Impression 3D

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L’impression 3D…?

• Un autre nom pour le prototypage rapide ou « PR »• Décrit une groupe de processus par lequel un modèle CAO

(virtuelle) est transformé en objet réel (physique) en utilisant des machines de fabrication contrôlé par l'ordinateur

• Tous les processus PR utilisent une approche de fabrication dite « additive »

• Qu'est-ce que c’est la fabrication « additive »?

Fabrication « Additive »

• Un processus additif:• Commence avec rien ...• Crée le modèle en rajoutant de la matière ou des composants• La matière est rajouté par déposition, collage, fixation...

• Exemple typique à l’échelle 1:1 :– Construire une structure en briques

Fabrication « Soustractive »

• Un processus de fabrication soustractif:• Commence avec un bloc de matière plus grande que l'objet final• Enlève la matière que ne fait pas partie du design de l’objet• La matière est enlevé par usinage, découpage, abrasion, gravure

chimique ...• Exemple typique à l’échelle 1:1 :

– Creuser une base militaire suisse à l'intérieur d'une montagne...

• Le prototypage peut également être fait d’une façon soustractive• Habituellement, cela se fait par fraisage commande numérique• Généralement, nous appelons cela juste prototypage (tout court) et

non pas prototypage rapide

Retour à la fabrication additive (PR)…

• Tous les processus PR utilisent un processus de construction couche-par-couche - comme une carte topographique

• Donc, ce n’est est pas vraiment de la 3D !– C’ est plutôt un processus 2D en série– Les calculs sont effectivement beaucoup plus simple par rapport à de la vrai 3D

(comme fraiser une surface 3D par CN) – C’est juste une série de tranches plates (courbes)

• Chaque processus a une façon différente de rajouter la matière– La résolution, la précision, la taille des objets varie également selon le processus– De même que les caractéristiques mécaniques et les matériaux possibles

Quelques-uns des processus les plus courants…

Quelques-uns des processus les plus courants…• Stereolithography (SLA)

– A laser beam hardens layers in a bath of liquid resin

• Materials: Various plastics• Characteristics: Highest precision, transparent possible• Machine cost: Very expensive Part cost: High

Quelques-uns des processus les plus courants…• Fused Deposition Modeling (FDM)

– Heats (softens) and extrudes a solid thermoplastic wire

• Materials: Various plastics (ABS, polycarbonate)• Characteristics: Low precision, strong parts, long print times• Machine cost: Moderate (size dependent) Part cost: Medium

Quelques-uns des processus les plus courants…• Selective Laser Sintering (SLS)

– A laser beam fuses particles (powder) together to form solid layer

• Materials: Plastics, metals, composites• Characteristics: Medium to high precision• Machine cost: Very expensive Part cost: High

Quelques-uns des processus les plus courants…• Laminated Object Manufacturing (LOM)

– Laminates layers of sheet material and cuts them out (plastic, paper)

• Materials: Plastic (PVC), paper (no longer made)• Characteristics: Relatively low precision, semi-transparent parts• Machine cost: Very inexpensive (Solido) Part cost: Medium

Quelques-uns des processus les plus courants…• Polymer Inkjet printing (PolyJet)

– Prints a thick ink that hardens with UV light (plastic, rubber)

• Materials: Plastics, elastomer• Characteristics: High precision, semi-transparent parts, multi-

material possible• Machine cost: Expensive Part cost: Medium

Quelques-uns des processus les plus courants…• 3D Printing – inkjet binder – (Z Corp)

– Inkjet prints a glue (binder) onto a powder to solidify layer

• Materials: Plaster, starch, ceramic• Characteristics: Med-low precision, somewhat fragile parts, fast

print• Machine cost: Moderate Part cost: Low

Quelques-uns des processus les plus courants…• Wax printers – (Solidscape, Thermojet)

– Melts and deposits fine wax droplets to make layers

• Materials: Wax metal (lost wax castings for jewelry, medical, etc.)

• Characteristics: High to very high precision• Machine cost: High to moderate Part cost: Medium

Et, pour un changement d’échelle…

De retour à l’échelle maquette…

On commence par où…?

• Un modèle CAO valable…

Critères pour le modèle CAO

• Modéliser avec le logiciel que vous préférez…

• Le modèle CAO doit être un (ou plusieurs) volumes fermés• Il doit être en MM et à l’échelle maquette• Le modèle doit correspond aux critères du processus choisi

– (Taille de l’objet, épaisseur minimum, niveau de détail, etc.)

Pourquoi ne puis-je envoyer mon fichier Rhino...

• ... directement à l'imprimante 3D?

• Il existe des dizaines de systèmes, des fabricants différents, des logiciels différents...

• Nous avons besoin d’un format de fichier « standard » avec lequel on peut échanger des formes géométriques pour le PR

• STL - à partir du fichier original stéréo lithographie– (standard triangle language)

• Un STL est un format de fichier polygone (maillage)

• Donc, le logiciel CAO 3D a besoin d’avoir la capacité d'exporter un fichier STL…