impression 3d fdm

Le secteur de l’impression 3D s’est beaucoup développé ces dernières années avec de nombreuses avancées technologiques, dont l’impression par dépôt de fil fondu, également appelé FDM (pour Fused Deposition Modeling).

Cette technique d’impression en 3D est aujourd’hui la plus répandue. Elle a été brevetée par Stratasys, une des premières entreprises dans le domaine (nous vous en parlions dans notre Grand Guide de l’impression 3D). C’est cette technologie qu’utilise aujourd’hui Partedis pour l’impression de vos produits.

Qu’est-ce que l’impression 3D par dépôt de fil fondu ou FDM ?

L’impression par dépôt de fil fondu est un processus de fabrication par addition de matériau de manière précise à l’aide d’un filament thermoplastique chauffé et fondu. L’impression se fait couche par couche sur une plateforme mobile et donne forme à l’objet préconçu informatiquement en 3D. A chaque couche formée, la plateforme se baisse et le bec où le filament thermoplastique est expulsé va se déplacer pour continuer à former l’objet.

Beaucoup d’entreprises utilisent la technologie FDM car elle permet une complexité et une liberté de création assez grande. Elle est souvent utilisé dans le prototypage d’objets. De nombreux types de matériaux peuvent être utilisés avec l’impression par dépôt de fil fondu : les très répandus thermoplastiques, du sucre ou du chocolat, des pâtes, du bois ou du plastique mélangé à du métal pour le rendre plus résistant.

Impression 3D fdm fonctionnement

Comment fonctionne précisément l’impression 3D FDM ?

Comme indiqué précédemment, le processus de création débute en premier par un dessin numérique en 3D qui va être le mode d’emploi pour l’imprimante pour imprimer l’objet. L’imprimante FDM utilise un matériau en bobine comme du fil thermoplastique qui va être poussé vers la buse pour ensuite être fondu et déposé sur une plateforme mobile.

Dès que le thermoplastique est déposé, il va commencer à refroidir et à se solidifier en se liant avec la sous-couche. La plateforme va se baisser à chaque couche pour permettre aux couches de se superposer. Cette technique est rapide mais le temps d’impression va dépendre de la taille et de la complexité de l’objet.

Quelle est l’utilisation de l’impression 3D FDM ?

De plus en plus mise en avant, l’impression 3D est présentée comme une des dernières révolutions industrielles, mais à quoi se destine l’impression par dépôt de fil fondu ? Plusieurs secteurs s’intéressent à ce procédé innovant comme l’aéronautique, le spatial, le secteur de la santé, l’automobile et beaucoup de fabricants et de consommateurs. Le choix du FDM comme solution d’impression 3D se fait naturellement car il est facile d’utilisation pour la production tout comme pour le prototypage. Le thermoplastique fait également partie des matériaux accessibles et très répandu.

Les thermoplastiques sont également pratiques car ils sont faciles à utiliser et résistent assez bien à la chaleur et aux coups. L’imprimante 3D permet aussi de créer des objets très complexes rapidement, ce qui est parfait pour les processus d’ajustement itératifs des prototypes. C’est pourquoi les imprimantes 3D sont appréciées pour la création de prototypes.

L’impression 3D FDM a été également adoptée rapidement pour la production de produits finis avec beaucoup de détails. Le thermoplastique est très modulable et permet de créer des objets personnalisés à la demande. C’est pourquoi ce type d’imprimante s’est vite intégré dans le secteur médical qui demande une forte personnalisation de ses produits.

materiaux impression 3d fdm

Les matériaux utilisés dans l’impression 3D FDM

L’impression par dépôt de fil fondu, ou FDM, fonctionne avec des filaments plastiques fondus par une extrudeuse (le bec de l’imprimante). Cette technologie fonctionne principalement avec deux types de plastique : l’ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrrene) et le PLA (Polylactic Acid). Mais il existe de nombreux matériaux qui sont utilisés.

MatériauCaractéristiques
ABSFilament plastique très résistant.
Plusieurs couleurs disponibles.
Possibilité de créer des filaments très fins.
Forte résistance aux variations de température.
PLAFacilité d’impression.
Qualité esthétique.
NylonPlastique résistant et flexible.
Possibilité de le lier à de l’Aluminium pour créer de l’Alumine.
Le nylon chargé en poudre de carbone est plus résistant que le métal !
CéramiqueRendu très esthétique et délicat.
Le produit imprimé nécessite une deuxième étape pour la cuisson.
Possibilité de créer des formes impossibles avec le processus de création traditionnel.
PETGPeut-être en contact avec des produits consommables (Food Safe) comme des bouteilles d’eau.
Forte résistance et facile à imprimer.
TPUUtilisé pour imprimer des produits souples car très flexible.
ASATrès résistant aux rayonnements Ultra-Violets, il est utilisé pour la fabrication de produits destinés à l’extérieur.
Maintient des couleurs sur le long terme plus important.

Quels sont les avantages de l’impression 3D FDM ?

Une facilité d’utilisation

Le secteur de l’impression 3D évolue constamment. Ses caractéristiques innovantes font d’elle le très probable futur moyen de production et de test à grande, moyenne et petite échelle. Cela en permettant à la fois de tester et modifier les produits très rapidement. La simplicité du fonctionnement d’une imprimante 3D FDM (dépot de thermoplastique couche par couche) la rend plus abordable dans son utilisation. Pas besoin de réfléchir à la manière dont il faut gérer les liquides coûteux utilisés par d’autres méthodes d’impression par exemple. Ici le produit s’imprime sous vos yeux et est prêt à l’emploi.

La rentabilité

Les coûts de production sont très importants pour une entreprise, c’est pourquoi l’impression FDM est une solution intéressante. Elle permet de créer et produire à petit prix car les outils, les matériaux et la maintenance de l’imprimante sont peu chers. Les imprimantes FDM sont souvent moins chères que les autres types d’imprimantes et les matériaux utilisés sont également plus accessibles financièrement.

Plus de flexibilité

L’impression 3D FDM utilise un large panel de matériaux et ils sont pour la grande majorité très accessibles et économiques. Selon les imprimantes, il est également possible d’utiliser différents matériaux et différentes couleurs, là où il était auparavant nécessaire de faire voyager le produit entre différentes machines et étapes de production.

Quel avenir pour l’impression 3D FDM ?

Une technologie de pointe

La possibilité d’utiliser l’impression 3D pour améliorer les processus de fabrication, réduire les coûts et augmenter les optimisations est une des raisons principales de la popularité de l’impression 3D. Cette technologie est encore jeune, et le procédé d’impression par dépôt de fil fondu est récent. Il est voué à évoluer et à être amélioré. Les imprimantes d’aujourd’hui sont déjà plus petites, plus performantes et détiennent plus d’options que les premières imprimantes créées il y a peu d’années de cela (voir notre Guide de l’impression 3D pour plus d’informations). Leur prix très abordable envisage également une adoption assez importante parmi les acteurs de l’impression 3D.

Une adoption massive du processus FDM par les entreprises

Le processus d’impression 3D FDM évolue constamment et est de plus en plus plébiscité par les entreprises intéressées par cette méthode de production. L’impression 3D donne plus de flexibilité aux entreprises et leur permet de contrôler la conception de leur produit sur mesure et à la demande. L’autre avantage indéniable de l’impression 3D est la réduction des stocks. Produits directement sur place, les objets n’ont plus besoin d’être stockés. Comparé à d’autres technologies ou aux anciens modèles de production, le processus FDM donne aux entreprises la possibilité de produire plus de biens en évitant les complexités.

Des nouveaux matériaux en développement

L’impression par dépôt de fil fondu est une méthode d’impression 3D en concurrence avec d’autres procédés d’impression. Chacun se targuant d’être le plus efficace, pratique, etc. Cependant la simplicité du procédé d’impression du FDM permet l’intégration de nouveaux matériaux imprimables. L’impression 3D FDM n’utilise pas de photopolymères (des matériaux qui nécessitent d’être solidifié par des rayonnements UVs), ce qui signifie que de nouveaux matériaux peuvent être intégré au processus d’impression (récemment le chocolat par exemple). Le marché est nouveau et permet donc d’envisager un développement très large du secteur.

L’impression 3D par dépôt de fil fondu, FDM, va continuer à se développer et deviendra un des processus phare de l’impression 3D. 

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