L'impression FDM

1. Matériaux exploitables

1.1. L’impression 3D dépôt de matière fondue est compatible avec un large choix de polymères thermoplastiques : PLA et ABS, mais aussi Polycarbonate, PET, PS, ASA, PVA, Nylon, ULTEM et de nombreux filaments composites à base de métal, de pierre, de bois, ou offrant des propriétés mécaniques intéressantes comme la conductivité, la bio-compatibilité, la résistance aux températures ou aux conditions extérieures par exemple

1.2. Pour donner une idée du prix des consommables pour imprimantes 3D, une bobine de 1kg de filament PLA est de l’ordre de 35€.

1.3. https://www.filimprimante3d.fr/documents/memento-materiau-impression-3d.pdf

2. Domaines d'application

2.1. le CHU de Québec a investi 3 millions de dollars canadiens dans leur centre d’impression 3D

2.2. Le secteur médical est une industrie pionnière dans l’utilisation de la fabrication additive

2.2.1. l’impression 3D permet la fabrication de prothèses

2.2.1.1. Les hôpitaux du monde entier seront bientôt équipés d’imprimantes 3D car elles permettent aussi aux chirurgiens de se préparer aux opérations délicates grâce à des modèles d’organes imprimés en 3D, répliques des organes des futurs patients.

2.3. L’américain Organovo, par exemple, est le créateur de la première bio-imprimante 3D commercialisée, la NovoGEN MMX

2.4. l’impression 3D permettent d’effacer les limites de l’imagination artistes et stylistes à travers le monde

2.5. Grâce à l’impression 3D, il est possible de bâtir très précisément, avec beaucoup de détails

2.6. En 2017, l’entreprise russe Apis Cor présentait sa première maison imprimée en 3D en 24h seulement

2.7. On voit même déjà des projets de véhicules ou navires entièrement imprimés en 3D se réaliser

2.8. l'impression 3D s'invite dans notre assiette. De nombreux aliments sont déjà imprimables. Par exemple: La farine, le chocolat...

3. Spécifications des machines

3.1. L’impression 3D fonctionne donc selon plusieurs procédés, qui diffèrent selon le type d’imprimante 3D utilisée. On peut classer ces procédés dans trois grands groupes : – Le dépôt de matière – La solidification par la lumière – L’agglomération par collage

3.2. Une imprimante 3D peut être piloté par un ordinateur via une connection usb ou par un lecteur de "SD Card" attaché à l'imprimante.C'est sur cette "SD Card" qu'on va enregistrer le gcode du modèle a imprimer. Cette solution est idéale car elle ne bloque pas un ordiateur pendant toute la durée de l'impression.

3.3. L’impression 3D démarre par la mise à température de la machine (autour de 200°C)

3.4. Technologie de fabrication : FDM, Dépôt de matériaux

3.5. Plage d'épaisseur des couches imprimées. ici cela va de 0,1mm a 0,5mm. Cette valeur peut être également exprimée en Micron. 1 micron = 0,000001m ou 1 micron = 0,001mm

3.6. Une bonne imprimante doit pouvoir positionner plusieurs fois de suite sa tete d'extrusion au même endroit. Ici nous avons une incertitude de positionnement de 2,5 microns en Z (le plateau) et 11 microns en X et Y. ce qui est plutôt, bien comparé à d'autres imprimantes grand public.

3.7. les imprimantes 3D disponibles sur le marché oscillent entre 300€ pour les premiers modèles

3.8. 2500€ pour les modèles de moyenne gamme et près de 10,000€ pour les machines FDM professionnelles

3.9. Définition de l'écran LCD. La plupart des imprimantes 3D on un petit ecran LCD pour visualiser ce que contient la "SD Card" et/ou ce que fait l'imprimante. Plusieurs étapes sont neccessaires pour qu'une imprimante 3D commence à imprimer (préchauffage, calibrage). Ici l'on peut voir également qu'il est possible de naviguer dans les menus de la "SD Card"

3.10. les modèles polaires utilisent les cordonnées polaires (longueur + angle)

3.11. Les fabricants d'imprimantes 3D peuvent soit assembler en totalité, des cartes électroniques, des engrenages, des moteurs pas à pas, des paliers qui existe déjà sur le marché, soit ils fabriquent partiellement certains éléments et en assemblent d'autre, tout est possible. Les premiers ne seront sans doute pas très bavards sur les spécifications concernant les marques des éléments assemblés, les autres joueront la carte de l'originalité des performances d'un élément conçu spécialement pour leur imprimante. Le système de déplacement sur x et y des têtes d'extrusion sera à prendre en considération, il peut être soit par entrainement courroie ou par vis. Mais ce n'est pas toujours indiqué.

4. Spécificité des pièces produites

4.1. L’épaisseur de couche d’une imprimante FDM varie entre 0,05 et 0,3 mm.

4.2. Précision standard : ± 0,15 % (limite inférieure ± 0,2 mm)

4.3. Épaisseur minimale de la paroi : 1 mm

4.4. Il n’est possible de combiner que 3-4 coloris maximum

4.5. les imprimantes 3D permettent en général d’atteindre un volume compris entre 12x12x12 cm jusqu’à 30x30x30 cm pour les plus volumineuses

4.6. La résolution est directement liée à la taille de la buse d’extrusion et à la précision des mouvements de l’extrudeur

4.7. Les pièces non finies ont une surface typiquement rugueuse, mais différents types de finitions sont possibles. Les pièces fabriquées par FDM peuvent être peintes et habillées.

4.8. https://www.scratch.school/wp-content/uploads/2018/02/Gato-Scratch-Barcelona-impresion-3D.jpg

4.9. https://www.youtube.com/watch?v=FNPG7KhlnrY

5. Éléments constitutifs de la machine

5.1. Une fois la machine chauffée, un filament de matière de 1,75mm ou 2,85mm de diamètre, est alors extrudé sur la plateforme à travers une buse se déplaçant sur 3 axes, x, y et z. La plateforme descend d’un niveau à chaque nouvelle couche appliquée, jusqu’à impression de l’objet.

5.2. https://www.3dnatives.com/wp-content/uploads/FDM_Technologies.jpg

5.3. http://blog.euro-makers.com/wp-content/uploads/2018/04/FDM-FFF-3.png