Topologie imprimée à l'aide de l'impression 3D

impression en 3D

Alternative rentable dans la fabrication de composants pour les entreprises

Table des matières

Introduction

L'impression 3D est une technologie qui permet de créer des objets physiques en plaçant des couches de matériau les unes sur les autres jusqu'à ce que la forme souhaitée soit créée. Cela diffère de la fabrication traditionnelle où la matière est souvent enlevée, par ex. par découpage ou fraisage, ou lorsque le matériau est façonné en une forme manufacturée, par ex. moulage par injection et moulage.

L'impression 3D a révolutionné de nombreuses industries en permettant une fabrication plus rapide et moins chère de produits complexes et personnalisés. Par exemple, vous pouvez imprimer des prototypes et des produits finis dans l'industrie automobile, ce qui réduit le temps et les coûts de développement. Dans la technologie médicale, les prothèses et les implants peuvent être imprimés en fonction des besoins et des caractéristiques anatomiques du patient. En architecture, vous pouvez imprimer des modèles de bâtiments et d'infrastructures pour visualiser et tester différentes options de conception.

Mais l'impression 3D présente également certains défis, tels que les coûts élevés des matériaux et de l'équipement et le besoin de personnes compétentes capables de gérer la technologie. Malgré cela, l'impression 3D s'est avérée être une technologie passionnante avec un grand potentiel pour continuer à révolutionner l'industrie manufacturière.

Qu'est-ce que l'impression 3D ?

L'impression 3D, également connue sous le nom de fabrication additive , est un ensemble de processus de fabrication dans lesquels un objet physique tridimensionnel est créé en empilant des couches de matériaux les unes sur les autres. Cette technologie est l'un des outils les plus innovants de la fabrication moderne et permet la création de prototypes de haute qualité et la production de formes complexes qui ne peuvent pas être produites avec les méthodes de fabrication traditionnelles.

L'impression 3D fonctionne en créant un modèle numérique de l'objet à l'aide d'un logiciel informatique. Le modèle est ensuite découpé, ce qui signifie qu'il est découpé en fines couches. Ce modèle recadré numérique est ensuite envoyé à une imprimante 3D, qui crée l'objet en ajoutant des couches de matière une par une jusqu'à ce que l'objet soit complet.

Les matériaux utilisés pour l'impression 3D peuvent varier des plastiques et des métaux à la céramique et même aux matériaux biologiques tels que les cellules vivantes. Les imprimantes 3D sont disponibles en différentes tailles et variétés, des petites unités utilisées à des fins de loisirs aux grandes machines industrielles capables d'imprimer des pièces volumineuses et complexes.

Les avantages de l'impression 3D incluent un temps de développement de prototype plus rapide, la possibilité d'imprimer des objets en petites séries ou en pièces individuelles et la possibilité de créer des objets géométriquement complexes difficiles à fabriquer avec des méthodes traditionnelles. De plus, l'impression 3D peut réduire la consommation de matériaux et d'énergie en n'utilisant que les matériaux nécessaires pour créer l'objet.

L'impression 3D est considérée aujourd'hui comme l'une des technologies de fabrication les plus innovantes. Il a le potentiel de révolutionner la façon dont les objets et les composants sont fabriqués et a déjà eu un impact majeur dans de nombreuses industries différentes.

Quelles sont les différentes technologies utilisées dans l'impression 3D ?

Il existe plusieurs techniques différentes utilisées dans l'impression 3D, certaines des plus courantes et que nous proposons chez TOP3D sont les suivantes :

Fusion sur lit de poudre

Fusion de lit électrique (SLS pour le plastique et DMLS/SLM pour le métal) utilise un laser pour fondre ou fritter de la poudre de plastique/métal pour créer l'objet. Une fine couche de matériau en poudre est étalée sur une plate-forme, puis un laser est dirigé sur le matériau pour faire fondre ou fritter les zones spécifiques qui formeront l'objet. Une fois chaque couche frittée, la plate-forme est abaissée d'un niveau et une nouvelle couche de matériau en poudre est appliquée sur le dessus. Ce processus est répété jusqu'à ce que l'élément soit terminé.

Stéréolithographie

La stéréolithographie, en abrégé SLA , est une technique qui utilise un laser pour durcir un matériau photosensible liquide. Un récipient est rempli de matériau liquide et un faisceau laser se déplace sur le matériau pour le durcir uniquement dans les zones nécessaires à la création de l'objet. Une fois chaque couche durcie, la plate-forme est abaissée d'un niveau et une nouvelle couche de matériau liquide est étalée sur le dessus. Ce processus est répété jusqu'à ce que l'élément soit terminé. La pièce finie est ensuite gravée au laser dans un four léger pour durcir complètement tout le matériau.

Fusion multi-jets

Multi Jet Fusion, en abrégé MJF, est une technique qui utilise une technologie similaire à une imprimante à jet d'encre pour appliquer un adhésif sur un matériau en poudre. Un élément chauffant chauffe ensuite le matériau pour le fusionner dans les zones sur lesquelles le liant a été appliqué. Ensuite, une nouvelle couche de matériau en poudre est appliquée sur le dessus et le processus est répété jusqu'à ce que l'objet soit terminé.

 

Modélisation des dépôts en fusion

La modélisation par dépôt de fil fondu, ou FDM , fonctionne en faisant fondre un filament de matériau thermoplastique puis en l'extrudant à travers une petite buse sur l'imprimante 3D. Le matériau est disposé en couches pour constituer l'objet.

Jet de liant

Jet de liant utilise une technique similaire à une imprimante à jet d'encre pour appliquer un liant sur un matériau en poudre. Le liant lie ensuite les particules de poudre ensemble pour créer l'objet. Le résultat est un détail fragile qui est ensuite durci dans un four à une température proche du point de fusion du matériau. Cette dernière étape permet d'obtenir des pièces à très faible porosité et avec de très bonnes propriétés des matériaux.

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Modèles 3D imprimés avec l'impression 3D

Comment utiliser l'impression 3D en pratique ?

L'impression 3D peut être utilisée dans un certain nombre de domaines et d'applications différents. Voici quelques exemples d'utilisation de la technologie :

  • Prototypage : L'impression 3D est un outil précieux pour le prototypage de produits et de composants. Cela permet aux fabricants de tester et d'évaluer la conception du produit de manière rentable et efficace.
  • Fabrication de pièces complexes: L'impression 3D peut être utilisée pour créer des pièces géométriquement complexes qui sont difficiles ou impossibles à fabriquer avec les méthodes de fabrication traditionnelles.
  • Usage médical : L’impression 3D peut être utilisée en médecine pour créer des prototypes de prothèses et d’implants. De plus, l’impression 3D peut être utilisée pour créer des modèles de la partie du corps ou de l’organe nécessitant un traitement ou une intervention chirurgicale. À l'hôpital universitaire Sahlgrenska de Göteborg, la technologie 3D est utilisée pour améliorer les valeurs dans plusieurs domaines, notamment l'orthopédie, la chirurgie de la main, la radiologie, l'oto-rhino-laryngologie, la chirurgie maxillo-faciale, la neurochirurgie, la chirurgie plastique, la technologie orthopédique, la cardiologie pédiatrique et la chirurgie pédiatrique.
  • Architecture: L'impression 3D peut être utilisée pour créer des modèles de bâtiments et de structures afin de visualiser et de tester différentes options de conception.
  • Art et désign: L'impression 3D peut être utilisée par les artistes et les designers pour créer des œuvres d'art et des objets de design uniques et complexes.
  • Entraînement: L'impression 3D peut être utilisée dans l'enseignement pour visualiser et démontrer divers principes scientifiques et technologiques.
  • Fabrication de pièces détachées: L'impression 3D peut être utilisée pour fabriquer des pièces de rechange sur place, réduisant ainsi les coûts et les délais de livraison des pièces de rechange.
  • Fabrication en petite série: L'impression 3D peut être utilisée pour fabriquer de petites séries de produits, permettant aux petites entreprises de concurrencer les grandes entreprises sur le marché.

Quels sont les avantages de l'impression 3D ?

Les avantages de l'impression 3D sont nombreux. La technologie permet de produire des objets avec une grande précision et des formes complexes qui seraient difficiles ou impossibles à créer avec les techniques de fabrication traditionnelles. De plus, l'impression 3D peut être utilisée pour créer des objets de manière plus écologique car elle génère moins de déchets que le traitement traditionnel.

  • Économies de coûts : l'impression 3D peut être rentable car elle peut réduire le besoin d'outils et de moules coûteux. De plus, la consommation de matière et d'énergie est réduite car l'impression 3D n'utilise que les matériaux nécessaires pour créer l'objet.

  • Adaptabilité : L'impression 3D permet de créer des objets uniques et personnalisés car chaque objet peut être créé individuellement sans avoir à changer d'équipement de fabrication.

  • Gain de temps: L'impression 3D peut accélérer le temps de prototypage et de production en réduisant le besoin de main-d'œuvre manuelle et de changements d'outils. Cela permet d'accélérer le développement des produits et les délais de livraison.

  • Durabilité : l'impression 3D peut aider à réduire l'impact environnemental en n'utilisant que les matériaux nécessaires pour créer l'objet et réduire les déchets en créant des pièces selon les besoins au lieu de les fabriquer en vrac.

  • Flexibilité : L'impression 3D donne aux utilisateurs la possibilité d'explorer différentes options de conception sans avoir à investir dans des outils et des moules coûteux. De plus, la conception peut être modifiée et adaptée rapidement et facilement selon les besoins.

  • La création d'objets géométriquement complexes : L'impression 3D permet de créer des objets d'une très grande complexité géométrique. Cela serait très difficile, voire impossible, à faire avec les méthodes de fabrication traditionnelles.

Dans quelles industries l'impression 3D est-elle utilisée aujourd'hui ?

L'impression 3D est aujourd'hui utilisée dans un certain nombre d'industries différentes, de la technologie médicale et de l'industrie automobile à l'architecture et à l'art. Les entreprises de ces industries ont adopté la technologie pour améliorer leur production et leur efficacité. L'impression 3D a également ouvert des opportunités pour de nouveaux types d'entreprises et d'entrepreneurs qui ont la possibilité de créer et de vendre leurs propres produits de manière plus simple et plus rentable.

Avec cette technologie d'impression en constante évolution, il est passionnant de voir ce que l'avenir réserve à cette technologie innovante. Avec une accessibilité et une convivialité accrues, l'impression 3D devrait continuer de révolutionner l'industrie manufacturière et de créer de nouvelles opportunités pour les entreprises et les entrepreneurs.

Voici quelques exemples d'industries où la technologie est utilisée aujourd'hui :

L'industrie manufacturière

L'impression 3D est utilisée dans l'industrie manufacturière pour créer des prototypes, des outils et des accessoires de production. En utilisant la technologie d'impression 3D, les entreprises peuvent produire et tester rapidement des prototypes et améliorer leur processus de production.

Technologie médicale

Dans la technologie médicale, l'impression 3D est utilisée pour créer des modèles et des prototypes de structures anatomiques, de prothèses et d'instruments médicaux. Cela permet aux médecins et aux chirurgiens de visualiser et de planifier des interventions et de fournir des traitements plus précis.

L'industrie automobile

L'impression 3D est utilisée dans l'industrie automobile pour créer des prototypes de pièces et de composants ainsi que pour fabriquer des pièces de rechange et des accessoires. Cette technologie permet également des conceptions de véhicules personnalisées et un temps de production plus rapide.

Architecture et construction

Dans l'architecture et la construction, l'impression 3D est utilisée pour créer des modèles de bâtiments et d'infrastructures. Cela donne aux architectes et aux ingénieurs une meilleure compréhension de la conception et de son fonctionnement dans la vie réelle.

Art et désign

L'impression 3D est également utilisée dans l'art et le design pour créer des sculptures, des bijoux et d'autres œuvres d'art. Cette technologie permet aux artistes et aux designers de créer des objets uniques et complexes qui seraient autrement difficiles, voire impossibles à produire.

À quoi ressemble l'avenir de l'impression 3D ?

L'avenir de l'impression 3D est prometteur avec un grand potentiel pour les nouvelles technologies et les nouveaux matériaux, ainsi que de nouvelles opportunités d'utilisation dans diverses industries.

L'impression 3D basée sur le cloud est l'une des nouvelles technologies susceptibles de révolutionner la technologie d'impression 3D. Grâce à cette technologie, les utilisateurs peuvent envoyer des modèles 3D à un service cloud où les modèles sont ensuite imprimés sur une imprimante 3D connectée au réseau. Cela permet d'imprimer des articles de presque n'importe où dans le monde.

Les nouveaux matériaux sont également une partie importante de l'avenir de l'impression 3D. Les chercheurs et les développeurs travaillent à créer de nouveaux matériaux plus durables, plus solides et plus flexibles que ceux utilisés aujourd'hui. Un autre développement passionnant est l'utilisation de matériaux biodégradables qui peuvent être décomposés et recyclés d'une manière plus respectueuse de l'environnement.

Le potentiel de l'impression 3D est énorme, en particulier dans la technologie médicale. La technologie peut être utilisée pour créer des prothèses personnalisées, des implants médicaux et d'autres dispositifs médicaux adaptés aux besoins du patient. De plus, l'impression 3D peut être utilisée pour créer des tissus et des organes vivants qui peuvent être utilisés pour des greffes et pour étudier des maladies.

De nouveaux domaines d'utilisation pour l'impression 3D apparaissent tout le temps. Par exemple, la technologie est maintenant utilisée pour créer produits alimentaires tels que le chocolat et pizzas. En outre, la technologie est utilisée pour créer de nouvelles œuvres d'art et sculptures ainsi que pour produire des maisons et des bâtiments.

L'avenir de l'impression 3D est indéniablement prometteur avec de nouvelles technologies, matériaux et domaines d'utilisation qui ne cessent de se développer. Bien qu'il reste encore des défis à relever, il est probable que la technologie continuera de révolutionner l'industrie manufacturière et de créer de nouvelles opportunités d'innovation et de créativité.

Votre fournisseur d'impression 3D

TOP3D est un fournisseur complet de produits finis et de prototypes fabriqués par impression 3D. Nous utilisons des technologies de fabrication de premier ordre et pouvons ainsi aider les entreprises à passer rapidement d'une base numérique à un produit physique. Nous sommes actifs dans tout le pays, donc que vous ayez besoin d'une impression 3D à Stockholm , Göteborg ou ailleurs en Europe, nous pouvons vous proposer nos solutions uniques .

- BON À SAVOIR SUR L'IMPRESSION 3D -

Foire aux questions sur l'impression 3D

Le point commun à tous les processus d'impression 3D est que les détails sont toujours construits couche par couche. Cela se fait en sectionnant la pièce à fabriquer en plusieurs sections, appelées couches, d'un dixième de millimètre. Ces couches constituent la base de l'impression 3d, à la fois en plastique et en métal.

Avec l’impression 3D, il n’y a pas de frais de démarrage et est donc souvent moins chère que la fabrication traditionnelle lorsqu’il s’agit de production de petites pièces et de petites séries. Le coût de l'impression 3D est calculé en fonction du fichier 3D disponible du composant et c'est principalement la taille du détail qui détermine le prix. Une complexité élevée entraîne rarement des coûts supplémentaires, ce qui n'est pas le cas dans la fabrication traditionnelle. La valeur minimale de la commande chez nous est de 2 000 SEK hors TVA et hors frais de port.

Pour que nous puissions calculer les prix de fabrication, vous devez nous fournir :

  1. Fichier 3D – un fichier par pièce à fabriquer et non sous forme d'assemblage.
  2. Nombre de détails souhaités par chaque modèle.
  3. La demande de matériau, de processus et de finition et/ou une description de vos exigences afin que nous puissions vous recommander une combinaison qui vous convient.

Si vous n'avez pas de fichier 3D, vous devez en produire un, pour lequel nous serons heureux de vous aider. Contactez-nous pour plus d'informations si vous avez besoin d'aide à ce sujet.

Les avantages de l'impression 3D incluent un développement de produit plus rapide, des coûts de production réduits, la possibilité de créer des objets plus complexes et un impact environnemental réduit.

Nos délais de livraison sont généralement compris entre 0 et 9 jours pour le plastique et entre 5 et 15 jours pour le métal. Cela dépend du choix du processus et du matériau et si vous souhaitez ou non une sorte de processus de finition.

Vous pouvez imprimer en 3D dans presque tous les matériaux, du plastique au métal en passant par le bois et le béton. Nous offrons la fabrication dans une variété de thermoplastiques, de thermodurcissables, de métaux et de composites. En savoir plus sur nos procédés et matériaux pour l'impression 3D en ici.

Absolument! L'impression 3D en métal est une bonne alternative rentable à la fabrication traditionnelle du métal. Nous proposons une gamme d'alliages différents tels que l'acier inoxydable, l'aluminium, le titane, le cuivre et bien d'autres. En savoir plus sur notre processus et matériaux pour l'impression 3d en métal ici.

La durabilité pour l'impression 3d est généralement très bonne. L'aluminium imprimé en 3D a à peu près la même résistance que la fonte et l'acier à égalité avec l'infection. Certains pensent que les pièces imprimées en 3D ne durent pas, mais dans ces cas, le mauvais matériau ou le mauvais processus a généralement été utilisé à cette fin.

Ces processus produisent des résultats et des propriétés de matériaux très similaires, mais les processus sont très différents. Les deux processus créent des géométries en faisant fondre une poudre. Dans SLS, la poudre est fusionnée avec un laser, tandis que dans MJF, la poudre est fusionnée à l'aide d'une lampe chauffante et d'une forme d'encre attirant la chaleur. Si nous parlons de PA12 (nylon12), les détails réalisés avec SLS seront blancs et les détails réalisés avec MJF seront gris. Les deux peuvent être coloriés.

une image qui représente l'infiltration de 100% lors de la commande d'une impression 3D
une image qui représente l'infiltration de 0% lors de la commande d'une impression 3D

Un programme de CAO, qui signifie « Conception assistée par ordinateur », est un élément important lorsqu'il s'agit de commander des impressions 3D à des fins industrielles. Les programmes de CAO sont des logiciels spécialisés utilisés pour créer des modèles numériques détaillés et précis d'objets, de composants ou de prototypes. Ces modèles numériques servent de plans ou de conceptions de base nécessaires pour produire des objets physiques à l'aide de la technologie d'impression 3D.

.STL (stéréolithographie) est un format de fichier utilisé pour représenter la géométrie 3D, notamment les surfaces constituées de triangles. Il s'agit d'un format courant dans l'impression 3D et est utilisé pour décrire les modèles à imprimer sur des imprimantes 3D.

.STEP (Standard for the Exchange of Product Data) est un standard permettant d'échanger des modèles 3D et des données de produits entre différents programmes de CAO (Conception Assistée par Ordinateur). Il s'agit d'un format courant dans l'industrie et est utilisé pour transférer des modèles 3D détaillés de composants et de produits.