La magie
Une gamme merveilleuse de technologies d'impression 3D est disponible pour les utilisateurs du monde entier – après des décennies de raffinement, et la liste ne cesse de s'allonger – soutenant une industrie d'un milliard de dollars accompagnée d'un merveilleux assortiment de matériel, de logiciels et de matériaux. Et bien que toutes les options disponibles aujourd'hui soient époustouflantes, le fait que quelqu'un ait rêvé de tout cela est encore plus vrai! Tout a commencé avec ce moment d'ampoule pour la conception de nouveaux produits, suivi de la modélisation 3D et des instructions pour qu'une imprimante 3D commence à déposer des couches.
Les pionniers
Séquestré dans un laboratoire au début des années 80, Chuck Hull était ce «quelqu'un», un inventeur motivé par la nécessité de créer de meilleurs modèles plus rapides pour les tests de produits. Le résultat a été le premier brevet d'impression 3D, avec une stéréolithographie à base de résine (SLA) – et le début de quelque chose de bien plus révolutionnaire que l'ingénieur industriel n'aurait jamais pu imaginer.
Carl Deckard et le Dr Joe Beaman n'étaient pas loin derrière dans le brevetage du frittage sélectif au laser (SLS), utilisant des lasers pour fusionner les particules de poudre dans les structures de construction couche par couche. Peu de temps après, et complétant une décennie complète d'innovation par les trois premiers pionniers, Scott Crump a poursuivi avec un brevet pour la modélisation par dépôt fondu (FDM), une forme d'impression 3D qui repose sur l'extrusion de thermoplastiques, et est maintenant omniprésente dans des environnements tels que des écoles, des ateliers à domicile et des environnements professionnels pour le prototypage sur site des concepteurs industriels.
Alors que les brevets originaux ont commencé à expirer vers 2014, l'impression 3D est devenue une technologie de rupture extrêmement populaire, adoptée par le grand public – et a inclus des utilisateurs du domaine du bricolage jusqu'aux plus hauts échelons de l'industrialisme. Les avantages étaient trop importants pour être ignorés, et à mesure que l'impression 3D devenait plus accessible et abordable, de nombreuses entreprises et particuliers ont commencé à récolter les fruits immédiats d'une liberté de conception sans précédent, d'un développement de produits amélioré avec des résultats plus rapides et de la capacité de fabriquer des produits solides mais légers jamais. possible avant via des méthodes traditionnelles.
L'évolution
Les merveilles du prototypage rapide ont ouvert un tout nouveau monde pour les ingénieurs industriels, et l'engouement pour l'impression 3D ne s'est toujours pas dissipé car les concepteurs d'applications telles que l'aérospatiale, l'architecture et la médecine sont en mesure de concevoir des modèles pour de nouvelles pièces et appareils qui peuvent être testés et repensés rapidement, menant à la perfection ultime des pièces personnalisées hautes performances. Les utilisateurs ont également continué à repousser les limites au cours des dernières décennies, ce qui a conduit à la production de pièces finales fonctionnelles qui peuvent être créées dans une production à faible lot, ainsi qu'à une production de masse totale si nécessaire.
La technologie
La liste des technologies d'impression 3D disponibles aujourd'hui pour les utilisateurs ne cesse de s'allonger, ainsi que le matériel, les logiciels et les matériaux qui l'accompagnent. Voici les différents types de technologies que Shapeways propose, ainsi que des suggestions de matériaux et comment ils s'appliquent à différents domaines.
Impression 3D SLA
Toujours vénérée comme l'une des formes les plus puissantes d'impression 3D pour la fabrication industrielle, la stéréolithographie (SLA) a résisté à l'épreuve du temps dans un marché en croissance rapide, c'est le moins qu'on puisse dire. Surpassé uniquement par l'impression 3D SLS, le SLA reste une force technologique dominante, s'appuyant sur la lumière UV pour polymériser des prototypes à base de résine et des pièces d'utilisation finale durables avec des tolérances étroites et une résolution extrêmement élevée, le tout possible à petite ou grande échelle.
Les matériaux disponibles comprennent les éléments suivants:
SLA Plastic Accura® 60 – un acrylate semi-transparent recommandé pour les composants d'éclairage, les modèles de moulage, les accessoires techniques et les assemblages à encliquetage. Avec la capacité de produire des pièces très détaillées, ce matériau est également bien adapté pour les prototypes d'impression 3D et les modèles pour les présentations.
SLA Plastic Accura® Xtreme
– un plastique gris polyvalent, Accura Xtreme est destiné aux pièces complexes et fonctionnelles comme les accessoires techniques, les pièces mécaniques et les assemblages à encliquetage.
Accura® Xtreme 200 – une résine polymère étanche, Accura Xtreme 200 est un acrylate résistant utilisé pour l'impression 3D de pièces mécaniques, de modèles de base pour le moulage, d'assemblages à encliquetage et de modèles d'affichage.
Ultracur3D® RG 35 – utilisé pour l'impression 3D de douilles, de gabarits et de montages haute performance, et de pièces pour conduits d'air, RG 35 est un photopolymère d'uréthane ignifuge et réactif.
Impression 3D SLS
Bien qu'il ait pu être créé par l'un des ancêtres de l'impression 3D il y a des décennies, le frittage sélectif au laser sert toujours de précurseur dans l'industrie, conservant sa pertinence en tant que méthode polyvalente qui repose sur la technologie laser pour fritter les particules de poudre ensemble – des pièces fonctionnelles puissantes et performantes.
Des pièces architecturales à grande échelle aux bijoux de luxe, l'impression 3D SLS est utilisée pour des géométries complexes qui peuvent également avoir des pièces mobiles ou imbriquées. Et comme les supports ne sont pas nécessaires (en raison de l'effet de renforcement de la poudre supplémentaire entourant les pièces lors de l'impression), les concepteurs bénéficient d'une liberté illimitée – avec l'élimination des contraintes liées au retrait des structures de support lors du post-traitement – ouvrant la voie à l'innovation de manière jamais avant possible.
Les matériaux disponibles comprennent les éléments suivants:
Nylon 12 [Plastique polyvalent] – ce matériau extrêmement populaire est utilisé pour une grande variété d'applications, notamment des pièces mécaniques, des conceptions architecturales, des prothèses et même des bijoux de luxe.
Polyuréthane thermoplastique (TPU) – Durable et résistant aux chocs, le TPU est conçu pour les produits fonctionnels nécessitant de l'élasticité dans des applications telles que l'automobile, le médical, la robotique, les équipements sportifs et même les chaussures.
Nylon 11 – ce nylon blanc est résistant aux chocs, durable et également biocompatible, ce qui le rend adapté à l'extérieur des appareils médicaux – ainsi qu'à d'autres applications telles que l'automobile, les équipements sportifs, les prototypes fonctionnels et les pièces telles que les charnières.
Impression 3D SLM
La fusion laser sélective est une technologie hautement industrielle utilisée dans l'impression 3D du métal. Des lasers puissants sont utilisés pour faire fondre les poudres métalliques, comme l'aluminium offert par Shapeways. Utilisé pour la production de masse, SLM est similaire à l'impression 3D SLS car un laser fritte les particules de poudre ensemble; cependant, des structures de support doivent être utilisées avec SLS en raison du poids plus lourd des pièces métalliques.
Aluminium – offrant une résistance et une précision élevées, cet alliage métallique est résistant à la corrosion et est également très conducteur, ce qui le rend adapté à une variété d'applications d'ingénierie, ainsi qu'aux pièces pour l'aérospatiale.
Technologie de projection de liant
Également connu sous le nom d'impression de tête à jet d'encre, le jet de liant implique un processus encore plus unique, utilisant une ou plusieurs buses pour imprimer des pièces vertes qui doivent ensuite être frittées et renforcées. À l'instar de l'impression 3D SLS, les structures de support ne sont pas nécessaires, ce qui donne une plus grande liberté aux concepteurs industriels qui créent des géométries complexes et leur permet de fabriquer des pièces auparavant considérées comme impossibles. Les pièces peuvent également être imbriquées, avec des volumes plus importants fabriqués à la fois.
Les matériaux disponibles comprennent les éléments suivants:
Acier inoxydable 316L – ce métal mono-alliage offre un poids plus léger, accompagné de résistance et de résistance à la corrosion, et est utile dans des applications telles que les outils chirurgicaux, les échangeurs de chaleur, les fixations et les supports et les machines mécaniques.
Acier – fabriqué avec 60% d'acier inoxydable et 40% de matrice de bronze, ce matériau est utilisé dans des applications telles que les outils, les petites pièces et la décoration intérieure.
Grès – unique car il peut être utilisé avec une impression multicolore, ce matériau est utile pour des applications telles que l'architecture, la médecine et les petites structures.
Fusion multi-jets
La technologie MJF est extrêmement complexe et offre des avantages significatifs. En raison de son potentiel de production exemplaire utilisant des polymères thermoplastiques avec un ensemble de matrices à jet d'encre prenant en charge une tête infrarouge, MJF est également remarquable pour la production de pièces complexes dans des volumes plus importants.
Les concepteurs industriels et les ingénieurs choisissent MJF en raison de sa capacité à produire des pièces avec une excellente précision dimensionnelle et des propriétés mécaniques, ainsi que pour bénéficier d'une plus grande liberté de conception sans avoir besoin de structures de support.
Les matériaux disponibles comprennent les éléments suivants:
Nylon 12 [Plastique polyvalent] – utilisé avec MJF pour des applications telles que la technologie des drones, les pièces mécaniques, les conceptions architecturales, les montages, les prothèses et les bijoux de créateurs.
Les billes de verre PA12 en plastique MJF sont utilisées dans des applications nécessitant une grande résistance et rigidité, y compris la robotique, la technologie des drones, les dispositifs médicaux tels que les orthèses, les boîtiers et les boîtiers, ainsi que l'outillage.
Coulée de cire
Une technologie non seulement unique mais aussi quelque peu mystérieuse – créée dans l'Antiquité et toujours utilisée aujourd'hui – le moulage à la cire est désormais disponible avec une nouvelle tournure moderne: les moules imprimés en 3D. Une fois les moules créés à partir de cire, du métal fondu y est versé et le matériau d'origine fond (conduisant au terme «coulée à la cire perdue»). Il s'agit d'une technologie spécialisée impliquant plusieurs étapes, ainsi que des outils et des matériaux spécialisés qui donnent un travail d'aspect professionnel. Le moulage à la cire convient à la fabrication de pièces complexes et complexes – et des matériaux comme le cuivre offrent une bonne résistance à la corrosion pour une variété d'applications.
Les matériaux disponibles comprennent les éléments suivants:
Cuivre – pour des applications telles que les accessoires marins, les accessoires de chauffage et les prototypes et modèles.
Laiton – pour des applications telles que les bijoux, les prototypes et la décoration intérieure.
Bronze – convient aux bijoux, à la mode, à la décoration intérieure, aux prototypes et aux modèles.
Le platine et l'or sont utilisés pour une variété d'applications de bijoux, et une variété de finitions sont également proposées par Shapeways, pour inclure la lumière, le mat, le poli et le brillant.
Profitez des avantages de la technologie de pointe Shapeways et d'une large gamme de matériaux pour fabriquer vos conceptions et pièces avec précision et détails complexes. La commande et la fabrication sont aussi simples que de télécharger un ou plusieurs modèles, de demander des devis instantanés, puis d'attendre que les pièces soient fabriquées, qu'elles soient désignées sur une base moyenne, prioritaire ou urgente.
La technologie post Shapeways
