L'impression 3D en quelques mots

1. La machine

différents types de Machines

Imprimantes FDM (Fused Deposition Modeling)

  • Les imprimantes FDM sont les plus courantes. Elles fonctionnent en déposant des couches successives de filament plastique.
  • Matériaux courants : PLA (facile d’utilisation, biodégradable), ABS (solide et résistant), PETG (résistant à la chaleur et flexible).

Imprimantes SLA (Stéréolithographie)

  • Les imprimantes SLA utilisent de la résine liquide solidifiée par un laser ou une lumière UV.
  • Elles sont connues pour leur haute précision et leurs détails fins.
  • Matériaux courants : résine standard, résine flexible, résine biocompatible (dentaire et médical).

Imprimantes SLS (Selective Laser Sintering)

  • Ces imprimantes utilisent de la poudre (principalement de nylon) fondue par laser.
  • Elles permettent de créer des objets durables sans structures de soutien, mais elles sont coûteuses et destinées aux applications industrielles.

2. Le Filament

3 indices pour tout imprimer !

 

  • Résistance mécanique : Certains matériaux, comme l’acier ou le carbone, sont très résistants et adaptés aux structures porteuses ou aux pièces soumises à de fortes contraintes..


  • Durabilité et résistance aux conditions environnementales : Les matériaux résistants à la corrosion (inox, aluminium, composites) sont choisis pour les environnements marins ou exposés aux intempéries.

 

  • Poids : Pour des applications où le poids est critique (aéronautique, automobile), des matériaux légers comme l’aluminium, les alliages de titane ou les composites fibreux (carbone) sont privilégiés…
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PLA Basic / Matte

Le PLA est un plastique biodégradable à base de ressources renouvelables comme l’amidon de maïs. Facile à imprimer, il ne nécessite pas de plateau chauffant et dégage peu d’odeurs. C’est idéal pour les prototypes et les objets décoratifs, mais il est moins résistant aux chocs et à la chaleur comparé aux autres filaments, ce qui limite son utilisation pour des pièces fonctionnelles.

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ABS

L’ABS est robuste, résistant aux chocs et à la chaleur, ce qui le rend parfait pour les pièces fonctionnelles. Cependant, il nécessite un plateau chauffant pour éviter les déformations et peut dégager des fumées potentiellement nocives, nécessitant une ventilation adéquate. Il est populaire dans l’industrie automobile et l’électronique pour des pièces durables.

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PETG

Le PETG combine la facilité d’impression du PLA avec la résistance de l’ABS. Il est transparent, résistant aux chocs et aux produits chimiques, et a une bonne flexibilité. Ce filament est utilisé pour des pièces fonctionnelles nécessitant robustesse et résistance aux produits chimiques, comme les pièces de protection ou les contenants alimentaires.

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ASA

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PETG Carbon Fiber

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PETG Glass Fiber

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TPU

Le TPU est un filament flexible et élastique qui peut être plié, étiré et compressé sans casser. Ce matériau est idéal pour les objets nécessitant flexibilité, comme les étuis de téléphone, les joints ou les semelles de chaussures. Son impression est plus complexe, nécessitant un extrudeur compatible avec des filaments souples.

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Nylon

Le nylon est extrêmement résistant, durable et flexible, et supporte bien l’usure et les chocs. Il est adapté pour des pièces fonctionnelles nécessitant une forte résistance mécanique, comme des engrenages ou des outils. Cependant, il est sensible à l’humidité et nécessite des conditions d’impression optimales, y compris un plateau chauffant.

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Polycarbonate

Le polycarbonate est un filament extrêmement solide, résistant aux températures élevées et aux impacts, souvent utilisé dans des applications industrielles et pour des pièces nécessitant une grande robustesse. Cependant, il nécessite des températures élevées d’impression et un plateau chauffant, ce qui le rend plus difficile à imprimer.

3. le coût d'une impression

Un calcul transparent

Calculer le coût d'une impression 3D implique de prendre en compte plusieurs éléments. Voici les étapes pour déterminer le coût global d'une impression 3D, avec les principales composantes à considérer

Coût des matériaux
 
  • Filament : Le coût du filament dépend de la matière (PLA, ABS, PETG, résine, etc.) et de la marque. Par exemple, le PLA coûte entre 20 et 50 euros/kg en général.
  • Calcul : Pesez le modèle imprimé ou utilisez le slicer (logiciel de découpe) pour estimer la quantité de filament en grammes.
  • Résine : Pour les imprimantes SLA, la résine est mesurée en millilitres. Utilisez une formule similaire, mais adaptez-la au coût par millilitre.

Usure et dépréciation de l’imprimante

 
  • Une imprimante 3D a une durée de vie liée à l’usure des pièces (buse, plateau, courroies, moteurs, etc.).
  • Calcul : On peut estimer le coût d’usure en fonction de la durée de vie de l’imprimante (en heures) et du coût des pièces remplacées.
  • Multipliez ce coût par le temps nécessaire pour réaliser l’impression.

Coût de l’énergie

 
  • Consommation électrique : La puissance de l’imprimante (en watts) doit être multipliée par le temps d’impression (en heures).
  • Exemple : si l’imprimante consomme 150W (0,15 kW) pour une impression de 5 heures, et que le kWh coûte 0,20 €, le coût de l’énergie sera de :0,15 kW×5 h×0,20 €/Kwh

Temps de travail (main-d’œuvre)

 
  • Ce coût couvre le temps passé pour préparer le fichier, superviser l’impression et faire la finition (ex. : ponçage, peinture).
  • Estimez le nombre d’heures nécessaires et multipliez par le taux horaire. Par exemple :Temps de travail=nombre d’heures×taux horaire

Finitions et autres coûts

 
  • Post-traitement : Coûts liés aux finitions (peinture, ponçage, vernissage, etc.).
  • Maintenance : Incluez un coût pour l’entretien et le remplacement des pièces de l’imprimante.
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