Guide complet des technologies d'impression 3D
L’impression 3D est en train de révolutionner nos vies, tout comme l’automobile a transformé les transports et Internet a réinventé la diffusion de l’information. Êtes - vous prêt à accepter ce changement et à comprendre la technologie d’impression 3D?
Qu’est - ce que l’impression 3D?
Tout d’abord, voyons ce qu’est l’impression 3D.
Vous pouvez comparer l'impression 3D à un gâteau cuit. Vous mélangez tous les ingrédients et les mettez sur une plaque de cuisson. Une fois les matériaux solidifiés, vous avez le gâteau. De même, l’impression 3D forme un objet solide en ajoutant du matériau couche par couche.
L’impression 3D, également connue sous le nom de fabrication Additive, utilise des fichiers de modèles numériques et des imprimantes pour empiler des couches de matériaux spéciaux tels que des poudres de plastique ou de métal afin de construire directement des formes complexes. La grande variété de matériaux utilisés dans l'impression 3D, allant du plastique, de la céramique, du métal et même des tissus biologiques, répond à tous les besoins.
Quels types de technologies d’impression 3D existent?
Alors, quels sont les types de technologies d’impression 3D disponibles?
Il existe de nombreux types de technologies d’impression 3D qui peuvent être classées en fonction du type de matériau utilisé et du processus impliqué. Ceux - ci incluent l’impression 3D par extrusion, résine, poudre et Jet comme suit:
1. Impression 3D basée sur extrusion
Ces procédés utilisent un matériau (généralement un filament thermoplastique) chauffé et extrudé par une buse. Le matériau durcit lorsqu'il est refroidi pour former un objet 3D. Le plus typique d'entre eux est l'impression par modélisation de dépôt en fusion (FDM).
● Modélisation par dépôt fondu (FDM): c’est l’une des techniques d’impression 3D les plus courantes. Il extrude les filaments thermoplastiques, les chauffe jusqu'à leur point de fusion, puis les extrude couche par couche pour former un objet tridimensionnel. Les vidéos en ligne populaires de maisons imprimées en 3D utilisent la technologie FDM. Cette technologie est largement utilisée dans la fabrication de prototypes, la production de pièces et la production de biens de consommation. Par exemple, Lego utilise FDM pour créer des prototypes de nouvelles briques.
À l'heure actuelle, la technologie d'impression 3D FDM est assez mature et la précision et la vitesse d'impression des imprimantes FDM correspondantes sont en constante amélioration. L’imprimante 3D FDM haute précision HPRT f210 en est un exemple typique.
Cette imprimante 3D utilise un corps tout - en - un en métal avec une poulie en V pour un mouvement en douceur, un faible bruit, une résistance à l'usure et une longue durée de vie. Sa plaque chauffante utilise une plate - forme en verre à carreaux de haute qualité qui adhère fortement, empêche le gauchissement du modèle imprimé et permet un retrait manuel rapide du modèle.
L'imprimante 3D f210 est dotée d'un système de protection intelligent qui prend en charge les pannes de courant continues, ce qui élimine les préoccupations liées aux pannes de courant accidentelles pendant le processus d'impression et permet d'économiser du temps, des matériaux et une tranquillité d'esprit. Il est également livré avec un écran d'interface utilisateur convivial et interactif conçu pour une configuration facile à utiliser et une progression d'impression en un coup d'œil, permettant aux débutants de se lancer rapidement.
L'imprimante 3D HPRT f210 est compatible avec une large gamme de filaments tels que PLA, tepg et TPU. Cette imprimante offre une grande précision d'impression jusqu'à ± 0,2 mm, offrant une qualité exceptionnelle et une grande valeur. En tant qu'imprimante 3D hobby, elle est idéale pour créer des objets d'artisanat personnalisés. Il existe de nombreux modèles d'imprimantes 3D à télécharger gratuitement en ligne, suivez simplement le Guide pour importer le modèle sur votre ordinateur et l'imprimante 3D f210 imprimera vos créations imaginaires.
2. Impression 3D de résine
Ces techniques d'impression utilisent principalement des résines photosensibles comme matériau. Une résine photosensible réagit au durcissement lorsqu'elle est exposée à un type particulier de lumière, généralement la lumière ultraviolette. De cette façon, les résines peuvent être empilées et solidifiées couche par couche pour fabriquer des articles solides. Les types courants incluent la stéréolithographie (SLA) et les technologies d’impression 3D à cristaux liquides (LCD).
● Stéréolithographie (SLA): SLA est la première technologie d’impression 3D. Il utilise principalement les propriétés des résines photosensibles liquides qui durcissent rapidement sous l'irradiation d'un faisceau laser ultraviolet. Sous contrôle informatique, le faisceau laser balaye la surface du liquide, permettant à la zone balayée de la résine de se solidifier et de former une fine couche de résine. En répétant ce processus, le produit entier est formé.
La technologie SLA est principalement utilisée pour la fabrication de divers moules et modèles. Il peut également être utilisé pour la coulée de précision en ajoutant d'autres ingrédients à la matière première. Les pièces imprimées nécessitent un post - traitement tel qu'une irradiation lumineuse intense, un placage, une peinture ou une coloration pour obtenir le produit final. Les impressions SLA ont une grande précision et de bons résultats de traitement de surface, ce qui les rend idéales pour la fabrication de modèles fins tels que des modèles dentaires et des bijoux.
● Impression 3D à cristaux liquides (LCD): il s’agit d’une technologie d’impression 3D émergente. Il utilise un panneau à cristaux liquides comme source de lumière. En commandant un commutateur de pixels sur le panneau à cristaux liquides, la lumière de la source de lumière ultraviolette est projetée sur la résine photosensible dans une forme prédéfinie qui la solidifie et forme un modèle. La technologie d'impression 3D LCD est populaire pour son efficacité élevée et son faible coût et est largement utilisée dans des industries telles que la dentisterie, la fabrication de bijoux et de jouets.
3. Impression 3D de poudre
Ces méthodes utilisent des matériaux pulvérulents, sélectivement fondus ou collés entre eux. Les principales techniques d’impression actuelles sont le frittage sélectif au laser (SLS), la fusion sélective au laser (SLM) et la fusion sur lit de poudre (3dp).
● Frittage sélectif au laser (SLS): le SLS utilise un laser pour fritter des matériaux en poudre, en les combinant pour former une structure solide. Il est souvent utilisé avec du nylon et peut produire des pièces de haute résistance et de géométrie complexe. Les SLS sont couramment utilisés dans les industries aérospatiale et automobile pour fabriquer des composants fonctionnels. BMW, par exemple, utilise la technologie d’impression 3D SLS pour produire des pièces pour ses voitures.
● Fusion laser sélective (SLM): cette technologie d’impression 3D est principalement utilisée pour les matériaux métalliques en poudre. Le principe de fonctionnement est de scanner le lit de poudre à l'aide d'un faisceau laser à haute énergie, en fondant la poudre métallique couche par couche pour former un objet tridimensionnel solide basé sur les données de coupe du modèle Cao. Cette méthode permet de fabriquer des pièces avec des géométries et des structures internes complexes et convient à une grande variété d'industries telles que l'aérospatiale, l'automobile, le médical et la fabrication.
Comparé à d’autres technologies de poudres d’impression 3D, le SLM peut produire des pièces plus denses avec des propriétés mécaniques supérieures, ce qui est utile pour les applications nécessitant une résistance et une durabilité élevées. Cependant, en raison des lasers à haute énergie impliqués dans le processus d'impression SLM, le coût de l'équipement, la difficulté de fonctionnement et les problèmes de sécurité sont relativement importants.
● Fusion sur lit de poudre (3dp): 3dp est une technologie d’impression 3D utilisant un lit de poudre et un adhésif. Il pulvérise l'adhésif sur le lit de poudre, liant les particules de poudre ensemble pour former une couche solide. Ensuite, ajoutez une nouvelle couche de poudre et répétez le processus jusqu'à ce que l'impression soit terminée. La technologie 3dp est largement utilisée dans l'architecture, l'art et la biomédecine en raison de sa capacité à imprimer des pièces avec des structures internes complexes.
À l'heure actuelle, l'impression 3D avec injection de liant en alliage d'aluminium a fait quelques percées. À l'avenir, cette technologie promet d'être utilisée dans la fabrication d'impression 3D de pièces détachées pour véhicules électriques, avions électriques, etc.
4. Impression 3D par jet
Ces méthodes permettent principalement l'impression par éjection de gouttelettes de matière solidifiée de la tête d'impression. Les principales technologies sont l’impression 3D polyjet, l’impression colorjet (CJP), l’impression multijet (MJP) et la fusion multijet (MJF).
● Impression 3D polyjet: la technologie polyjet est similaire à une imprimante de documents à jet d’encre qui pulvérise une couche de photopolymère liquide sur un plateau de construction, puis la solidifie immédiatement par UV, accumulant lentement couche par couche jusqu’à ce qu’un modèle 3D complet soit construit. Cette méthode est souvent utilisée pour créer des prototypes détaillés, des moules ou même des modèles multicolores. Actuellement, certaines entreprises de chaussures utilisent l'impression 3D polyjet pour créer des prototypes de chaussures détaillés et réalistes.
● Impression jet d’encre couleur (CJP) et impression jet d’encre multiple (MJP): CJP et MJP sont deux méthodes d’impression 3D utilisant la technologie jet d’encre. CJP utilise des lits de poudre et des adhésifs colorés et peut imprimer des pièces en couleur. MJP peut pulvériser plusieurs matériaux simultanément, créant des pièces composites avec des propriétés physiques différentes. Les deux technologies sont populaires pour leur haute précision et leur bonne qualité de surface et sont largement utilisées dans la fabrication de prototypes, l'éducation et la création artistique.
● Fusion multijet (MJF): développé par Hewlett Packard, le MJF utilise des poudres fines et les combine avec un liant. Ensuite, un agent de raffinement est appliqué qui, lorsqu'il est combiné avec la chaleur, solidifie la pièce. MJF est connu pour sa vitesse et sa capacité à produire des pièces géométriques complexes, souvent utilisées dans les industries de l'automobile et des biens de consommation. Par exemple, BMW utilise MJF pour produire des pièces automobiles.
Le potentiel de développement de la technologie d’impression 3D est infini. Que ce soit dans les domaines de la médecine, de l’architecture, de l’éducation ou de l’art et du design, l’impression 3D ouvre de nouvelles possibilités. Dans ce processus, les fabricants d’imprimantes 3D comme HPRT innovent constamment et s’efforcent de développer des produits d’impression 3D plus efficaces et plus précis pour répondre aux besoins de différents domaines. Nous avons toutes les raisons de croire que l’avenir de l’impression 3D sera encore plus vaste.
