Il y a à peine dix ans, les imprimantes 3D étaient des machines volumineuses et coûteuses réservées aux usines et aux entreprises bien nanties.
Ils étaient presque inconnus en dehors des petits cercles de professionnels qui les ont construits et utilisés.
Mais grâce en grande partie au mouvement d'impression 3D open source RepRap, ces appareils étonnants sont devenus des produits viables et abordables pour une utilisation par les concepteurs, les ingénieurs, les amateurs, les écoles et même les consommateurs curieux.
Si vous êtes à la recherche d'une imprimante, il est important de savoir en quoi les imprimantes 3D diffèrent les unes des autres afin de pouvoir choisir le bon modèle.
Ils sont disponibles dans une variété de styles et peuvent être optimisés pour un public ou un type d'impression particulier.
Vous vous préparez à franchir le pas? Voici ce que vous devez considérer.
Que souhaitez-vous imprimer?
Une question plus fondamentale est liée à ce que vous voulez imprimer: pourquoi voulez-vous imprimer en 3D? Êtes-vous un consommateur intéressé par l'impression de jouets et / ou d'articles ménagers? Un pionnier qui aime montrer les derniers gadgets à vos amis? Un éducateur souhaitant installer une imprimante 3D dans une salle de classe, une bibliothèque ou un centre communautaire? Un amateur ou un bricoleur qui aime expérimenter de nouveaux projets et technologies? Un concepteur, un ingénieur ou un architecte qui a besoin de créer des prototypes ou des modèles de nouveaux produits, pièces ou structures? Un artiste qui cherche à explorer le potentiel créatif de la fabrication d'objets 3D? Ou un fabricant, qui souhaite imprimer des articles en plastique en séries relativement courtes?
Votre imprimante 3D optimale dépend de la façon dont vous prévoyez de l'utiliser.
Les consommateurs et les écoles voudront un modèle facile à configurer et à utiliser, ne nécessitant pas beaucoup d'entretien et offrant une qualité d'impression raisonnablement bonne.
Les amateurs et les artistes peuvent souhaiter des fonctionnalités spéciales, telles que la possibilité d'imprimer des objets avec plus d'une couleur ou d'utiliser plusieurs types de filaments.
Les concepteurs et autres professionnels voudront une qualité d'impression exceptionnelle.
Les ateliers impliqués dans la fabrication à court terme voudront une grande surface de construction pour imprimer plusieurs objets à la fois.
Les particuliers ou les entreprises souhaitant montrer les merveilles de l'impression 3D à des amis ou à des clients voudront une machine élégante mais fiable.
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Pour ce guide, nous nous concentrerons sur les imprimantes 3D d'une valeur inférieure à 4000 USD, destinées aux consommateurs, aux amateurs, aux écoles, aux concepteurs de produits et à d'autres professionnels, tels que les ingénieurs et les architectes.
La grande majorité des imprimantes de cette gamme construisent des objets 3D à partir de couches successives de plastique fondu, une technique connue sous le nom de fabrication de filaments fondus (FFF).
Il est également fréquemment appelé Fused Deposition Modeling (FDM), bien que ce terme soit une marque déposée de Stratasys, Inc.
(Bien qu'il ne s'agisse pas strictement d'imprimantes 3D, nous incluons également des stylos 3D - dans lesquels l'encre est du plastique fondu et l'utilisateur applique en dessinant à main levée ou en utilisant un pochoir - dans ce tour d'horizon.) Quelques imprimantes 3D utilisent la stéréolithographie - la première technique d'impression 3D à être développée - dans laquelle des lasers ultraviolets (UV) tracent un motif sur une résine liquide photosensible, durcissant la résine pour former l'objet.
Quelle taille d'objets souhaitez-vous imprimer?
Assurez-vous que la zone de construction d'une imprimante 3D est suffisamment grande pour le type d'objets que vous souhaitez imprimer avec.
La zone de construction est la taille, en trois dimensions, du plus grand objet qui peut être imprimé avec une imprimante donnée (du moins en théorie - elle peut être légèrement inférieure si la plate-forme de construction n'est pas exactement de niveau, par exemple).
Les imprimantes 3D typiques ont des surfaces de construction comprises entre 6 et 9 pouces carrés, mais elles peuvent aller de quelques pouces à plus de 2 pieds de côté, et quelques-unes sont en fait carrées.
Dans nos avis, nous fournissons la zone de construction en pouces, en hauteur, largeur et profondeur (HWD).
Avec quels matériaux souhaitez-vous imprimer?
La plupart des imprimantes 3D à bas prix utilisent la technique FFF, dans laquelle le filament de plastique, disponible en bobines, est fondu et extrudé, puis se solidifie pour former l'objet.
Les deux types de filaments les plus courants sont de loin l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS) et l'acide polylactique (PLA).
Chacun a des propriétés légèrement différentes.
Par exemple, l'ABS fond à une température plus élevée que le PLA et est plus flexible, mais il émet des fumées lorsqu'il est fondu que de nombreux utilisateurs trouvent désagréable, et il a besoin d'un lit d'impression chauffé.
Les impressions PLA semblent lisses, mais elles ont tendance à être cassantes.
Les autres matériaux utilisés dans l'impression FFF comprennent, mais sans s'y limiter, le polystyrène à fort impact (HIPS), les filaments composites de bois, de bronze et de cuivre, les filaments UV-luminescents, le nylon, le polyester Tritan, l'alcool polyvinylique (PVA), le polyéthylène téréphtalate ( PETT), polycarbonate, PLA et ABS conducteurs, élastomère thermoplastique copolyamide plastifié (PCTPE) et PC-ABS.
Chaque matériau a un point de fusion différent, donc l'utilisation de ces filaments exotiques est limitée aux imprimantes conçues pour eux, ou à celles dotées d'un logiciel permettant aux utilisateurs de contrôler la température de l'extrudeuse.
Le filament est disponible en deux diamètres: 1,85 mm et 3 mm, la plupart des modèles utilisant le filament de plus petit diamètre.
Le filament est vendu en bobines, généralement 1 kg (2,2 livres), et se vend entre 20 $ et 50 $ le kilogramme pour l'ABS et le PLA.
Bien que de nombreuses imprimantes 3D acceptent les bobines génériques, les imprimantes 3D de certaines entreprises utilisent des bobines ou des cartouches propriétaires.
Ceux-ci contiennent souvent une puce RFID qui permet à une imprimante d'identifier le type et les propriétés du filament, mais cela ne fonctionne que pour les imprimantes compatibles de ce fabricant.
Assurez-vous que le filament est du bon diamètre pour votre imprimante et que la bobine est de la bonne taille.
Dans de nombreux cas, vous pouvez acheter ou fabriquer (même en impression 3D) un support de bobine qui conviendra à différentes tailles de bobine.
(Pour en savoir plus sur les filaments d'impression 3D, consultez notre explicateur de filament.)
Les imprimantes de stéréolithographie peuvent imprimer à des résolutions élevées et éviter le filament au profit de la résine liquide photosensible (durcissable aux UV), qui est vendue en bouteilles.
Seule une palette de couleurs limitée est disponible: principalement clair, blanc, gris, noir ou or.
Travailler avec de la résine liquide et de l'alcool isopropylique, qui est utilisé dans le processus de finition des impressions stéréolithographiques, peut être salissant et odorant.
De quelle résolution avez-vous besoin?
Une imprimante 3D extrude des couches minces successives de plastique fondu conformément aux instructions codées dans le fichier de l'objet à imprimer.
Pour l'impression 3D, la résolution est égale à la hauteur de la couche.
La résolution est mesurée en microns, un micron étant de 0,001 mm, et plus le nombre est bas, plus la résolution est élevée.
En effet, plus chaque couche est fine, plus il faut de couches pour imprimer un objet donné, et plus les détails peuvent être capturés.
Notez, cependant, que l'augmentation de la résolution est un peu comme l'augmentation du nombre de mégapixels d'un appareil photo numérique: bien qu'une résolution plus élevée aide souvent, elle ne garantit pas une bonne qualité d'impression.
Presque toutes les imprimantes 3D vendues aujourd'hui peuvent imprimer à une résolution de 200 microns - ce qui devrait produire des impressions de qualité décente - ou mieux, et beaucoup peuvent imprimer à 100 microns, ce qui fournit généralement des impressions de bonne qualité.
Quelques-uns peuvent encore imprimer à des résolutions plus élevées, aussi fines que 20 microns, mais vous devrez peut-être aller au-delà des résolutions prédéfinies et adopter des paramètres personnalisés pour activer des résolutions plus fines que 100 microns.
Une résolution plus élevée a un prix, car vous paierez généralement un supplément pour les imprimantes avec des résolutions supérieures à 100 microns.
Un autre inconvénient de l'augmentation de la résolution est que cela peut augmenter les temps d'impression.
La réduction de moitié de la résolution doublera environ le temps nécessaire pour imprimer un objet donné.
Mais pour les professionnels qui exigent la plus haute qualité des objets qu'ils impriment, le temps supplémentaire peut en valoir la peine.
Le domaine de l'impression 3D pour les consommateurs et les amateurs en est encore à ses balbutiements.
La technologie a évolué à un rythme rapide, rendant ces produits toujours plus viables et abordables.
Nous avons hâte de voir quelles améliorations apporteront les années à venir.
Voulez-vous imprimer en plusieurs couleurs?
Certaines imprimantes 3D avec plusieurs extrudeuses peuvent imprimer des objets en deux couleurs ou plus.
La plupart sont des modèles à double extrudeuse, chaque extrudeuse recevant une couleur de filament différente.
Une mise en garde est qu'ils ne peuvent imprimer que des objets multicolores à partir de fichiers qui ont été conçus pour l'impression multicolore, avec un fichier séparé pour chaque couleur, de sorte que les zones de couleurs différentes s'emboîtent comme des pièces de puzzle (en trois dimensions).
Sur quelle surface devriez-vous construire?
L'importance de la plate-forme de construction (la surface sur laquelle vous imprimez) peut ne pas être évidente pour les débutants en impression 3D, mais elle peut s'avérer essentielle dans la pratique.
Une bonne plate-forme laissera un objet y adhérer pendant l'impression, mais elle devrait permettre un retrait facile une fois l'impression terminée.
La configuration la plus courante est une plate-forme en verre chauffée recouverte d'un ruban de peintre bleu ou d'une surface similaire.
Les objets adhèrent assez bien à la bande et ils sont faciles à retirer une fois terminés.
Le chauffage de la plate-forme peut empêcher les coins inférieurs des objets de se recourber vers le haut, ce qui est un problème courant, en particulier lors de l'impression avec ABS.
Avec certaines plates-formes de construction, vous appliquez de la colle (à partir d'un bâton de colle) sur la surface, pour donner à l'objet quelque chose sur lequel adhérer.
Ceci est réalisable, tant que l'objet peut être facilement retiré après l'impression.
(Dans certains cas, vous devez faire tremper la plate-forme et l'objet dans de l'eau chaude pour que l'objet se détache.)
Quelques imprimantes 3D utilisent une feuille de carton perforé avec de minuscules trous qui se remplissent de plastique chaud pendant l'impression.
Le problème avec cette méthode est que bien qu'elle maintienne un objet solidement en place pendant l'impression, l'objet peut ne pas se détacher facilement par la suite.
Utiliser une punaise ou un poinçon pour pousser les bouchons en plastique durci hors des perforations pour libérer l'objet et / ou nettoyer la planche est un processus qui prend du temps et peut endommager la planche.
Si la plate-forme de construction s'incline, cela peut gêner l'impression, en particulier des objets plus volumineux.
De nombreuses imprimantes 3D offrent des instructions sur la façon de niveler la plate-forme de construction ou fournissent une routine d'étalonnage dans laquelle l'extrudeuse se déplace vers différents points de la plate-forme pour s'assurer que les points sont tous à la même hauteur.
Un nombre croissant d'imprimantes 3D nivellent automatiquement la plate-forme de construction.
Le réglage de l'extrudeuse à la bonne hauteur au-dessus de la plate-forme de fabrication lors du démarrage d'un travail d'impression est également important pour de nombreuses imprimantes.
Un tel "étalonnage de l'axe Z" est généralement effectué manuellement, en abaissant l'extrudeuse jusqu'à ce qu'elle soit si proche de la plate-forme de fabrication qu'une feuille de papier placée entre l'extrudeuse et la plate-forme peut se déplacer horizontalement avec une légère résistance.
Quelques imprimantes effectuent automatiquement ce calibrage.
Avez-vous besoin d'un cadre fermé?
Les imprimantes 3D à cadre fermé ont une structure fermée avec une porte, des murs et un couvercle ou une hotte.
Les modèles à cadre ouvert offrent une visibilité facile des travaux d'impression en cours et un accès facile au lit d'impression et à l'extrudeuse.
Un modèle à cadre fermé est plus sûr, empêchant les enfants et les animaux (et les adultes) de toucher accidentellement l'extrudeuse chaude.
Et cela signifie également un fonctionnement plus silencieux, réduisant le bruit du ventilateur et les odeurs possibles, en particulier lors de l'impression avec de l'ABS, qui peut dégager une odeur de plastique brûlé.
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