Tout savoir sur la fabrication additive

La fabrication additive ( parfois appelée procédé de prototypage rapide ou impression 3D ) est une méthode de fabrication avec laquelle de fines couches de matériaux ( plastiques, céramiques, métaux etc.. ) sont ajoutées successivement pour créer un objet solide. Bien qu’il existe de nombreuses technologies d’impression 3D différentes, cet article se focalisera sur le processus de fabrication propre à n’importe quel type d’impression 3D.

De la conception d’un fichier numérique à l’impression 3D

1. CAO

Concevoir un modèle numérique est la première étape du processus de la fabrication additive. La méthode la plus couramment utilisée pour créer ce type de fichier est la CAO ( conception assistée par ordinateur ) . Il existe un large choix de logiciels de CAO gratuits et professionnels, compatibles avec l’impression 3D. La reverse engineering peut également un être un bon outil pour générer un fichier 3D via un scanner 3D.

Plusieurs façons de concevoir doivent être évaluées lors de la fabrication additive. Celles-ci se concentrent généralement sur la géométrie de la pièce et les besoins de supports pour imprimer correctement l’objet qui varient selon le type de technologie adoptée.

2. Conversion STL et manipulation de fichiers

La conversion d’un modèle CAO en en fichier STL (stéréolithographie ) est une étape délicate dans le processus de la fabrication additive qui diffère selon la technologie utilisée.

La STL définit la surface d’un objet en le constituant de triangles ( polygones ). Pour convertir votre modèle 3D en fichier imprimable, il faut prendre en compte la taille physique de votre objet, son étanchéité et le nombres de polygones qui la constituent.

Une fois votre fichier généré, il peut être importé dans le programme Slicer ( plateforme de logiciels open source ) qui le convertira en code G. Le code G est un langage de programmation de contrôle numérique. Il est très utilisé dans la fabrication assistée par ordinateur pour contrôler les machines-outils automatisées ( y compris les imprimantes 3D ). Slicer donne aussi la possibilité à ses utilisateurs de personnaliser certains paramètres, tels que la gestion des supports, l’épaisseur des couches et l’orientation des pièces.

3. Impression 3D

Les imprimantes 3D comprennent de nombreuses pièces petites et complexes grâce auxquelles la précision de la conception d’un objet est optimale lors de l’impression. La qualité d’un matériau est aussi un paramètre très important pour l’obtention d’une impression de qualité.

Bien que certaines machines offrent la possibilité de recycler les matériaux de fabrication excédentaires, une réutilisation répétée peut entraîner une réduction des propriétés du matériau si ils ne sont pas remplacés régulièrement.

La plupart des imprimantes n’ont pas besoin d’être surveillées lors du lancement de l’impression. La machine poursuivra son processus de manière automatisée et les problèmes se produiront uniquement s’il y a une erreur dans le logiciel ou une coupure de courant par exemple.

4. Suppression des supports

Pour certaines technologies de fabrication additive, la suppression des supports  est aussi simple que de séparer la partie imprimée du plateau d’impression.  Pour d’autres méthodes d’impression 3D plus professionnelles, la suppression des supports est un processus hautement technique impliquant une extraction précise de l’impression alors qu’elle est encore encastrée dans le matériau de construction ou attachée à la plaque de construction. Ces méthodes nécessitent des procédures compliquées nécessitant du personnel hautement qualifié, ainsi que des équipements de sécurité.

5. Étape post-traitement

Les procédures de post-traitement d’un objet varient encore selon la technologie de l’imprimante. Par exemple, la SLA nécessite de traiter la pièce sous UV avant la manipulation, tandis que les pièces FDM peuvent être touchées immédiatement. Pour les technologies qui utilisent le support pendant l’impression, cela est également supprimé à l’étape du post-traitement. La plupart des matériaux d’impression en 3D peuvent être poncés, nettoyés avec de l’air à haute pression, polis et colorés pour être destinés à une utilisation finale.

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