Connaissances en impression 3D

Ci-dessous, nous répondrons à quelques questions sur l’impression 3D en général. Nous serions heureux d’inclure vos questions dans notre questionnaire si elles n’ont pas encore trouvé de réponse dans cet article.

Quand l’impression 3D a-t-elle été développée et comment fonctionne son principe ?

En 1983, l'Américain Charles W. Hull invente un procédé également connu sous le nom de stéréolithographie (abréviation SLA). Dans ce processus, un plastique photopolymérisable, également connu sous le nom de résine époxy ou acrylique, est solidifié à l'aide d'un faisceau laser contrôlé par ordinateur et constitué en couches. Une plateforme de construction descend progressivement dans un bac à résine, le faisceau laser trace les contours du modèle programmé et durcit la résine liquide à la surface du liquide. Une fois le processus d'impression 3D terminé, le modèle est sorti du réservoir de résine et séparé de la plateforme de construction.

Quels procédés existent actuellement en impression 3D ?

L’impression 3D a évolué vers de nombreux processus différents depuis son invention. Outre les procédés nouvellement développés, le procédé original de stéréolithographie joue également un rôle important.

Le procédé actuellement le plus répandu est le procédé Fused Deposition Modeling (procédé FDM en abrégé) . Dans ce processus, un fil de plastique est chauffé et liquéfié dans une buse. Le plastique liquide est ensuite appliqué couche par couche sur une plate-forme de construction au sein de l'imprimante 3D et durci jusqu'à ce que le modèle final soit terminé. Le processus d'impression peut être réalisé aussi bien dans un espace de construction ouvert que dans un espace de construction fermé à son environnement.

D'autres méthodes désormais établies incluent le frittage sélectif au laser (SLS) et la fusion sélective au laser (SLM) . Les deux méthodes utilisent une consistance pulvérulente comme matériau de départ, qui est durci en couches par un faisceau laser. Le laser irradie un lit de poudre, qui est réparti uniformément sur la plate-forme de fabrication et fusionne les particules de poudre. La différence entre les deux procédés réside dans le matériau en poudre utilisé. Alors que le frittage sélectif laser (SLS) fonctionne avec les plastiques, la fusion sélective laser utilise des matériaux métalliques.

La fusion sélective par faisceau d'électrons (EBM) est similaire à la fusion sélective au laser dans la mesure où il s'agit également d'un processus qui utilise un lit de poudre pour la fabrication. Un faisceau d'électrons sert de source d'énergie, durcissant la poudre métallique couche par couche jusqu'à ce que l'objet soit terminé. Une raclette lisse la surface du lit de poudre après chaque processus d'irradiation d'une couche et la plate-forme de construction s'abaisse uniformément jusqu'à la dimension finale du modèle.

Le soi-disant Multi Jet Modeling (MJM) ou Poly Jet Modeling (PJM) utilise des polymères acryliques liquides qui sont appliqués couche par couche sur une plate-forme de construction à l'aide d'une tête d'impression, similaire aux imprimantes à jet d'encre classiques. Chaque couche est durcie par le rayonnement UV et la plate-forme de construction est progressivement abaissée. Les lampes UV sont généralement intégrées directement dans la tête d'impression et durcissent le matériau liquide directement après application sur la plateforme de fabrication.

La production continue d'interface liquide , également connue sous le nom de processus CLIP , fait référence à un principe d'impression 3D dans lequel une résine synthétique photosensible est durcie par irradiation UV continue et est extraite d'un réservoir de résine liquide. L'irradiation par la lumière UV a lieu sous le réservoir de résine, qui est doté d'une fine couche de membrane au fond qui empêche la résine de se déposer et de se solidifier prématurément. La plate-forme de construction est continuellement soulevée hors du réservoir de résine.

La technologie Digital Light Processing (DLP) est une méthode de projection dans laquelle un faisceau de lumière projette une image sur la surface d'un bassin en résine via des micromiroirs numériques. Une matrice de micromiroirs carrés peut permettre au faisceau lumineux de traverser les micromiroirs individuels en certains points ou de les réfléchir à nouveau. Cela signifie que des représentations d'images individuelles peuvent être affichées, à la manière d'un projecteur d'images home cinéma. Ces projections d'images sont maintenant réfléchies sur un bassin en résine photopolymère liquide et sont continuellement soulevées hors du bassin. Avec ce processus, la projection peut être effectuée soit depuis le bas du réservoir de résine - le modèle est soulevé hors du réservoir de résine, soit depuis le haut - le modèle est constamment abaissé plus loin dans le réservoir de résine.

La fabrication d'objets laminés (LAM) fait référence à un processus qui utilise la technologie du film pour construire un modèle. Les feuilles sont placées en couches sur une plateforme de construction et la zone à modéliser est chauffée et solidifiée à l'aide d'un appareil de laminage. Les contours sont découpés couche par couche avec un dispositif de découpe jusqu'à ce que le modèle ait atteint sa forme définitive.

Il existe d’autres procédés d’impression 3D innovants et de nouveaux procédés sont régulièrement développés. Nous avons basé cette liste sur les procédures les plus courantes afin de les présenter brièvement et de manière compréhensible pour vous. Si vous avez des questions sur d’autres procédés d’impression 3D, nous sommes disponibles pour vous aider et vous conseiller.

Comment décrire au mieux le processus d’impression 3D ?

L'impression 3D a révolutionné la façon dont nous fabriquons des objets, nous permettant de créer des conceptions et des objets complexes qui auraient été impossibles sans cette technologie. Bien que la technologie d’impression 3D existe depuis un certain temps, elle n’est devenue largement accessible aux consommateurs et aux entreprises que ces dernières années. Le processus d’impression d’une imprimante 3D est étonnamment simple, mais incroyablement polyvalent et capable de produire une grande variété d’objets.

À la base, l’impression 3D est un processus relativement simple dans lequel un ordinateur contrôle une tête d’impression qui dépose des couches de matériau les unes sur les autres pour créer l’objet souhaité. La tête d'impression est généralement déplacée dans trois dimensions (X, Y et Z) pour créer l'objet. Ce procédé est souvent appelé fabrication additive car il implique l’ajout de matière pour créer l’objet souhaité.

Avant que le processus d'impression puisse commencer, l'imprimante 3D nécessite un fichier de conception 3D. Ce fichier de conception est créé à l'aide d'un logiciel de modélisation 3D et contient les informations nécessaires pour construire correctement l'objet souhaité. Une fois le fichier de conception créé et chargé sur l'imprimante, celle-ci commence à construire l'objet couche par couche.

L'imprimante 3D place d'abord une couche du matériau souhaité, comme du plastique ou du métal, sur le lit de l'imprimante. L'imprimante crée ensuite le calque suivant par-dessus le précédent et ainsi de suite jusqu'à ce que l'objet entier soit terminé. Au cours de ce processus, l'imprimante utilise une buse chauffée pour faire fondre et déposer le matériau, ou un laser peut être utilisé pour couper et façonner le matériau.

Une fois l'objet terminé, l'imprimante 3D arrête l'impression et l'objet est prêt à être utilisé. L'objet peut désormais être utilisé à n'importe quelle fin pour laquelle il a été conçu, par ex. B. pour le prototypage, la production ou simplement pour le plaisir.

L'impression 3D est une technologie incroyablement puissante et polyvalente qui a révolutionné la façon dont nous créons et fabriquons des objets. Le processus d’impression d’une imprimante 3D est étonnamment simple et peut être utilisé pour créer une grande variété d’objets. Avec cette technologie, les possibilités sont presque infinies et la seule limite est votre imagination.

Quels sont les composants d’une imprimante 3D FDM ?

Les imprimantes 3D deviennent rapidement une technologie populaire pour créer des objets physiques à partir de conceptions numériques. Ce sont des appareils incroyablement polyvalents qui peuvent tout créer, des simples jouets aux composants très complexes pour des applications industrielles. Mais que faut-il exactement pour construire une imprimante 3D capable de faire tout cela ?

La réponse est une combinaison de composants électriques, mécaniques et informatiques. Ces composants fonctionnent ensemble pour créer une imprimante 3D capable de produire des conceptions complexes et de haute qualité. Examinons de plus près chacun de ces composants.

Composants électriques : les imprimantes 3D nécessitent un certain nombre de composants électriques différents pour fonctionner. Cela inclut des éléments tels que les moteurs, les contrôleurs, les alimentations, le câblage et les circuits imprimés. Tous ces composants fonctionnent ensemble pour contrôler le mouvement de la tête d'impression de l'imprimante 3D, ainsi que la température du lit chauffant ainsi que la vitesse et la direction du processus d'impression.

Composants mécaniques : Les composants mécaniques d'une imprimante 3D sont responsables du mouvement physique de l'imprimante. Ces composants incluent des éléments tels que le cadre, le lit, l'extrudeuse et les ventilateurs. Le cadre constitue la structure de base de l'imprimante et est responsable de la stabilité et du support de tous les autres composants. Le lit est la surface sur laquelle l’imprimante 3D imprime, et il doit être plat et de niveau pour produire des impressions précises. L'extrudeuse est la pièce qui dépose le filament sur le lit et les ventilateurs servent à refroidir les composants pendant l'utilisation.

Composants informatiques : les composants informatiques d'une imprimante 3D sont responsables du traitement des conceptions numériques utilisées pour créer des impressions 3D. Cela inclut des éléments tels que le logiciel, le processeur et la mémoire. Le logiciel est utilisé pour créer la conception numérique utilisée pour imprimer l'objet, tandis que le processeur est chargé d'interpréter les instructions du logiciel et de contrôler l'imprimante 3D. La mémoire est utilisée pour stocker les conceptions numériques et les instructions de l'imprimante.

Ce sont les trois principaux composants utilisés pour créer une imprimante 3D. Chacun de ces composants joue un rôle important dans le fonctionnement de l'imprimante et ils doivent tous fonctionner ensemble pour que l'imprimante produise des impressions précises. Il est important de comprendre le fonctionnement de chacun de ces composants pour garantir que votre imprimante 3D produise les meilleures impressions possibles.

Quels sont les différents modèles d'imprimantes FDM ?

L’impression 3D est l’une des technologies les plus innovantes de ces derniers temps. Les imprimantes FDM (Fused Deposition Modeling) peuvent être utilisées pour créer des objets en plastique en déposant un matériau couche par couche. Ces imprimantes sont disponibles en différentes versions.

Le premier type est l' imprimante cartésienne FDM . Cette imprimante suit un système de coordonnées cartésiennes, où X, Y et Z représentent les axes de mouvement de l'imprimante. Ce type est le plus couramment utilisé car il possède la structure la plus simple et la plupart des imprimantes FDM de ce type sont peu coûteuses et faciles à assembler.

Le deuxième type est l' imprimante Delta FDM . Cette imprimante a une conception de robot delta où 3 bras sont alimentés linéairement pour déplacer le matériau d'impression. Cela permet à cette imprimante d'imprimer plus rapidement que l'imprimante cartésienne FDM. Cependant, ce type est plus difficile à assembler et nécessite également plus d’entretien et de soins.

Le troisième type est l' imprimante Core XY FDM . Cette imprimante suit un système de coordonnées cartésiennes, mais utilise un principe différent pour déplacer la plateforme d'impression. L'imprimante Core XY FDM peut imprimer très rapidement, mais est également plus compliquée à concevoir et à entretenir.

Quels sont les différents avantages et inconvénients des méthodes de construction ?

Chaque type d'imprimante FDM présente ses propres avantages et inconvénients . Il est important de choisir une imprimante qui correspond le mieux à vos besoins spécifiques. Choisir une imprimante qui vous convient rendra votre expérience d'impression 3D plus agréable et productive.

Imprimantes 3D cartésiennes :

Bien que l’imprimante 3D cartésienne offre quelques fonctionnalités intéressantes, elles peuvent également présenter certains inconvénients. Dans cet article, nous discuterons des avantages et des inconvénients d'une imprimante 3D cartésienne.

Avantages :

Une imprimante 3D cartésienne est une alternative très abordable aux imprimantes 3D plus chères. Étant donné que le système de mouvement linéaire est facile à utiliser et à entretenir, c'est une bonne option pour les débutants qui ont besoin d'une imprimante 3D.

Les imprimantes 3D cartésiennes sont très précises et permettent d'imprimer des objets complexes en peu de temps. Parce qu'ils offrent une répétabilité élevée, vous pouvez être sûr que vos impressions resteront au plus haut niveau.

Les imprimantes 3D cartésiennes sont également très flexibles. Il existe différentes configurations qui vous permettent d'imprimer différentes surfaces et également d'utiliser plusieurs matériaux.

Inconvénients :

L’un des plus gros inconvénients d’une imprimante 3D cartésienne est qu’elle ne peut pas imprimer des objets plus complexes car le système de mouvement linéaire n’est pas aussi flexible.

Un autre inconvénient est que les imprimantes 3D cartésiennes ne sont pas compatibles avec tous les matériaux d’impression 3D. Parce qu’ils utilisent uniquement un système de mouvement linéaire, certains matériaux ne peuvent pas être imprimés avec une imprimante 3D cartésienne.

Enfin, les imprimantes 3D cartésiennes ne sont pas aussi puissantes que les autres imprimantes 3D. Elles ne sont pas aussi rapides et ne peuvent pas imprimer autant d’objets à la fois que les autres imprimantes 3D.

Dans l’ensemble, une imprimante 3D cartésienne offre de grands avantages, mais elle présente également certains inconvénients que vous devez prendre en compte avant d’acheter. Lorsque vous choisissez une imprimante 3D cartésienne, vous devez vous assurer qu’elle peut répondre à tous vos besoins.

Imprimante 3D Delta :

L’imprimante 3D Delta est l’un des derniers développements dans le domaine de la fabrication additive. Les imprimantes 3D Delta sont des imprimantes 3D spécialisées qui présentent un design unique similaire à celui d'un robot Delta. Elles sont plus rapides et plus précises que les autres imprimantes 3D, mais présentent également certains inconvénients dont il faut tenir compte.

Avantages :

L’un des plus grands avantages d’une imprimante 3D Delta est sa précision et sa rapidité. Ces imprimantes utilisent trois axes pour produire des pièces extrêmement précises. Cela leur permet de travailler plus rapidement car ils peuvent imprimer plus de pièces à la fois. L'imprimante 3D Delta peut également imprimer des pièces plus complexes car elle peut se déplacer dans plusieurs directions en même temps.

Un autre avantage de l’imprimante 3D Delta est qu’elle est très abordable. Étant donné que la plupart des imprimantes 3D Delta sont du matériel open source, elles peuvent être fabriquées à un prix très abordable. De plus, ils sont également faciles à utiliser car la plupart des modèles disposent d’une interface utilisateur simple.

Inconvénients :

Malheureusement, l’impression 3D delta présente également certains inconvénients. L’un des problèmes est que le logiciel utilisé pour ces imprimantes est assez complexe, ce qui signifie qu’il est plus difficile à apprendre et à comprendre. De plus, ces imprimantes ne sont pas aussi puissantes que certaines autres imprimantes 3D, ce qui signifie qu’elles ne peuvent imprimer que des pièces de taille et de forme limitées.

Dans l’ensemble, l’imprimante 3D Delta est un outil puissant et abordable pour l’impression 3D. Elle a ses avantages et ses inconvénients, mais pour ceux qui recherchent une expérience d’impression 3D puissante et abordable, l’imprimante 3D Delta peut être le bon choix.

Imprimante 3D Core XY :

L’une des imprimantes 3D les plus populaires est l’imprimante 3D Core XY. Dans cet article, nous examinerons les avantages et les inconvénients de cette imprimante pour vous aider à décider si c'est la bonne imprimante pour vous.

Avantages :

Le principal avantage de l’imprimante 3D Core XY réside dans sa mécanique simple et extrêmement efficace. L'imprimante dispose de deux systèmes d'axes X et Y indépendants conçus pour se chevaucher légèrement lorsqu'elle fonctionne sur un plan central. Cela permet à l'imprimante d'atteindre la position souhaitée de l'extrudeuse plus rapidement que les autres imprimantes 3D. Cela se traduit par des vitesses d’impression plus rapides et moins de gaspillage de matériaux.

Un autre avantage du Core XY est que la vitesse d'impression s'améliore non seulement grâce à la vitesse accrue de l'extrudeuse, mais également grâce à la précision améliorée de l'imprimante. L’imprimante étant dotée de deux moteurs indépendants travaillant sur un plan central, elle peut produire des impressions beaucoup plus précises.

Un autre avantage clé de l’imprimante 3D Core XY est sa fiabilité. L'imprimante étant équipée de deux moteurs, les deux moteurs doivent fonctionner ensemble pour démarrer l'impression. Par conséquent, il est très peu probable qu’un des moteurs tombe en panne ou qu’un autre type de panne se produise. L’imprimante 3D Core XY est donc très fiable en termes de fiabilité.

Inconvénients :

Le seul inconvénient de l’imprimante 3D Core XY est son prix. L'imprimante est légèrement plus chère que les autres imprimantes 3D. Bien qu’il existe des modèles bon marché, ils ne sont pas aussi puissants que les modèles plus chers. Par conséquent, vous devez vous demander si l’imprimante 3D Core XY est faite pour vous.

Dans l’ensemble, l’imprimante 3D Core XY est une excellente imprimante qui offre une qualité d’impression rapide et précise. Sa mécanique simple et sa fiabilité en font un bon choix pour tous ceux qui recherchent une imprimante 3D puissante et fiable. Le seul inconvénient de l'imprimante est son prix, mais si vous êtes prêt à dépenser un peu plus pour une imprimante puissante, l'imprimante 3D Core XY est un excellent choix.

Nous espérons qu'avec cette entrée dans les connaissances sur l'impression 3D, nous avons pu vous aider à choisir le bon système d'imprimante 3D. Toutefois, si vous avez encore des inquiétudes et que vous ne savez pas si l'imprimante répond à vos exigences, nous sommes là pour vous aider et vous conseiller.

Que sont les buses d'impression 3D ?

La buse d'impression 3D est une partie importante de la configuration de l'imprimante 3D. C’est la partie qui libère le matériau liquide fondu (filament) utilisé pour créer des objets imprimés en 3D. Les buses d'impression 3D sont disponibles dans une variété de tailles et de matériaux, permettant d'imprimer une variété de détails et de textures. Cependant, il est important de choisir la bonne buse pour votre projet, car une mauvaise buse peut entraîner des problèmes tels qu'un colmatage ou une mauvaise finition de surface.

À première vue, les buses d’impression 3D peuvent sembler un composant relativement simple. Cependant, ils sont assez complexes et peuvent avoir un impact non négligeable sur la qualité de vos impressions. La taille de la buse détermine la largeur du filament déposé, tandis que le matériau de la buse détermine la rapidité avec laquelle le filament peut être déposé (et la quantité de chaleur qu'il peut supporter). La forme de la buse affecte également la propagation du filament, ce qui affecte à son tour la qualité du produit final.

Que signifie « mise à niveau du lit » et surtout « mise à niveau du lit automatique » ?

Nous allons vous donner une brève explication de ce que signifient ces deux termes en détail.

Nivellement du lit

Le nivellement du lit est une condition préalable importante pour une impression 3D réussie et aussi précise que possible.

Cela implique l’alignement manuel du lit d’impression par rapport à la buse d’impression 3D en fonction de leur distance les unes par rapport aux autres. La distance doit rester constante sur toute la plateforme d'impression 3D pour éviter la distorsion du composant imprimé en 3D.

Fondamentalement, si la distance sélectionnée entre la buse d'impression 3D et le lit d'impression est trop grande, le modèle d'impression 3D n'aura pas une adhérence suffisante au plateau de construction.

Cela peut entraîner le détachement du composant de la plaque de construction pendant le processus d'impression et l'arrêt de l'impression.

Dans la méthode classique de mise à niveau d'un lit d'impression, un morceau de papier est placé entre la buse et le lit d'impression. Les vis de réglage sont ensuite tournées pour soulever/abaisser la plaque de construction jusqu'à ce que le papier puisse être tiré avec un peu de résistance. Le réglage s'effectue à différentes positions sur l'ensemble du lit d'impression. La difficulté de la méthode réside dans l’estimation de ce que devrait être réellement la résistance.

Mise à niveau automatique

Les imprimantes 3D dotées d'une fonction dite d'auto-nivellement offrent une solution. Comme son nom l'indique, l'imprimante 3D se met à niveau en alignant la plaque d'impression afin que les impressions ne soient pas imprimées en biais. Surtout pour les projets plus importants, cela affecte l'adhérence du lit d'impression et, dans le pire des cas, la tête d'impression peut endommager la plaque de base.

Des capteurs de distance sont utilisés dans les imprimantes 3D, qui déterminent la distance par rapport à la plaque de base et donc les irrégularités. On y remédie ensuite en soulevant et en abaissant spécifiquement la plaque de base. Selon le modèle, il existe également quelque chose entre le nivellement manuel et le nivellement automatique. Bien que la distance soit mesurée dans ces modèles, le nivellement en tant que tel est effectué manuellement.

Quels sont les avantages d’une plaque d’impression chauffée ?

Une plaque d’impression chauffée présente de nombreux avantages qui en font un outil précieux.

Ci-dessous les points clés :

1. Une plaque de construction chauffée permet de régler le lit d'impression à une température spécifique , ce qui améliore la qualité de l' objet à imprimer amélioré .
2. Adhésion améliorée entre l' objet à imprimer et la plaque de construction , ce qui entraîne une meilleure qualité d'impression .
3. Réduit la formation de fissures et de courbures qui peuvent survenir en raison d' un chauffage inégal de l' objet imprimé .
4. Augmente la vitesse d'impression car la chaleur est transférée plus rapidement à l' objet à imprimer .
5. Permet l' impression de matériaux qui nécessitent une température plus élevée pour les faire fondre , tels que : B. ABS .

Qu'est-ce qu'une extrudeuse d'impression 3D ?

L'extrudeuse d'impression 3D est un élément essentiel d'une imprimante 3D. Le filament d'impression 3D est chauffé dans l'extrudeuse et transporté via un convoyeur de matériaux jusqu'à la buse d'impression 3D. Après avoir fondu dans la hotend, le filament est pressé à travers la buse et appliqué sur la plaque de construction.

L'extrudeuse se compose des composants suivants :

1. tige chauffante
2. Moteur
3. Système de buses
   

La tige chauffante chauffe le matériau à la température requise, le moteur entraîne la tige chauffante et le système de buses contrôle la pression à laquelle le matériau est extrudé.

Quand avez-vous besoin de structures de soutien ? Et comment sont-ils imprimés ?

Des structures de support sont nécessaires pour donner aux modèles imprimés en 3D la forme et le support souhaités. Ils vous permettent d'augmenter la vitesse d'impression et d'améliorer la qualité d'impression. Les supports sont généralement imprimés dans le même matériau que l'objet, mais ils peuvent également être fabriqués dans un matériau différent, comme des supports lavables et détachables . Le processus d'impression des structures de support est généralement un processus d'impression FDM ou FFF, dans lequel un filament est déposé en couches sur un lit d'impression.