Introduction à l'impression 3D
A travers ce guide de présentation de l'impression 3D, découvrez les bases de l’impression 3D, le fonctionnement des machines, des vidéos pour visualiser l’impression 3D, les étapes pour imprimer en 3D, et enfin une liste de toutes les possibilités des imprimantes 3D et des logiciels de modélisation pour créer vos modèles avant d’imprimer.
Ce guide est une présentation de l'impression 3D pour les non-initiés, si vous connaissez déjà l'impression 3D vous pouvez lire nos guides plus avancés sur les critères de choix d'une imprimante 3D ou le guide des consommables pour l'impression 3D.
Qu'est ce que l'impression 3D ?
Une technologie disruptive en phase de bouleverser les choses
Vous en avez certainement entendu parler dans les journaux, à la télé ou encore par un ami à la pointe de la technologie : la vague de l’impression 3D déferle sur le monde et arrive chez les particuliers et professionnels, ou elle s'impose en premier lieu. Beaucoup la considèrent déjà comme la 4ème révolution industrielle tant cette technologie disruptive a le pouvoir de bouleverser la façon de produire.
Personnalisation et customisation
L’impression 3D n’est pas nouvelle, mais elle devient aujourd’hui accessible financièrement et techniquement au plus grand nombre. Dans un monde où nos besoins se font de plus en plus spécifiques, un monde dans lequel la réactivité et l’adaptabilité est clef, et dans lequel le tout personnalisé est une tendance croissante forte, l’impression 3D est une technologie en passe de devenir incontournable pour tous, et indispensable dans le monde professionnel.
Comment fonctionne l'impression 3D ?
L’impression 3D permet de réaliser en 3 dimensions tous les objets que vous souhaitez, presque aussi simplement que vous imprimez en « 2D » sur votre imprimante papier de bureau… Vous fournissez le fichier à imprimer (un modèle 3D téléchargé, ou de votre création), vous effectuez quelques réglages, et vous lancez l’impression !
Comment fonctionne une imprimante 3D ?
Dans un premier temps vous devez fournir un modèle (fichier STL par exemple) à votre imprimante afin qu’elle sache ce qu’elle doit imprimer. Une fois le fichier contenant le modèle envoyé à votre imprimante 3D, la deuxième étape consiste à insérer le filament 3D de matériau dans la tête d’impression (appelée extrudeuse).
Ce filament sera ensuite chauffé et déposé sur le plateau d’impression en une succession de couches horizontales de plastique à la manière d’un mille-feuille, une impression 3D est donc une succession de centaines de (très) fines couches de matériau les unes sur les autres.
Les imprimantes 3D SLA (Stéréolithographie) existent au format bureau, avec différents volumes de fabrication. Souvent représentées par Formlabs, ces imprimantes fonctionnent sur un principe similaire (succession de couches) mais différemment techniquement. Dans le cas des imprimantes 3D SLA, un laser vient durcir une résine liquide couche par couche jusqu'à obtention de l'objet final (polymérisation de la résine).
Quelles sont les étapes pour imprimer en 3D ?
Étape 1, obtenir ou créer un modèle 3D
Sans modèle, pas d’impression 3D (tout comme l’on imprime pas sur une imprimante classique sans fichier Word, Excel…). Trois solutions s’offrent à vous pour le modèle 3D :
- Dessinez votre modèle 3D à l’aide d’un logiciel adapté (CAO) comme Google Sketchup, blender, 3DS Max ou d’autres logiciels (voir en bas de page).
- Scannez vos objets ou vos amis afin de les répliquer, en ayant ou non personnalisé le modèle obtenu auparavant.
- Téléchargez le sur des sites tels que Thingiverse qui rend accessible des dizaines de milliers de modèles 3D gratuitement.
Vous devez utiliser un fichier au format STL pour qu'il puisse être utilisé en impression 3D. Il ne reste plus qu’à l’importer dans votre logiciel d’impression 3D (Cura, ideaMaker, Repetier, Makerware, …). Ces logiciels sont en téléchargement libre et gratuit sur Internet.
Étape 2, préparer l'impression 3D
Ouvrez votre fichier STL grâce au logiciel fourni avec votre imprimante 3D. Vous pourrez alors le visualiser et si besoin le déplacer sur la plateforme, agrandir ou diminuer sa taille. C'est également dans cette étape que vous paramétrer les supports, vérifier le coût et le temps d'impression nécessaire pour votre modèle. C’est aussi l’occasion de vérifier votre matériel : plateau d’impression au bon niveau, branchements, matériaux, stabilité de l’imprimante.
Étape 3, choisir vos réglages
En prenant l'exemple d'une UltiMaker : connectez votre imprimante à votre ordinateur (câble USB, carte SD, WiFi), placez votre bobine de matériau sur le support de bobine, puis insérez le filament 3D dans le chargeur et poussez jusqu'à ce qu'il apparaisse dans le tube Bowden. Attendez que le matériau soit chargé dans la tête d’impression ou extrudeuse. Tout est indiqué sur l'écran de l'imprimante 3D, étape par étape.
Étape 4, lancer l'impression 3D
Il ne reste qu’à imprimer ! L’imprimante va alors chauffer le plateau et la buse et commencer l’impression de votre modèle 3D. La tête d’impression va faire fondre le filament et se déplacer pour le déposer sur le plateau afin de créer votre objet en trois dimensions. La durée de l’impression 3D dépendra de la taille et des paramètres de votre modèle.
La double extrusion ou impression avec deux têtes d’impression (extrudeuses)
Nous tenions dans ce guide impression 3D à vous préciser que la présence de deux têtes d'impression sur une imprimante 3D permet de réaliser des impressions 3D avec deux matériaux ou deux couleurs différentes. La double extrusion nécessite deux fichiers 3D. Chacun sera attribué à une tête d’impression via le logiciel. Ce type d’impression 3D plus complexe nécessite une certaine expérience de l’impression. Vous pouvez à tout moment nous contacter pour une formation adaptée à votre niveau, débutant comme avancé.
Que puis-je imprimer avec mon imprimante 3D ?
Les possibilités de l’impression 3D sont tout aussi épatantes qu’infinies. Aucune forme n’est irréalisable et l’impression 3D ouvre même la voie à des créations qui seraient impossibles à réaliser avec des techniques traditionnelles de production. L’impression 3D se rend d’ores et déjà indispensable et toujours plus prometteuse dans les secteurs ci-dessous. Mais aussi dans les secteurs du bâtiment, artistique, agroalimentaire, automobile, aéronautique, cinéma, éducation, mode, et bien d’autres encore !
Médecine
Fabrication de prothèses, d'orthèses sur mesure et d’organes de remplacement excluant les risques de rejet (bioprinting).
Aérospatial
Impression d'éléments aérodynamiques, de pièces de rechange et de pièces ultrarésistantes, certifiées UL94-V0 aéro.
Industrie
L’utilisation de l’impression 3D dans le secteur industriel est sans conteste le plus développé parmi les applications professionnelles.
Automobile
Intérêt croissant dans le secteur de l'automobile afin de réduire drastiquement les coûts et délais de fabrication.
Architecture
Concrétiser facilement vos idées et inventions, valider/affiner vos projets, packagings, produits.
Éducation
Permettre aux élèves et étudiants de passer du virtuel au réel et de réussir des projets comme l'ESTACA.
Bijouterie
Bijoutiers, horlogers et joailliers ont été parmi les premiers à s'équiper d'imprimantes 3D.
Pour le grand public ?
Et pour des dizaines d’autres applications, les possibilités sont également nombreuses pour le grand public comme pour les petites entreprises. Voici quelques exemples d’utilisations d’une imprimante 3D en entreprise ou à la maison…
Jouets / Jeux personnalisés
Pour vos enfants, ou pour vous : jouets, jeux de construction, cosplay (accessoires de déguisements), dés personnalisés, figurines de jeux (petits soldats, figurines pour des jeux personnalisés de type Warhammers, D&D, etc)...
Objets de décoration uniques
Vases, supports de bougies, supports de luminaires, horloges, cadres pour photos, tableaux ou miroirs, portes-clés, serres-livres, porte manteaux, embouts de tringle à rideaux, coques de portables uniques, figurines…
Cuisine
Tasses et mugs, moules à gâteaux de toutes formes, décapsuleurs, bacs à glaçons, manches de couverts, emporte-pièces personnalisés...
Pratique
Anneaux de rideaux de douche, coudes pour tuyauterie, support de courroie, remplacement de boutons cassés de vos appareils ménagers (four, gazinière), touches de rechange pour votre clavier, support de tablette tactile...
Banques de données de fichiers STL et de logiciels de création 3D
Pour vous aider dans votre recherche, nous avons rassemblé pour vous des sites web répertoriant des fichiers STL (créations prêtes à imprimer) ainsi que des logiciels de conception 3D pour les plus imaginatifs.
Ces listes sont loin d’être exhaustives, vous pouvez trouver de nombreux autres logiciels de conception 3D gratuits ou payants, et de nombreux site de modèles 3D en fouillant un peu sur la toile.
Banques de données de fichiers STL
Il existe des banques de données gratuites et payantes de modèles 3D. Nous vous proposons ici 3 d’entre-elles, parmi les plus grandes et populaires. Vous en trouverez bien d’autres sur internet !
youmagine.com : site de partage de modèles 3D du fabricant Ultimaker. L’imprimante open source Ultimaker est une référence mondiale et bénéficie d’une grande et très active communauté.
thingiverse.com : appartenant au fabricant Makerbot, Thingiverse est la plus célèbre base de données actuelle de fichiers STL, et totalement gratuite ! Vous y trouverez des créations en abondance et aussi probablement l’inspiration tant les exemples sont nombreux.
Digitalstore.makerbot.com : il s’agit de la base de données de modèles payants du constructeur Makerbot. Les modèles sont accessibles à des prix généralement compris entre $1 et $50.
cults3d.com/fr : site français de téléchargement de fichiers de qualité, gratuits ou payants.
Logiciels de conception 3D
sketchup.com : logiciel gratuit et complet avec de nombreux tutoriels disponibles sur youtube. Il permet de créer des modèles simples et complexes. Idéal pour la conception de maquettes.
blender.org : logiciel gratuit de conception 3D très performant aux multiples possibilités et donc assez difficile d’accès… Pour créateurs confirmés.
3DStudio Max (3DSMax) : logiciel payant d’animation et de modélisation 3D très complet et puissant.
Fusion 360 : Fusion 360 est un logiciel gratuit de CAO, FAO et simulation 3D qui permet de concevoir, modéliser, simuler, prototyper et produire des pièces et des assemblages.
SolidWorks : SolidWorks est un logiciel de CAO 3D solide qui permet aux utilisateurs de concevoir, modéliser, simuler et produire des pièces et des assemblages. Il est utilisé par une variété d'industries, y compris l'automobile, l'aérospatiale, la fabrication et le design.
Nos experts vous répondent
Makershop est composé d'une équipe de techniciens en impression 3D expérimentés, à l'écoute et disponibles pour répondre à toutes vos questions. Nous vous proposons un accompagnement adapté aussi bien avant l'achat par du conseil dans le choix du matériel qu’après achat avec des formations complètes à l’utilisation des machines. Notre service client est également disponible pour vous répondre de façon rapide et optimale.
Conseils avant vente
Bénéficiez des conseils d'un expert Makershop pour le choix de votre matériel d'impression 3D.
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