IMPRIMANTE 3D et MODELISME
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IMPRIMANTE 3D et MODELISME
Imprimante papier : ✓ Emergence informatique vers 1970, imprimantes autonomes, traceurs ✓ Document, photo papier à partir d’un modèle informatique ✓ Dépôt encre liquide, solide, … ✓ Avance du papier et déplacement de la tête ✓ Traceur : papier fixe ✓ Matricielles, thermiques, jet d’encre, laser , … ✓ N&B/Couleur ✓ Résolution DPI ✓ Avec scanner à plat ✓ Photocopie ✓ Support avec : papier, carton, verre, …
Imprimante 3D ✓ Fabrication d’un Objet à partir d’un modèle informatique ✓ Ensemble des procédés permettant de fabriquer couche par couche, par ajout de matière, un objet physique à partir d’un objet numérique (NF E 67-001) ✓ Déplacement de l’objet et de la tête ou objet fixe et tête mobile 3 dimensions ✓ Premier brevet « fabrication addictive » en 1984 par 3 français ✓ 1984 – SLA : stéréolithographie = polymérisation par laser d’une résine liquide ✓ 1989 – FDM : fused deposition modelling > « plastiques » - Brevet dans le domaine public ✓ 1995 – DMLS : Direct Metal Laser Sintering – proche moulage ✓ Années 2000 : premières imprimantes 3D – Prototypage ✓ Vers 2010 : premières imprimantes de bureau
Principe ✓ Fabrication additive : commence avec rien, assemblage de couches successives d’un même matériau ✓ Polymères, résines, matériaux organiques, céramiques, métaux …
Différentes technologies
Autres impressions 3D ✓ Tous types de matériaux : béton, acier (robots de soudure?) ✓ Grandes dimensions > bâtiments, ponts, … ✓ Projet SAFRAN: usine de fabrication addictive 32.000 m²
Technologie SLS • Frittage laser sélectif (fusion d’un matériau en poudre) • Industrie – Caractéristiques pièces injection • Nylon • Très couteux
Technologie SLA • Le procédé de Stéréolithographie, utilise le principe de photopolymérisation pour fabriquer des modèles 3D à partir d’une résine sensible aux UV. Celle-ci est solidifiée par le passage d’un laser couche après couche. • Surface d’impression lisse très qualitative • Matériau d’impression liquide – 50 mm/h • Présence d’un capot de protection anti-UV • Résines techniques pour dentaire et joaillerie • Résine courante 150 €/l – Couleurs limitées • Post traitement bain alcool - Four UV • Prix imprimantes plus élevé - Mini 300 € • Précision plus élevée (0,02 mm) - Volume plus faible
https://youtu.be/efXO2M9YNeg
Technologie FDM • La plus répandue – Utilisation simple • Variétés de couleur et matériaux (fusibles) – PLA, ABS, avec particules • Fils 25 à 150 €/kg • Imprimantes accessibles # 200 € • Fonctionnement et utilisation faciles • Qualité moindre que SLA • Prototypage rapide, objets éducatifs, loisirs • Nombreuses marques
Bâti tubulaire Bâti profilé
Tripode Avec capotage
COMPARATIF FDM/SLA/SLS
LES FILAMENTS FDM
• https://all3dp.com/fr/1/filament-3d-fil-imprimante-3d-pla-abs/
• https://www.filimprimante3d.fr/
• PLA (Poly Lactic Acid):
• A partir d’amidon de mais, 1ière alternative naturelle au polyéthylène (bioplastique)
• Le plus facile facile
• Le plus courant - 180/220°C
• Pas besoin plateau chauffant
• Peu de déformation/retrait
• Rigide mais peu robuste - Fragile
• Faible résistance à la chaleur
• Beaucoup de couleurs
• # 20 €/kg
• Avec bronze, bois, … 60 €/kg
• ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène)
• Buse :220/250°C - Plateau 50/100 °C > capotage
• Flexible et robuste – Déformation à l’impression
• Sensible humidité
• 20 €/kg• NYLON
• 240/270 °C – 60/80°C
• Robuste - Solide > pièces mécaniques
• Surfaces lisses
• Résistance chimique
• 50 €/kg
• PET/PETG
• 235/255 °C – 50/70°C
• Chargé carbone > robustesse, rigidité, légèreté
• Abrasif > buse acier trempé
• 150 €/kg
• HIPS (High Impact Polystyrene)
• Récent – 240/100 °C
• Résistance chocs, chaleur – Rigidité – Texture lisse – Post-traitement obligatoire (Lissage résine, ponçage, dissolution de
surface, recuit, …)
• 25 €/kg
• Dissolvable par d-limonene (Proche de la térébentine)
• AUTRES
• ASA : alternative ABS
• PP : Alimentaire
• PolycarbonateCHOIX d’une IMPRIMANTE 3D - FDM • Taille du plateau + hauteur, volume (Courant 200x200x15 • Chauffage plateau, adhésion, plaque magnétique • Précision, vitesses (0,2 mm – 50 mm/s) • Nombre de buses, ventilation, matériaux • Températures > fils (ABS) • Connexion USB, WIFI, Carte SD • Bruit • Avec jet d’encre • Capotée • Assemblée ou en kit • Prix
LES MARQUES
• Creality > Ender 3 pro (Site dédié, tutoriels)
• Flashforge
• Dagoma
• Prusa > i3
• Ultimaker
• Professionnel > 3.000 €
• Plateau A3 x 160 mm – Inclinable – 115°C
• Précision jusqu’à 0,02 mm
• Double extrusion
• Tous types de filamentsSCANNER 3D • HP pro S3 : 3.200 € • MatterHackers : 500 € • BQ Ciclop 3D
Conception d’un objet
• Recherche sur internet https://www.thingiverse.com/ ; https://cults3d.com/fr ; https://all3dp.com/fr/
• Choix logiciel CAO
• Export STL
• Slicer CURA
• Paramétrage
• Filament > températures
• Hauteur couche (0,12 à 0,28 mm)
• Remplissage, # 30%
• Epaisseur bases, parois
• Vitesse 50 mm/s
• Refroidissement buse 100%
• Supports
• Temps, longueur fil, masse
• Export GCODE
• Transfert sur imprimante 3DChoix logiciel CAO
• Simple et gratuit
✓ Sketchup Make
✓ Tinker CAD : appli en ligne dessin 3D (Autodesk)
✓ FreeCAD, BlocksCAD
• Intermédiaires: CREO, Fusion 360°
• Professionnels: Solidworks, CATIA, Draftsight 3DS, Autocad
• LIMOUZI LABLe logiciel CURA • Sliceur et convertit en fichier assimilable par l’imprimante • Choix des paramètres imprimante, filament et de nombreux autres • Réglages hauteur buse > feuille papier • Réglage supports • Réglage qualité
Les LIMITES • Défauts, comprendre les origines • Paramétrages CURA, nombreux essais • Température ambiante • Les matériaux • Le temps, • Les porte à faux
EXEMPLES
ECLIPSON • https://www.eclipson-airplanes.com/airplanes • https://youtu.be/71adRZdq23Y • 29 fichiers • Fuselage 1 : 4h43 – 29 g – 9,71 m – 0,2 mm
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