Imprimante 3D

Imprimante 3D

Il s'agit de machine fabriquant des pièces plastiques à partir de modèle 3D réalisé sur ordinateur.
Il existe plusieurs technologies, les principales :

• FDM (Fused Deposition Modeling) : dépose de plastique fondu couche par couche
• SLA (Stéréolithographie) : Résine liquide fusionnable par lumière UV

Les imprimantes 3D d'atelier utilisent par technique FDM en faisant fondre du plastique (ABS ou PLA) qui se présente en bobine de fils (3 ou 1,75 mm).
Les technologies SLA ou autres sont réservés a des usages professionnels.

Les imprimantes 3D type FDM deviennent un élément facilement disponible même pour des amateurs, à des couts de plus en plus bas. Ceci est principale dut à l'initiative de Adrian Bowyer en 2005 de lancer le projet RepRap une petite imprimante 3D open-source et partiellement auto-répliquante.

Les imprimantes 3D FDM sont composés des éléments principaux :

• Structure : éléments de construction
• Axes X, Y et Z
• Distribution du plastique (fils en bobine ø 3 mm ou 1.75 mm suivant l'extrudeuse)
• Extrusion du plastique : permet la fusion du fil de plastique pour obtenir un fil fin fondu et continu imprimable par dépose (via une buse) sur la couche précédente
• Un lit (bed) le plus souvent chauffant sur lequel sont déposés les couches successives de plastique
• Une électronique de pilotage
• Un logiciel sur ordinateur pour dialoguer avec l'imprimante

La modélisation des objets 3D doit être réalisé avec un logiciel de conception (Blender, SoldWorks, OpenSCAD...) puis exporté au format STL. Ensuite un ensemble de logiciels va traduire le ou les modèles STL en un fichier GCode (language des imprimantes 3D) qui sera transféré puis exécuté par l'électronique de l'imprimante.

RepRap

RepRap Prusa

Imprimante 3D libre de bureau, dont les plans sont disponibles en open source (réutilisable par tous). La RepRap a aussi la particularité d'être composé de pièces plastiques imprimable par elle même. D'ou de "Rep" (Replicable) qui indique qu'une imprimante RepRap peut imprimer les pièces plastiques pour en fabriquer ou réparer une autre.
Cette imprimante existe en de nombreux modèles et variations (c'est open source donc chacun peut apporter des évolutions).
Principaux modèles de la branche principale :

• Arnie/Darwin (2006/2007), les premières de la famille RepRap conçu avec une tête X et un lit YZ.
• Mendel (2009), amélioration de Darwin par simplification du montage et fiabilisation, avec une tête XZ et un lit Y
• Prusa Mendel, dérivé de la Mendel réalisé par Jospeh Prusa (2010) : simplification de l'assemblage, utilisation d'élements annexes plus standard…
• Prusa Mendel v2 (fin 2011) : amélioration de la Prusa
• etc...

A coté de ces modèles on trouve quantité de dérivés ou de concepts similaires ou spécialisations, certains a but commerciaux : Printrbot, Orca, Makerbot… Voir un arbre représentant la (grande) famille RepRap.

Up+

Up+

Ma première imprimante 3D, que j'ai en prêt pour tests.
Il s'agit d'un modèle commercial proposé par PP3DP qui est peut être vaguement dérivé des RepRap mais avec plusieurs différences :

• La hauteur de la tête d'impression est fixe, c'est le plateau qui monte et descend. Concept similaire à la RepRap Darwin d'origine : tête X et plateau YZ
• Le guidage des 3 axes sont réalisés avec des rails et glissières industrielles (meilleur fiabilité et répétitivité à priori)
• L'extrudeur est en 2 parties :
• La partie extrusion pur sur la tête d'impression mobile
• Une pré-extrusion du fil plastique en amont qui déroule la bobine fixé sur le coté.
• Certaines pièces sont en plastique imprimé, les plans de ces pièces sont fournis avec l'imprimante
• L'imprimante est fournis avec un logiciel dédiés (Up pour Windows ou Mac) plutôt simple et pratique. Ce dernier permet d'importer des modèles 3D au format STL et des placer sur la zone de travail (déplacement, rotation, mise à l'echelle...

Voir le test que j'en ai fait.

Voir tout les billets sur l'impression 3D et mes propres expériences.