Le Guide du débutant en 3D

Sommaire

  1. 1 - Les bases de l’impression 3D
  2. 2 - L’histoire de l’impression 3D
  3. 3 - La technologie de l'impression 3D
  4. 4 - Les différents processus de l'impression 3D
  5. 5 - Les matériaux pour l'impression 3D
  6. 6 - Avantages & Valeurs ajoutées
  7. 7 - Les applications de l'impression 3D

2 - L’histoire de l’impression 3D

Les premières évolutions de la technologie d'impression 3D sont apparus à la fin des années 1980 sous le nom de technologie de prototypage rapide (PR). C'est parce que les processus ont été conçus à l'origine comme une méthode rapide et plus rentable pour la création de prototypes et pour le développement de produits.
La première demande de brevet pour la technologie PR a été déposée par le Dr Kodama, au Japon, en mai 1980. Malheureusement pour le Dr Kodama, le brevet complet n'a pas été déposé avant la date limite, ce qui est particulièrement désastreux compte tenu qu'il était un avocat spécialisé ! Le premier brevet publié en rapport à la technologie 3D l’a été en 1986 pour l'appareil de stéréolithographie (SLA). Ce brevet appartenait à Charles Hull, qui a d'abord inventé sa machine SLA en 1983. Hull a ensuite co-fondé 3D Systems Corporation : l'une des plus anciennes entreprises dans le domaine de la 3D.

Le premier système commercialisé par 3D Systems est le SLA-1. Il a été introduit en 1987 et après des tests rigoureux, le premier de ces systèmes a été vendu en 1988. Comme c'est assez typique avec les nouvelles technologies, alors que SLA peut prétendre être le premier, ce n’était pas la seule technologie PR en développement au même moment. En 1987, Carl Deckard, qui travaillait à l'Université du Texas, a déposé un brevet aux États-Unis pour le procédé de frittage sélectif par laser (FSL) processus de PR. Ce brevet a été délivré en 1989 et le FSL a ensuite été utilisé par l’entreprise DTM Inc (qui a ensuite été acquise par 3D Systems).
1989 a également été l'année où Scott Crump, co-fondateur de Stratasys Inc. a déposé un brevet pour le processus de “Fused Deposition Modeling” (FDM : Depot de Matière Fondue en francais). Cette technologie exclusive est aussi le processus utilisé par de nombreuses machines d'entrée de gamme, notamment celles basées sur le modèle open-source RepRap. Le brevet pour la technologie FDM a été délivré à Stratasys en 1992.
En Europe, 1989 à également vu la formation d'EOS GmbH en Allemagne, fondée par Hans Langer. Après un certain temps avec les procédés stéréolithographie, EOS a mis l'accent sur le processus de frittage par laser (FL). Aujourd'hui, les systèmes EOS sont reconnus dans le monde entier pour leur qualité de pièces, pour le prototypage industriel et pour les applications de production de produits finis. EOS a vendu son premier système 'Stereos' en 1990.

D'autres technologies et procédés d'impression 3D ont également vu le jour ces dernières années, à savoir la fabrication de particules balistiques (FPB) brevetées à l'origine par William Masters; Fabrication d'Objet par Laminage (LOM : Fabrication d'objet stratifiée) brevetée à l'origine par Michael Feygin; Solid Ground Curing (SGC) breveté par Itzchak Pomerantz. Ainsi, depuis le début des années 90, un nombre croissant d'entreprises concurrentes se sont succédées sur le marché du PR.

Dans les années 1990 et 2000 a eu lieu l'émergence de nouvelle technologie, comme : l’outillage rapide, la moulure rapide et la fabrication rapide.

Sur le plan commercial, les entreprises 3D : Sanders Prototype (plus tard Solidscape) et ZCorporation ont été créées en 1996, Arcam a été créée en 1997, Objet Geometries lancé en 1998, MCP Technologies fondée en 2002, ExOne a été créée en 2005 en tant que spin-off de l'Extrude Hone Corporation ,et Sciaky Inc a été le pionnier de son propre processus additif basé sur sa technologie brevetée de soudage par faisceau d'électrons.

Il existait à l’époque plusieurs gammes de cette technologie. Il y avait le haut de gamme de l'impression 3D : des systèmes très coûteux, qui étaient orientés vers la production industrielle. Les applications industrielle se retrouvent dans les secteurs de l'aéronautique, de l'automobile, de la médecine et de la joaillerie. D’autres parts, certains fabricants de systèmes d'impression 3D développèrent des imprimantes 3D de bureau beaucoup moins chères.

Au niveau de ces imprimantes 3D d'entrée de gamme, une guerre des prix a émergé avec des améliorations croissantes dans la précision d'impression, la vitesse et les matériaux utilisés.

En 2007, le marché a vu la première imprimante en dessous de $10 000, lancée par 3D Systems. Par ailleurs, Desktop Factory, une machine de prototypage rapide à faible coût était très attendu par la population. Desktop Factory, mené par, Cathy Lewis, a été acquis, en même temps que la technologie, par 3D Systems en 2008 et a depuis disparu. Cependant, 2007 était en fait l'année qui a marqué le plus grand tournant de la technologie d'impression 3D personnelle (même si peu le réalisaient à l'époque) : c’est l'année où le phénomène RepRap a pris racine. Dr Bowyer a conçu le concept RepRap d'une imprimante 3D auto-réplicable open source dès 2004, et la graine a germé dans les années suivantes avec un grand coup de son équipe, notamment Vik Oliver et Rhys Jones, qui ont développé le concept en développant une imprimante 3D en utilisant le processus de dépôt de fil. 2007 a été l'année où ce mouvement d'impression 3D open source a commencé à gagner en visibilité.

Mais ce n'est qu'en janvier 2009 que la première imprimante 3D disponible commercialement (sous forme de kit et basée sur le concept RepRap) a été mise en vente. Il s'agissait de l'imprimante BfB RapMan 3D. Ce modèle a été Suivi de près par le lancement de Makerbot Industries en avril de la même année, dont les fondateurs ont été fortement impliqués dans le développement de RepRap jusqu'à ce qu'ils quittent la philosophie Open Source. Depuis 2009, des centaines de différents modèles d'imprimantes 3d fonctionnant par dépôt de matériaux fondu ont été et continue à être lancés. Le phénomène RepRap a donné naissance à un tout nouveau secteur d'imprimantes 3D dites “desktop” en entrée de gamme 3D.

2012 a été l'année où d'autres procédés d'impression 3D ont été introduits en entrée de gamme du marché. La B9Creator (utilisant la technologie DLP) est arrivé en premier en juin, suivi de Form 1 (utilisant la stéréolithographie) en décembre. Les deux ont été lancés via le site de financement participatif Kickstarter, et tous les deux ont connu un énorme succès.

2012 a également été l'année où de nombreux médias grand public ont parlé de la technologie. 2013 a été une année de forte croissance et de consolidation. Un des mouvements les plus notables a été l'acquisition de Makerbot par Stratasys.

Annoncée comme la 4ème révolution industrielle par certains, l'impact de l'impression 3D sur le secteur industriel ne peut plus être reniée, mais doit encore être démontrée au niveau des consommateurs.

En 2013 a lieu le lancement de Myminifactory, une plateforme communautaire, la plus importante au monde pour la création d’objets 3D.
Ce qui différencie MyMiniFactory des autres plateformes d'objets 3D, c'est sa volonté d'imprimer chaque objet avant la mise en ligne afin de garantir des objets imprimables en 3D. MyMiniFactory propose également de nombreuses autres fonctionnalités. Pour plus d’informations, n’hésitez à visiter leur site internet : www.myminifactory.com

Chronologie de l'impression 3D

 

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