Les Matériaux d’impression 3D

Les Matériaux d’impression 3D

Si, il y a bien un sujet en vogue en ce moment, c’est l’impression 3D, on en entend parler un peu partout et même sur les médias généralistes. Pour autant, les matériaux d’impression 3D utilisés en tant que consommables avec ces imprimantes sont rarement évoqués. Les imprimantes sont souvent spécialisées par matériaux (poudres, métal, plastiques…), et parfois par domaines d’application (bijouterie, prothèses dentaires.. ).
L’impression 3D peut donc être réalisée à partir de différents matériaux tel que:.

- les matières plastiques, photopolymères et thermoplastiques (matières plastiques qui « ramollissent » à la chaleur et durcissent en refroidissant)

les imprimantes 3D basées sur l’addition de couches de plastique sont les plus répandus et les plus anciennes. Elles ont été popularisées par une possibilité de réplication et une baisse de prix conséquente en seulement quelques années. Parmi les matériaux utilisés avec ce type d’imprimante, voici les 2 types les plus courants:

  • ABS :Acrylonitrile Butadiene Styrene qui est un plastique « pétrolier » classique (le même qui est utilisé pour les briques Légo)
  • PLA: (Polylactic Acid) qui est un  plastique « végétale » et « Bio-dégradable » (à base d’amidon de Maïs )
Matériaux impression 3D

(CC BY 2.0)
https://www.flickr.com/photos/creative_tools/

- la poudre de polyamide :

Cette matière première s’utilise avec les imprimantes 3D qui fonctionnent selon le procédé de frittage sélectif par laser FSL (SLS, Selective Laser Sintering, en anglais). Le frittage sélectif par laser ou FSL consiste à réaliser des objets 3D, en fusionnant la matière première (des poudres) avec l’énergie d’un laser puissant. Ce procédé permet d’imprimer des objets mieux finis que ce qui sort de la majorité des imprimantes 3D en déposant des couches successives de matériaux en fusions. Encore assez rare ce type d’imprimante devrait se démocratiser  puisqu’un brevet sur le processus de fabrication d’objet par FSL est tombé dans le domaine public. Si des projets open sources s’en emparent, le prix de ces imprimantes 3D devrait rapidement être abordable.

Matériaux impression 3D

prototypes réalisés par frittage laser sélectif (SLS) à partir de poudre de polyamide
(CC BY-NC-ND 2.0)
https://www.flickr.com/photos/pressreleasefinder/

- la cire

L’impression d’objets en cire s’effectue par empilement de couches successives. Cette technique est utilisé essentiellement pour du prototypage rapide. Elle permet une plus grande précision de détails et un modèle fini à l’issu de l’impression. Pour autant, le résultat obtenu demeure fragile, il est rarement utilisé directement. Les objets imprimés à partir de cire peuvent être utilisées directement en fonderie à cire perdue pour l’obtention de pièces en métaux précieux (or, argent), aluminium, acier, titane, d’où son  usage dans la bijouterie par exemple pour des pièces uniques.

Matériaux impression 3D

- des métaux

De l’acier, du titane, des alliages d’aluminium ou encore du chrome cobalt, de l’inox poreux., tous ces métaux peuvent servir de matériaux d’impression 3D. Les applications dans l’industrie sont nombreuses et en constante évolution. Pour un usage privé, un projet d’imprimante 3 D métal open source a vu le jour à l’université du Michigan. Le prix de cette imprimante serait de moins de 1500$ et celle ci serait composé de parties de poste à souder disponible dans le commerce et d’un micro contrôleur open source.  La page du projet pour plus de détails: http://www.appropedia.org/Open-source_metal_3-D_printer

Le futur des matériaux d’impression 3D

Même si l’impression 3D existe déjà depuis quelques années, nous sommes encore à l’aube de cette pratique. Que nous réserve le futur de l’impression 3D au niveaux des matériaux? Et bien certainement une plus grande diversité de matières premières mais aussi des consommables plus respectueux de l’environnement. Une autre tendance est culinaire: la gastronomie 3D, il s’agit de pouvoir Imprimer avec des aliments : l’exemple du chocolat!

Imprimer avec des algues, c’est possible!

le SeaWeed Filament est une matière première qui est censée remplacer les filaments ABS ou PLA sur les imprimantes 3D basées sur l’addition de couches de plastique.le SeaWeed Filament ou SWF est issu d’algues cultivées et récoltées en Bretagne, il s’agit d’un matériau innovant, conçu grâce au partenariat de deux entreprises malouines, Le FabShop et Algopack. Sa commercialisation devrait aboutir au printemps 2014.

Quelques ressources sur les matériaux d’impression 3D: