Dans votre laboratoire ou studio.

Tant que vous disposez d'un logiciel de conception et d'un logiciel de découpe sur votre L'ordinateur votre imprimante 3D fera le reste.

L'impression 3D est de plus en plus utilisée... pas forcément par des professionnels. Grâce à sa polyvalence et sa facilité d'utilisation, même les non-professionnels peuvent l'utiliser efficacement.

4. Personnalisation personnelle

Les fabricants industriels fabriquent généralement leurs produits en série ; Cela signifie qu'ils utilisent les mêmes moules et spécifications de conception pour façonner et fabriquer leurs produits.

Adapter la forme et le design du produit, même légèrement, aux besoins spécifiques du client implique des efforts et des investissements considérables. L'impression 3D, quant à elle, offre une liberté infinie et des options de personnalisation faciles.

Modifiez vos conceptions à votre guise. Offrez à chaque membre de la famille son cadeau personnel. Démarquez-vous en créant votre design de bijoux.

Fabriquez des produits dentaires ou médicaux personnalisés pour vos clients. Les possibilités sont infinies.

5. Minimisation des risques

Une étape essentielle dans les projets de construction consiste à tester le prototype pour éviter le risque de fabriquer un produit défectueux ou d'investir dans un outillage coûteux.

C'est là que l'impression 3D vient à la rescousse. En imprimant et en testant un prototype qui ressemble étroitement au produit final, vous pouvez établir un haut niveau de confiance avant de dépenser beaucoup d'argent.

Les procédés classiques consistent en de nombreuses étapes de fabrication pour obtenir le produit souhaité.

Cela pose un risque important d'erreur au cours du processus.

En revanche, l'impression 3D est un processus de fabrication en une seule étape qui ne nécessite aucune intervention de l'opérateur.

Ainsi, il vous aide à éliminer les incertitudes et à réduire les erreurs de manière rapide et rentable.

6. Durabilité et réduction des déchets

Les méthodes de fabrication conventionnelles sont, par définition, des approches descendantes.

Ils sont soustractifs. Un bloc de matériau est découpé pour former le produit. Des quantités importantes de matériaux indésirables sont éliminées au cours du processus. Ce matériel indésirable finit à la poubelle.

Certains seront recyclés, mais cela demande du temps, des efforts et de l'argent. En revanche, l'impression 3D est une approche ascendante.

Il est additif. Seule la quantité de matière nécessaire à la fabrication de la pièce est utilisée. Ces matériaux sont également largement recyclables et réutilisables. Par conséquent, il y a peu ou pas de déchets.

L'impression 3D est également relativement économe en énergie.

La réduction de la consommation d'énergie et de la production de déchets contribue à réduire l'impact sur l'environnement et donc à augmenter le niveau de durabilité.

7. Rentabilité

C'est sans doute la caractéristique la plus remarquable de l'impression 3D.

Les coûts encourus par les entreprises et les particuliers dans l'utilisation des techniques de fabrication traditionnelles sont très élevés.

Imaginer.

• Tout outillage.
• Les machines... et leur entretien.
• Le coût matériel.
• Les coûts énergétiques.
• Le coût du travail... et le coût de l'erreur et de l'inflexibilité.
• Les procédés conventionnels sont coûteux, en particulier pour la production de petites séries et le prototypage.

C'est là que l'impression 3D peut jouer un rôle important.

• La fabrication additive présente un avantage concurrentiel significatif par rapport aux autres procédés de fabrication en termes de coût des machines, des matériaux et de la main-d'œuvre.
• Le coût de la machine est généralement celui qui contribue le moins au coût total de fabrication.
• Cependant, les gains de temps et la fabrication en une seule étape donnent à l'impression 3D un avantage, qui à son tour entraîne une augmentation des ventes.
• Le coût des matériaux dépend du type de technologie utilisée.

Les coûts de main-d'œuvre sont l'alpha et l'oméga de l'impression 3D ! Vous n'avez pas besoin de plusieurs employés hautement qualifiés pour faire le travail. Tout ce dont vous avez besoin est un.

La plupart des imprimantes 3D sont capables d'effectuer l'ensemble du processus sans aucune autre intervention sur simple pression d'un bouton.

Les autres avantages incluent un espace de stockage plus petit, la capacité de garder une longueur d'avance sur la concurrence, des tests de marché, une meilleure communication des produits et la confidentialité.

Quels sont les inconvénients de l'impression 3D ?

Mais comme toute autre technologie, l'impression 3D n'est pas parfaite. Il y a certainement aussi des limites. Ceci comprend:

1. Faiblesse du produit

La méthode couche par couche d'impression 3D peut rendre le produit 10 à 50 % plus faible et plus cassant dans certaines directions que les matériaux traditionnels.

Ce n'est généralement pas un gros problème, mais vous ne l'utiliseriez pas pour des applications critiques.

Certaines imprimantes 3D, comme DMLS et SLM, peuvent fabriquer des pièces plus solides.

Dans les industries qui exigent des produits fiables et durables - comme l'aérospatiale - ces imprimantes deviennent de plus en plus populaires.

2. Économies d'échelle

L'impression 3D est assez avantageuse dans la production de petites séries.

Mais dès que ça Volume augmente, l'impression 3D perd son avantage concurrentiel car le prix de production unitaire ne diminue que très peu.

En comparaison, avec les procédés de fabrication traditionnels, le prix par produit baisse drastiquement à mesure que le volume augmente.

Les méthodes les plus rentables pour la production à grand volume sont l'usinage CNC et le moulage par injection.

Fondamentalement, l'impression 3D est bien adaptée aux petites séries - mais pas encore assez rentable pour l'impression de masse.

3. Précision

Il y a une petite tolérance d'erreur dans l'impression 3D. Celle-ci est généralement comprise entre ± 0,01 mm et ± 0,5 mm.

Qu'est-ce que cela signifie? Disons que vous imprimez un produit avec un trou de 8,5 mm.

La mesure réelle pourrait être comprise entre 8 mm et 9 mm.

Donc, si vous êtes une entreprise commerciale produisant pour un client, il y a un petit risque que votre produit ne réponde pas exactement aux besoins de votre client.

Bien sûr, à mesure que la technologie progresse, la précision devrait en faire autant.

4. Post-traitement de l'impression

Une fois que vous avez imprimé une pièce, elle nécessite généralement un post-traitement avant d'être prête à l'emploi. Cela peut inclure le ponçage et la peinture de la pièce.

Ainsi, bien que le processus d'impression 3D permette de gagner du temps, vous devez toujours prendre en compte le temps consacré au post-traitement.

Vous devrez peut-être également fabriquer des pièces de support, en particulier si l'objet a un surplomb ou un sous-plomb.

Les autres inconvénients comprennent les déchets, les émissions toxiques potentielles, les matériaux d'impression limités, les restrictions de taille et la contrefaçon potentielle des produits.

Quelques derniers conseils sur l'impression 3D

Acheter une imprimante 3D, c'est comme acheter une voiture, mais sans l'essai routier. En d'autres termes, l'expérience utilisateur est très importante. Ne vous concentrez pas uniquement sur les spécifications et les mesures. Faites des recherches sur les expériences des utilisateurs et sur ce que les gens pensent et disent de l'imprimante que vous envisagez d'acheter.

Discutez avec le fabricant de l'efficacité énergétique de l'imprimante avant de faire un achat. Cela vous permet de faire une estimation approximative des coûts énergétiques et, en fin de compte, d'économiser de l'argent.

Si vous envisagez de faire carrière dans l'impression 3D, il est préférable de rechercher des cours universitaires, des cours en ligne et des opportunités de stage auprès d'entreprises de fabrication additive qui peuvent vous aider à démarrer.

Sönke Schmidt donne de nombreux autres conseils et astuces utiles sur le thème de l'impression 3D, la sélection de la bonne imprimante et des filaments sur son Blogue sur l'impression 3D.