L'impression 3D

Sommaire et contenu du livre "L'impression 3D"

PARTIE 1 Chapitre 1. L'IMPRESSION 3D EN BREF 3 Un procédé par ajout de matière 3 Petit historique........................................................................... 5 Que peut réaliser l'impression 3D ? 8 Des formes géométriques complexes et imbriquées 9 Des pièces mécaniques d'un seul tenant.................................... 9 Des objets uniques très travaillés 9 Des pièces d'avions ou de voitures............................................. 10 Des organes humains 11 Les matériaux utilisés................................................................. 11 Les plastiques...... 12 Les métaux 13 La céramique............................................................................... 13 Les autres matériaux................................................................... 13 Que va changer l'impression 3D ? 14 Rendre la fabrication accessible à tous 14 Fabriquer des objets sans assemblage 15 Réduire les coûts de production 15 Réaliser des pièces uniques à la demande 15 Imaginer les objets de demain 16 Chapitre 2. LES DIFFÉRENTS PROCÉDÉS................... 17 Les principes de base................................................................. 17 Une technique de fabrication additive 17 Un procédé à commande numérique 17 Pas d'impression 3D sans fichier 3D 17 L'impression 3D par photopolymérisation................................ 18 La stéréolithographie 18 Le procédé DLP 20 La technologie PolyJet 22 La 2PP : l'impression 3D à échelle nanoscopique....................... 23 L'impression 3D par liage de poudre 24 Le frittage laser........................................................................... 24 Le procédé E-Beam 28 La technique 3DP 29 Les techniques à jet d'encre 31 L'impression 3D par dépôt de matière fondue 31 La technique FDM 31 Avantages et limites.................................................................... 33 L'impression 3D par encollage de papier.................................. 33 En résumé................................................................................... 34 Chapitre 3. LES TYPES D'IMPRIMANTES 3D 35 Les critères de choix d'une imprimante 3D 36 Les imprimantes 3D personnelles.............................................. 37 RepRap, l'imprimante qui s'imprime elle-même 37 Anatomie d'une imprimante personnelle issue d'une REPRAP 39 Fab@Home................................... 40 MakerBot Industries 41 Ultimaker 43 Solidoodle 44 Printrbot jr 45 Mojo par Stratasys 45 Cube par 3D Systems.................................................................. 46 FormLabs 47 Et toutes les autres... 47 Les imprimantes professionnelles.......................... 48 La Projet 1500 de 3D Systems 49 Les Objet24 et Objet30 d'Objet 50 Les uPrint SE de Stratasys 50 La Perfactory P3 Mini Multi Lens d'EnvisionTEC 51 Les imprimantes 3D de production........................................... 53 La P380 d'EOS 53 La gamme Objet Connex 53 La série Fortus de Stratasys........................................................ 54 Les imprimantes grand format 54 Les imprimantes de dentisterie................................................... 55 Les imprimantes de bijouterie ....................................................56 Les imprimantes de méta!........................................................... 56 Chapitre 4. LES MATÉRIAUX D'IMPRESSION 3D 59 Les plastiques............................................................................. 60 Les ABS et simili-ABS 60 Le PLA......................................................................................... 61 Les polyamides 62 Les plastiques composites multicolores 63 Les plastiques transparents 65 Les plastiques résistant à la chaleur 65 Les plastiques flexibles et les caoutchoucs ,...... 66 Le polypropylène et les simili-polypropylènes 67 L'alumide 68 Les métaux.................................................................................. 69 L'aluminium et ses alliages.......................................................... 69 Le cobalt-chrome et ses alliages 69 L'acier inoxydable....................................................................... 70 L'acier d'outillage maraging 70 Le titane et ses alliages............................................................... 70 Les métaux précieux.............. 71 Céramiques, sables et bétons.................................................... : 72 Les matériaux organiques.................. 74 Les cires 74 Les matières alimentaires............................................................ 75 Les tissus biologiques 75 Les nanomatériaux 76 Vers des matériaux d'impression 4D ? 77 PARTIE 2 Chapitre 5. LA PHASE DE MODÉLISATION ET DE PRÉPARATION 81 Création ou récupération d'un modèle 3D................................ 82 La modélisation 3D 82 L'acquisition par scan 3D 84 L'utilisation d'un fichier 3D existant............................................ 87 Exportation au format 5TL............. 87 Réparation et préparation du fichier 5TL....................... 89 Conseils et astuces...................................................................... 89 Les solutions logicielles.. 90 Les solutions en ligne.................................................................. 91 Tranchage du fichier 5TL 92 Résolution, densité et épaisseur 92 Raft et support.... 93 Les logiciels de tranchage 93 Exportation pour l'impression 94 Chapitre 6. LA PHASE D'IMPRESSION 95 Le choix du matériau.................................................................. 95 Caractéristiques d'un matériau 96 Quel matériau pour quel objet? 96 Réaliser une impression............................................................. 97 Le logiciel de contrôle d'impression 97 Préparer l'imprimante 99 Lancer l'impression 102 Optimiser l'impression............................................................... 103 Optimiser les coûts.. 103 Optimiser la qualité de la pièce 107 Optimiser le temps d'impression 109 Chapitre 8. L'IMPRESSION 3D POUR LES PARTICULIERS 125 Comment imprimer en 3D ? 125 Les imprimantes 3D personnelles 125 Les services en ligne 126 Les lieux de fabrication 127 Quels objets imprimer en 3D ? 128 Des objets personnels 129 Des objets utiles.......................................................................... 129 Des objets réparés ou améliorés................................................. 131 Des objets ouverts et modifiables 132 Comment se procurer des fichiers 3D d'objets? 133 Un accès facilité à la création 3D 133 Les sites de partage de modèles 3D........................................... 133 Qu'entreprendre à l'aide de l'impression 3D ?.......................... 135 Présenter ou monétiser ses créations 135 Proposer son service d'impression 3D à la maison 136 Commercialiser son modèle d'imprimante 3D............................ 137 Lancer une campagne de financement collaboratif 137 Qu'a-t-on le droit d'imprimer en 3D ? 138 Cas d'une création originale 138 Cas d'une copie........................................................................... 139 En conclusion: créez !................................................................. 139 Chapitre 9. L'IMPRESSION 3D POUR LES ENTREPRiSES................................................... 141 Architecture............................. 141 Art et design............................................................................... 143 Cinéma 146 Mode 147 Bijouterie.................................................................................... 148 Enseignement et recherche scientifique................................... 148 Industrie lourde.......................................................................... 149 Aérospatiale 149 Automobile.................................................................................. 150 Défense 151 Électronique 151 Agroalimentaire.......................................................................... 152 Santé 153 Prothèses et aides auditives 153 Tissus humains, organes, implants et médicaments................... 154 Chapitre 10. LA TROISIÈME RÉVOLUTION INDUSTRIELLE? 155 Une meilleure adaptabilité aux souhaits Vers la customisation de masse................................................. 155 Des objets cocréés avec l'utilisateur final................................... 155 du consommateur 157 Une chaîne de production bouleversée.................................... 158 L'impression 3D dans les nuages................................................. 159 ...ou à la maison..................................................................... 159 Relocalisation et réindustrialisation 160 Écologie et développement durable 160 Des objets au design optimisé.................................................... 161 Des pertes de matière minimes 162 La question du recyclage 162 Oui, mais... 162 Une fabrication encore trop lente 163 Des matériaux chers et peu variés.............................................. 163 Des formes difficilement reproductibles et parfois instables 163 Pas toujours de contrôle qualité 164 Conclusion............................................................................... 164 Annexe A. RESSOURCES UTILES 165 Distributeurs d'imprimantes 3D en France 165 Imprimantes 3D personnelles 165 Imprimantes 3D professionnelles................................................ 165 Lieux de fabrication numérique en France............................... 166 Services d'impression 3D en France.......................................... 167 Annexe B. GLOSSAIRE 171 Index 175 Chapitre 7. LA PHASE DE FINITION 111 Le nettoyage de la pièce............................................................ 111 La solidification de la pièce 113 La préparation de la pièce......................................................... 114 Le ponçage................................................................................. 114 Le masticage............................................................................... 115 Le dépôt d'apprêt de charge 116 La finition de la pièce................................................................. 117 La peinture 117 Les autres finitions 118 Le vieillissement de la pièce 121 PARTIE 3