L’impression 3D a accéléré l’innovation dans de nombreuses industries, notamment la dentisterie, les lunettes, les prothèses, le design de meubles, l’archéologie, la paléontologie et les sciences judiciaires. En fait, nous en sommes encore aux débuts de la réalisation du potentiel de l’impression 3D pour améliorer radicalement nos vies et notre travail.
Une variété de techniques est disponible en ce qui concerne l’impression 3D
La fabrication additive se caractérise par l’ajout ou la liaison de matériaux supplémentaires pour créer une pièce. Les objets pouvant être imprimés en 3D sont géométriquement complexes, ce qui les rend idéaux pour une variété d’applications de fabrication. Les pièces peuvent être imprimées en utilisant différentes technologies avec des machines allant de centaines à des millions de dollars.
Un processus de fabrication additive utilise l’impression 3D pour créer des objets. Une pièce est fabriquée à l’aide de la fabrication additive lorsque du matériau supplémentaire est ajouté, contrairement à la fabrication soustractive où un matériau est retiré. En utilisant des fichiers CAD (conception assistée par ordinateur), les imprimantes 3D créent des objets tridimensionnels. De nombreux matériaux et technologies sont disponibles pour l’impression 3D, facilitant la conception de pièces pour pratiquement toutes les industries.
Quels sont les avantages de l’impression 3D dans la fabrication ?
Bien que l’impression 3D soit souvent associée aux jouets et aux objets simples, elle est en réalité capable de produire des composants capables de supporter les conditions les plus rigoureuses. Une large gamme d’industries, y compris l’énergie, l’automobile et la défense, utilise des pièces imprimées en 3D dans la fabrication. Ses effets transformateurs se font sentir dans de nombreuses industries et processus, des prototypes fonctionnels aux outils, dispositifs de fixation et pièces finies.
Vous serez peut-être surpris d’apprendre que les imprimantes 3D existent depuis les années 1980, alors que beaucoup de gens pensaient qu’il s’agissait d’une nouvelle technologie. L’impression 3D était principalement utilisée pour des applications industrielles jusqu’en 2009, et les imprimantes étaient prohibitives pour la plupart des entreprises. Les coûts de l’impression 3D ont considérablement baissé depuis que les imprimantes 3D ont commencé à être largement utilisées à des fins de fabrication. Plusieurs facteurs sont responsables de la croissance de l’industrie de l’impression 3D, comme l’utilisation accrue de l’impression 3D dans la fabrication, qui était considérée comme impossible avant que la technologie ne prenne de l’ampleur.
L’impression 3D utilise une variété de techniques
Quelles sont les technologies d’impression 3D les plus courantes ? Plusieurs techniques d’impression 3D sont disponibles. Les pièces sont construites en tranches discrètes appelées couches dans toutes les technologies d’impression 3D.
Fabrication par Filament Fusionné (FFF, également connue sous le nom de Modélisation par Dépôt Fondu)
Renforcement par Fibres Continues (CFR)
FFF (Fabrication par Filament Fusionné)
Le type d’impression le plus courant et le plus abordable est la fabrication par filament fusionné. Le FFF consiste à chauffer un thermoplastique près de son point de fusion et à l’extruder à travers une buse qui génère une image en coupe transversale des couches pour chaque pièce. Les couches sont ajoutées les unes après les autres de cette manière.
Renforcement par Fibres Continues (CFR)
Les pièces FFF peuvent être renforcées avec des fibres continues en utilisant le renforcement par fibres continues. Deux types de systèmes d’extrusion sont utilisés dans les machines capables de CFR : un pour le filament FFF conventionnel et un autre pour les grands brins de fibres continues. Contrairement au remplissage FFF, ces fibres sont disposées en couches. Cette technologie produit des pièces significativement plus robustes (jusqu’à 10 fois plus fortes que les pièces en aluminium équivalentes) et peut remplacer les matériaux FFF standards tels que l’ABS et le PLA.
La technologie la plus largement utilisée aujourd’hui pour l’impression 3D est la fabrication par filament fusionné. Les matériaux renforcés par fibres de carbone offrent les mêmes avantages que le FFF en éliminant les faiblesses clés des pièces. Une pièce CFR est suffisamment robuste pour remplacer l’aluminium usiné dans les opérations de fabrication clés, contrairement aux composants FFF qui sont généralement limités par la résistance des polymères faibles.
En fin de compte, il s’agit de
En intégrant plusieurs imprimantes dans son processus de fabrication, de nombreuses entreprises constatent qu’elles peuvent réduire considérablement le temps passé à fabriquer des pièces en interne. Utiliser une imprimante 3D pour produire des pièces personnalisées en faible volume peut être une option plus rapide et moins coûteuse. Par conséquent, les entreprises peuvent consacrer du temps et de l’énergie à se concentrer sur des pièces génératrices de revenus, plutôt que sur des pièces en faible volume qui pourraient ne pas générer de revenus. L’utilisation d’une imprimante 3D permet une production rapide de conceptions sans gaspiller de ressources sur des pièces qui pourraient ne pas répondre aux normes de qualité. Par conséquent, les imprimantes 3D sont idéales pour imprimer des prototypes, des outils et des dispositifs de fixation personnalisés en faible volume, qui peuvent être complexes et difficiles à usiner, mais essentiels à un processus de production réussi.
