Introduction à l'impression 3D

Cette page présente les concepts sur lesquels repose l'impression 3D, son historique, ses applications présentes et futures.

Survol

L'impression 3D, aussi appelée "fabrication additive", regroupe les procédés de fabrication de pièces en volume par ajout ou agglomération de matière, par empilement de couches successives.

Tout comme l'impression traditionnelle permet de réaliser un "objet" réel en deux dimensions (... une image, du texte, etc) en appliquant de l'encre sur un support (papier, bois, etc)...

... l'impression 3D permet de réaliser un objet réel en trois dimensions, en appliquant des couches successives d'une substance (plastique, résine, métal) sur un support!

Impression 3D | Source : pxhere.com

Application de couches successives pour réaliser un objet en 3D | Source : true3d.ca

Le concept d'impression 3D ne se résume cependant pas, de nos jours, à l'application de couches successives d'un matériau sur un support. Elle implique également l'action de modéliser virtuellement l'objet destiné à être imprimé. Selon le niveau de complexité de l'objet et la qualité attendue, la modélisation 3D peut se faire sur une multitude de logiciels (gratuits ou non), tels que Blender et Sketchup (niveau adulte), ainsi que Tinkercad et Cubecraft (niveau jeunesse).

Historique

L'impression 3D est née en 1986, d'un besoin grandissant de pouvoir créer des prototypes (autant dans le domaine de la science qu'en ingénierie et en industrie), rapidement et simplement.

Plusieurs versions de l'impression 3D sont nées à peu près dans les mêmes années (démontrant à quel point ce concept était dans l'air du temps), sous la forme de modelage de la résine ave des lasers au Japon et de monomères liquides en France, mais c'est en 1986 que l'Américain Charles "Chuck" Hull a déposé un brevet pour une méthode appelée "stéréolythographie".

La stéréolythographie de Hull reposait sur le principe de déposer de la résine sur un support, par couches successives, jusqu'à la création d'un objet complet. On appelle maintenant cette méthode "SLA". La compagnie de Hull, 3D Systems, est encore aujourd'hui un leader en matière d'innovation en impression 3D !

Applications

À ce jour, les applications de l'impression 3D s'étendent du domaine industriel jusqu'au "hobbying", en passant par les applications médicales, et socioculturelles. Le caractère flexible et la possibilité de créer des prototypes rapidement, en fait également une option de plus en plus prisée dans le domaine de l'aide humanitaire, ainsi que dans la gestion de crises.

Utilisation de l'impression à des fins ludiques et/ou personnelles | Source : https://en.wikipedia.org/

Impression 3D de valves à oxygène lors de la pandémie Covid-19 | Source : 3dprintingindustry.com

Le futur de l'impression 3D

AMFGamfg.ai

The Future of 3D Printing: Beyond 2020All3DP

Lutte environnementale

Impression 3D de pièces d'aéronautique à partir de bouteilles d'eau usées par KLM Royal Dutch Airlines

KLM is 3D printing aircraft tools from recycled plastic bottlesVoxelMatters - The heart of additive manufacturing

Automatisation

Sources

ASTM F2792-10 Standard Terminology for Additive Manufacturing Technologies, copyright ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428 : http://www.astm.org