Questions/réponses sur l'impression 3D et imprimantes 3D

Bonjour,

je propose ici un support questions/réponses ouvert à tout le monde concernant l'impression 3D et les imprimantes 3D

Comment ça fonctionne ?

Il existe plusieurs méthodes d'impression 3D.
La plus accessible pour des amateurs est la méthode qui consiste à étaler du plastique mou sur la surface précédente pour obtenir une pièce en 3D.
Les paramètres important vont être la température de chauffe, la nature de la matière à fondre, la vitesse d'éjection de cette matière, la vitesse de déplacement de la tête d'impression, l'épaisseur de matière rajouté à chaque passe et le diamètre de la sortie.
La matière la plus simple à utiliser est le plastique, il y a plein de site qui explique très bien l'intérêt de chaque matière, je ne vais donc pas en faire un roman sur le sujet, de toute façon la différence va se jouer sur des paramètres mécanique de la matière et non sur la technique d'impression.
La méthode de chauffe est presque toujours la même, on prend une résistance qu'on glisse dans une pièce métallique.
On "chauffe" volontairement la résistance en y faisant passer une tension continue qui crée un courant plus important que dans son utilisation normale, la pièce metallique va donc servir de dissipateur de chaleur et va transmettre cette chaleur à la matière qu'on utilise.
On isole le tout pour éviter les pertes de chaleurs et on fait passer le fil plastique au milieu de cette pièce qui chauffe, ainsi le plastique devient mou et on l'étale sur un support.
Le gros défis est de juger la bonne vitesse de sortie du fil et sa température de chauffe.
Pour la température souvent on utilise une sonde de température ou un thermostat, la pièce chauffée restant chaude longtemps, on peut ainsi continuer à étaler le plastique sans envoyer de courant dans la résistance une fois que la sonde indique qu'on a atteind la température maxi souhaitée.
C'est éxactement comme si on utilisait un radiateur électrique sauf que c'est dans des dimensions et conditions différentes.
On peut même alimenter la résistance par un courant alternatif de fréquence fixe et calculer pour que la température soit constante sans avoir besoin de sonde.
Le fil va être ensuite poussé par un mécanisme relié à un moteur pas à pas, ainsi on peut très facilement depuis le programme définir la vitesse d'éjection du fil, cette vitesse va dépendre de pas mal de paramètre, il faudra donc faire des essais pour pofiner les réglages.
Il faut savoir que tout va se jouer avec le temps, si on chauffe beaucoup il faudra éjecter le fil plus rapidement vu qu'il va fondre plus rapidement, à l'inverse si on chauffe juste ce qu'il faut on aura une vitesse d'éjection moins grande.
Malheureusement la matière fondue va couler par gravité d'ou les petits fils qu'on voit parfois, il faut donc retenir ce fil et pour cela en général on tire légèrement le fil en sens inverse ce qui "pompe" la matière molle et empêche qu'elle ne coule, il faudra donc rajouter dans le programme une ligne au bon moment qui permet de faire reculer le fil d'une certaine distance pour ainsi éviter les défauts apparent.
Quand on voudra étaler de nouveau la matière il faudra penser à ravancer le fil au bon moment et au bon endroit en prenant en compte le fait qu'entre temps il a fondu dans la pièce métallique.
On prend vite conscience que la maîtrise du temps est fondamentale dans l'impression 3D mais qu'avec de bons réglages on peut faire des belles pièces, il faut juste bien tout comprendre et bien tout régler.

Depuis peu, l'impression 3D est passé en mode anti gravité, le principe est de placer la matière dans l'air et de la refroidir aussitôt pour qu'elle se tiens liée à ce qu'on a déjà imprimé, ce système permet de faire des pièces qui ont des parties dans le vide et donc cela évite de construire un support pour maintenir les parties "flottante".
Ce qui pose soucis lors de l'étalage du plastique c'est qu'il lui faut un support le temps qu'il durcis sinon par gravité il tombe, avec le système anti gravité on va tout simplement refroidir le plastique en sortie, pour faire simple c'est comme créer un stalacmite de plastique, les couches précédentes servent de supports pour les prochaines uniquement quand elles seront dur.

L'impression 3D est encore toute jeune, elle se développe très vite parce que les intérêts sont sans limite, demain vous n'aurez plus besoin d'aller acheter un article en plastique ou autre matière, il vous suffira de télécharger le fichier de la pièce et de l'imprimer.
Actuellement des projets qui vont dans ce sens sont en place et le prix des imprimantes diminue assez rapidement pour atteindre le prix d'une imprimante classique (2D).

Il éxiste des techniques plus rapide, plus précise et plus intéressante mais elles sont coûteuses et pas évidente à mettre en place pour un amateur, ça requiert souvent un laser et la matière première est très cher.
Avec l'impression à base de plastique fondue, on peut imaginer qu'un système de recyclage permette de créer soit même sa matière première et ainsi permettre de faire des pièces pour presque rien, le soucis va être de définir de façon précise la matière et de la transformer en fil ou profil utile à la machine que l'on a.
Il éxiste déjà des exemples de recylclage chez des amateurs qui transforme la matière en paillette puis en bobine de fil.
Je pense qu'au vu des prix de plus en plus bas des bobines de fil, il semble plus trop intéressant de faire du recyclage en amateur, toutefois il faut avouer que le plaisir de faire son propre fil n'a pas de prix