Principe

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Premièrement, Bien que la fabrication additive ou impression 3D regroupe un ensemble de bon nombre de procédés différents. Toutes ces différentes manières de produire des pièces ou autre objets ont un principe de fonctionnement identique.

En effet que vous vouliez créer une maison ou un implant, vous rencontrerez le même fonctionnement, celui de la fabrication à partir d’un fichier numérique, par ajout de matière.

En plus de la matière mise en forme, le processus de fabrication crée cette incroyable diversité de technologies. Ainsi, aujourd’hui nous sommes capables d’imprimer métaux, plastiques, bétons ou même des cellules humaines, etc, etc.

Pour commencer, quels que soient donc ces différents procédés, vous partez d’un fichier numérique qui correspond à votre besoin. Le principe est simple, vous le découpez en différentes couches d’épaisseur variable. Ces épaisseurs vont de plusieurs centimètres pour les impressions de béton à quelques microns pour certains procédés de fabrication métalliques. Finalement, une fois ce découpage fait vous avez donc un « programme », regroupant l’ensemble des couches. Ce dernier décrit de différentes manières là où sur une couche définie, vous aurez besoin de matière. On retrouve aussi dans ce programme différentes informations comme les paramètres de fabrication.

Commençons par prendre l’exemple d’un cube (bleu) de 10cm de côté. Avec un procédé fonctionnant par couches de 5cm on aura donc un programme avec deux couches. Dans ce dernier, il sera décrit dans chacune de ces deux couches deux carrés de 10cm de côté. Ces couches représentant chacune une épaisseur de 5cm (représentées en nuance de rouge). Une fois reconstituées correspondent donc bien à l’objet désiré de 10cm par 10cm par 10cm.

Mais Il y a un point à ne pas négliger en impression 3D ! Le post-traitement des pièces (autrement dit la finition). Et suivant les technologies, ces opérations sont plus ou moins lourdes puisque certaines nécessitent des supports de fabrication.

Les supports sont des géométries permettant de soutenir la pièce lors de sa construction (la matière ne pouvant pas être fusionnée dans le vide). Ou bien de permettre à l’énergie apportée par le système d’être plus facilement évacuée. Ces géométries sont solidaires des pièces et donc souvent une source de complication pour de l’utilisation de la pièce. Ainsi, tout le travail des designers est d’anticiper ces phénomènes et adapter les géométries et orientations pour minimiser ces structures.

Image d’une pièce imprimée à l’aide d’un procédé LPBF avec beaucoup de supports

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