Les imprimantes 3D permettent de créer des objets ou des composants de différents types à partir d’un simple modèle numérique 3D développé avec un logiciel spécial.
Au fil du temps, cette technologie a connu une série d’innovations tellement révolutionnaires qu’elle a permis à un instrument extrêmement coûteux et rare d’être introduit dans les foyers de nombreux utilisateurs.
Aujourd’hui, il est en effet possible d’acheter des imprimantes 3D d’entrée de gamme à des prix accessibles.
Mais ….
- qu’est-ce que c’est qu’une imprimante 3D ?
- Comment fonctionne-t-elle ?
- Comment choisir un modèle adapté à ses besoins ?
Réponse dans cet article !
Qu’est-ce qu’une imprimante 3D et à quoi sert-elle ?
Une imprimante 3D est un type d’imprimante qui peut créer des objets en trois dimensions en ajoutant des couches successives de matériaux divers. Elle utilise des données numériques pour créer un modèle physique en ajoutant de la matière couche par couche. Les imprimantes 3D utilisent une variété de matériaux, tels que le plastique, le métal, la céramique, le béton, et même des matériaux comestibles comme le chocolat.
Les imprimantes 3D sont généralement utilisées pour la production de prototypes et la fabrication de pièces et d’objets sur mesure. Les imprimantes 3D sont utilisées dans de nombreux domaines tels que la médecine, l’architecture, l’ingénierie, la fabrication et même la mode. Elles sont également utilisées pour créer des prothèses, des implants médicaux, des pièces de rechange pour les machines, des bijoux et des objets d’art. En résumé, les imprimantes 3D offrent une grande flexibilité dans la production d’objets et peuvent être utilisées pour créer des pièces uniques ou des séries limitées.
Comment fonctionne une imprimante 3D ?
Contrairement à l’impression traditionnelle sur papier, dans laquelle l’encre (ou d’autres techniques) sont utilisées pour représenter des textes ou des images, l’impression 3D intervient sur trois axes en largeur, en hauteur et en profondeur en positionnant la matière en fusion sur plusieurs couches, l’un sur l’autre, de manière à former un objet.
Il existe plusieurs types d’imprimantes 3D dont le mode de fonctionnement varie en fonction de leur type d’utilisation et des matériaux utilisés.
Quels sont les types d’imprimantes 3D disponibles ?
Le type d’imprimante 3D le plus couramment utilisé est le modèle FDM (Fused Deposition Modeling), qui utilise la procédure de modélisation par dépôt de fil ou de filaments fondus. Ces imprimantes fonctionnent à l’aide de matières thermoplastiques sous forme de filaments qui sont canalisés par l’extrudeuse dans la zone de fusion pour être fondus puis transféré vers une buse qui se déplace sur trois axes en longueur, en largeur et en hauteur en déposant la matière, couche par couche, sur la plaque d’impression.
La solidification a lieu grâce au refroidissement de l’objet imprimé au contact de l’air ambiant ou des rayons en fonction du modèle d’imprimante. Ensuite en fonction du matériau utilisé, il est possible de procéder à un ponçage pour affiner les contours ou les détails de l’objet.
Parmi les imprimantes FDM on distingue :
Les imprimantes cartésiennes
Il s’agit des imprimantes 3D les plus répandues et les plus moins coûteuses. Les imprimantes cartésiennes intègrent au moins trois moteurs qui déplacent les pièces de l’imprimante le long des axes du système de coordonnées cartésiennes : Y (avant et arrière), X (gauche et droite) et Z (haut et bas). La plupart des imprimantes domestiques sont des imprimantes cartésiennes.
Ils sont de forme cubique, fermés ou ouverts, et dans certains cas le plateau est mobile sur un ou plusieurs axes.
Elles sont idéales pour l’impression d’objets de taille moyenne constitués de lignes droites. Les imprimantes cartésiennes à bords fermés sont plus sûres car elles évitent une trop grande dispersion de chaleur et de gaz pendant la phase de traitement.
Ceci est idéal notamment en cas d’utilisation de certains matériaux, comme l’ABS car ces imprimantes permettent une meilleure impression dans des conditions de sécurité optimales tout en consommant moins. En revanche, le volume d’impression est considérablement réduit avec ce type d’imprimante.
Les imprimantes Delta
Les imprimantes delta sont des imprimantes de grande dimension qui se développent à la verticale et dont la buse est installée sur une base triangulaire et qui imprime les objets sur base d’impression ronde et stable. Les imprimantes delta impriment plus rapidement et offrent d’excellents résultats dans l’impression de lignes courbes et précises. Cependant, elles sont moins précises sur les bords extérieurs et conviennent plutôt pour l’impression d’objets de petite taille.
Les imprimantes polaires
Les polaires sont des imprimantes de grande dimension qui fonctionnent selon le mode de coordonnées polaires. Dans ces imprimantes, le plan tourne sur lui-même et se déplace également le long d’un axe (x et y), tandis que l’extrudeuse ne se déplace qu’en hauteur (z). Ce type d’imprimante peut imprimer des objets plus grands qui nécessitent moins de détails, en faisant moins de bruit et en consommant moins d’énergie.
Les imprimantes LCD 3D résine
Les imprimantes à résine sont devenues plus accessibles en termes de prix et plus prisées ces dernières années notamment par les créateurs d’accessoires ou les artistes. Ces imprimantes utilisent des technologies SLA, DLP ou LCD pour imprimer des objets en résine.
Ce type d’imprimante effectue des mouvements uniquement sur l’axe z pour obtenir un résultat final haute définition.
Elles sont idéales pour imprimer des petits objets basiques d’une seule pièce sans trop de détails.
Cependant avec les imprimantes LCD en résine, les gaz émis lors de la phase d’impression sont plus toxiques et le produit nécessite plus de traitements post impression, elles ne sont donc pas recommandées pour tout le monde mais conviennent plutôt à un usage professionnel et aguerris car les substances peuvent être dangereuses notamment pour les enfants.
Imprimante laser 3D
Il s’agit d’une imprimante à usage professionnel, certes beaucoup plus cher, qui propose différentes méthodes d’impression avec différents matériaux, dont le plastique et le métal, sous forme de poudre.
Ce type d’imprimante 3D se situe dans une gamme de prix plus élevée, précisément parce qu’elle offre une technologie qualitativement supérieure et beaucoup plus précise que les autres.
Imprimante 3D LOM
C’est un type d’imprimante à usage industriel et pour les gros tirages, certainement pas adapté à une utilisation domestique, à la fois en raison de sa taille et de son coût décidément élevé.
Combien coûte une imprimante 3D?
Compte tenu des différents types d’imprimantes 3D disponibles sur le marché, les prix des imprimantes 3D varient et fluctuent beaucoup de semaines en semaines. Ceci est dû notamment à la rapidité avec laquelle cette nouvelle technologie évolue et le fait que de nouveaux modèles soient constamment développés et mis régulièrement sur le marché.
Le prix d’une imprimante 3D peut aussi varier considérablement en fonction de la qualité, de la taille, de la complexité et des fonctionnalités de l’imprimante en question. Les imprimantes 3D grand public peuvent coûter entre quelques centaines à quelques milliers d’euros. Les imprimantes 3D professionnelles peuvent coûter plusieurs milliers ou même des dizaines de milliers d’euros.
Il convient toutefois de préciser que leurs prix d’achat varient non seulement en fonction du modèle choisi, mais également au sein d’une même catégorie. Par exemple, une imprimante prête à l’emploi aura tendance à avoir un coût plus élevé qu’une imprimante à assembler vendue sous forme de kit.
Il est important de noter qu’en plus du coût initial de l’imprimante 3D, il faut également prendre en compte les coûts d’entretien, les matériaux d’impression, les logiciels et les accessoires, qui peuvent également varier considérablement en fonction de l’imprimante que vous choisissez.
Les modèles d’imprimantes 3D de moyenne gamme mais tout de même dotés de fonctionnalités satisfaisantes, tournent autour d’un prix inférieur à 500 €.
Parmi les marques les plus pertinentes pour cette gamme de prix on retrouve Anycubic, Elegoo, Gantarm, Voxelab Creality ou encore Geeetech.
Quelle imprimante 3D acheter ?
Le choix d’une imprimante 3D dépendra de vos besoins spécifiques, de votre budget et de vos compétences techniques.
Il faudra aussi prendre en considération d’autres facteurs comme la qualité, la taille et la vitesse d’impression en fonction de l’usage escompté, le type de matériaux à utiliser, le niveau de détails, la complexité d’utilisation et bien sûr le prix de l’imprimante 3D.
Voici quelques exemples d’imprimantes 3D les plus prisées par les utilisateurs :
La Creality Ender 3 :
cette imprimante est très abordable, facile à assembler et à utiliser en plus de garantir une bonne qualité d’impression. Ce qui la rend idéale pour les débutants. Elle est dotée d’une zone d’impression de 220 x 220 x 250 mm, d’une résolution maximale de 100 microns et peut être utilisée avec des filaments PLA, ABS, PETG, Par contre elle nécessite des mises à niveau pour améliorer la qualité d’impression, et n’est pas aussi précise ou fiable que des modèles plus chers.
La Prusa i3 MK3S+ :
cette imprimante est populaire pour sa qualité d’impression élevée et son niveau de précision. Elle se caractérise par une zone d’impression de 250 x 210 x 200 mm, une résolution maximale de 50 microns et la possibilité d’utiliser des filaments PLA, ABS, PETG. Elle intègre un système de détection de filament et de lit chauffant, facile à utiliser et à entretenir. Par contre niveau prix, la Prusa i3 MK3S+ est plus chère que certaines autres imprimantes 3D grand public et nécessite une certaine expertise technique pour la configuration.
La Ultimaker S5 :
cette imprimante professionnelle offre une grande zone d’impression et une qualité d’impression exceptionnelle, mais à un prix plus élevé. Cette imprimante est dotée d’une zone d’impression de 330 x 240 x 300 mm, d’une résolution maximale de 20 microns et fonctionne avec des filaments PLA, ABS, Nylon, TPU. Elle présente l’avantage d’avoir une grande zone d’impression, de fournir une qualité d’impression exceptionnelle, un logiciel facile à utiliser et une grande variété de matériaux compatibles.Cependant, son prix est élevé et nécessite l’intervention de professionnels notamment pour la configuration et la maintenance. Cette imprimante n’est donc pas recommandée pour un usage grand public.
