Ce qui imprime une imprimante 3D

Si les imprimantes 3D antérieures (machines-outils à commande programmée créent des pièces de manière additive), les modèles de volume d'impression n'étaient utilisés que dans des conditions de production, aujourd'hui, pratiquement tout le monde peut acheter un appareil pour son usage personnel. Avec leur aide, vous pouvez créer presque n'importe quoi: des petits bibelots aux armes en passant par les bâtiments.

Technologie d'impression 3D

La technologie d'impression additive a été développée dans les années 80 du siècle dernier. Les imprimantes 3D étaient largement répandues au début du XXIe siècle.

Le principe de fonctionnement des machines d’impression de pièces volumétriques peut être divisé en 3 étapes:

• créer un modèle dans le programme;
• traitement du modèle par logiciel;
• formation (impression) de l'objet en superposant le matériau.

Il existe plusieurs technologies d'impression additive, parmi lesquelles:

1. La méthode de soudage couche par couche (FDM). Les modèles sont créés en posant dans un certain ordre un fil de cire, de métal ou de plastique fondu.
2. Stéréolithographie (SLA). La base de l'objet est un polymère liquide, qui se solidifie sous l'influence du rayonnement laser.
3. Fusion sélective au laser (SLM). La technologie grâce à laquelle les pièces métalliques des composants et des assemblages sont créées à partir de copeaux de métal au moyen de modèles mathématiques.
4. Impression numérique à LED (DLP). Cette technologie implique l’utilisation de plastique liquide, qui durcit sous l’influence des rayons ultraviolets.

AIDE! Une des dernières avancées scientifiques est la bioprinter, dont la technologie d’impression implique la création d’organes et de tissus. Les objets sont créés en interconnectant des gouttelettes contenant des cellules vivantes, qui devraient alors commencer à se diviser, croître et se modifier.

Ce qui imprime une imprimante 3D

En fonction de l'application et du but, les dispositifs de création de modèles volumétriques peuvent utiliser divers matériaux.

Plastique ABC

Le nom scientifique du plastique est l'acrylonitrile butadiène styrène. C'est l'un des meilleurs consommables pour la modélisation volumétrique, car il possède de nombreuses qualités positives - résistance aux chocs, élasticité et résistance à l'usure. De plus, le plastique ABC est non toxique et sans odeur. Vous pouvez acheter le matériel sous forme de bobines avec des fils minces.

IMPORTANT! Il est possible de créer uniquement des modèles unicolores et denses à partir de plastique ABC. Les produits seront durables et ne perdront pas leur apparence et leurs qualités si vous les maintenez à l’écart du soleil.

Acrylique

Contrairement aux plastiques ABC, les modèles transparents peuvent être imprimés à l'acrylique. Son point de fusion dépasse 240 degrés Celsius, ce qui doit être pris en compte car lorsqu’il refroidit, l’acrylique durcit très rapidement.

IMPORTANT! Les bulles d'air formées à l'acrylique peuvent gâcher l'apparence du produit fini.

Béton

Pour imprimer sur des machines à additifs, utilisez de nouveaux types de béton presque identiques aux matériaux de construction de la pierre. À ce jour, seuls des échantillons de test ont été créés. D'énormes appareils de taille en moins d'une journée peuvent imprimer une petite maison.

Papier

Les modèles de papier imprimés sur des imprimantes 3D sont le plus souvent utilisés pour créer des prototypes de projets informatiques. En eux-mêmes, les modèles ne diffèrent pas par leur force et leur apparence attrayante, mais sont créés à une vitesse record. Les périphériques utilisant du papier comme consommable créent des modèles en collant un calque sur un autre.

IMPORTANT! Le papier est l’un des matériaux les plus abordables et les plus courants pour la modélisation à la maison.

Hydrogel

Les matériaux mous biocompatibles avec les tissus vivants sont utilisés dans la modélisation 3D pour créer divers dispositifs de transport pouvant acheminer des médicaments dans le corps humain.

Des scientifiques américains ont donc créé des robots dont la hauteur ne dépassait pas 1 cm, sur lesquels étaient placées des cellules du tissu cardiaque qui, en se contractant, les mettaient en mouvement. Il est prévu que de tels robots pourront à l'avenir participer au diagnostic et au traitement de nombreuses maladies de gravité variable.

Gypse

Les matériaux de gypse utilisés dans l'impression 3D sont aussi largement utilisés que le papier, l'acrylique ou le plastique. Les modèles fabriqués à partir de ceux-ci n'ont pas de durabilité particulière, mais le coût disponible couvre entièrement cette circonstance. Les produits de gypse sont utilisés pour décorer les projets de présentation.

Fibre de bois

La fibre de bois est un matériau innovant. L'idée de création appartient au célèbre inventeur Kai Party. Une fibre constituée de fibres synthétiques et de bois naturel présente des propriétés similaires à celles du polylactide. Les produits qui en sont fabriqués sont similaires aux objets en chêne naturel ou en bouleau, mais contrairement à eux, ils sont beaucoup plus solides et durables.

IMPORTANT! Aujourd'hui, la fibre de bois n'est utilisée que dans les imprimantes RepRap.

Glace

De très belles figurines de glace peuvent également être créées sur des imprimantes 3D. Depuis 2006, grâce au développement de deux scientifiques canadiens, il est devenu évident que l'acrylique et le papier ne peuvent pas uniquement être utilisés comme consommables pour l'impression en bloc. Un mélange d'eau et d'éther méthylique à une température inférieure à 22 degrés se transforme en petits objets qui, bien entendu, n'ont pas de durabilité ni de résistance particulières.

Poudre métallique

Grâce à l'utilisation de poudre de métal, il est devenu possible de créer des produits extrêmement durables - des pièces détachées pour l'équipement et l'électronique, et même les bijoux sont imprimés à partir de métaux précieux légers et de leurs alliages, tels que le cuivre, l'aluminium, l'or et l'argent.

IMPORTANT! Les produits fabriqués à partir d'une telle poudre ont eux-mêmes une conductivité thermique élevée. Pour le neutraliser, ajoutez des copeaux de céramique.

Nylon

Le nylon est souvent utilisé dans la modélisation en trois dimensions, car les pièces créées avec son aide sont souples et élastiques.

IMPORTANT! Le nylon présente de nombreux inconvénients, notamment une toxicité.

Polycaprolactone

La polycaprolactone est considérée comme l’un des produits consommables les plus recherchés pour la modélisation additive. Il fond bien sous l'influence de températures négatives, durcit rapidement, est biodégradable et totalement inoffensif.

Polycarbonate (PC)

Le polycarbonate est un plastique capable de conserver ses caractéristiques et ses propriétés sous l’influence de différentes températures. Utilisé pour créer des modèles robustes.

Polylactide (PLA)

Le polylactide est reconnu comme le matériau le plus sûr et le plus écologique. Il est fabriqué à partir de silo de betterave, de maïs et de biomasse. Parmi les inconvénients du polylactide, il y a la fragilité et la capacité de se décomposer sous l'influence de la chaleur et de la lumière.

Polypropylène (PP)

Le polypropylène est reconnu comme le plastique le plus simple au monde. Il résiste bien à l'abrasion mais fond moins bien. Change la forme du froid, instable en oxygène.

Polyphénylsulfone (PPSU)

Le polyphénylsulfone, qui ressemble au verre ordinaire, surpasse plusieurs fois le polypropylène. Il est venu à la modélisation 3D de l'industrie aéronautique et a été reconnu comme le meilleur matériau pour créer des produits avec une résistance à la chaleur et une dureté élevées.

Polyéthylène basse pression (HDPE)

Le polyéthylène se trouve dans la vie quotidienne à presque toutes les étapes. Ils fabriquent des emballages en plastique pour les boissons, des films d'emballage et des emballages, des tuyaux en PVC, etc. En impression 3D, il s'agit d'un leader, car il peut être utilisé dans n'importe laquelle des technologies connues.

Au chocolat

Les imprimantes 3D, "travaillant au chocolat", deviendront bientôt un attribut obligatoire de chaque confiserie. Avec leur aide, vous pouvez créer des figures de matière douce de toute complexité. La technologie de leur création consiste à superposer une couche de chocolat sur une autre, qui durcissent rapidement au froid.

Autres matériaux

Dans le monde, il existe un grand choix d'imprimantes 3D utilisant les consommables les plus inattendus. Ceux-ci incluent des dispositifs qui fonctionnent sur la chaux, la nourriture et même les produits biologiques vivants. Qu'ils gagnent en popularité et qu'ils soient en demande, seul le temps le dira.