IMPRIMANTES 3D : INTRODUCTION
Meubles et imprimantes 3D, un sujet de plus en plus intéressant. Le secteur du meuble est l’un des chevaux de bataille du Made in Italy, surtout en fonction de la valeur en termes de design et de style que les entreprises italiennes fournissent au marché chaque année.
En plus du moment de calibre international, le Salone del Mobile à Milan, autour duquel gravitent les principaux acteurs du secteur, il existe de multiples activités et événements autour desquels se construisent les avantages et les potentiels d’un secteur important pour l’économie de beaucoup. districts.
L’utilisation conjointe du savoir-faire lié à l’ameublement et de l’impression 3D suscite beaucoup de curiosité au sein de l’industrie. En effet, les nouvelles technologies de fabrication additive offrent de nouvelles possibilités aux concepteurs et aux fabricants de meubles, d’articles d’ameublement et d’accessoires.
Récemment, la jeune designer néerlandaise Lilian van Daal a présenté le développement d’un nouveau fauteuil qui englobe la recherche, l’innovation et les nouvelles technologies de production d’impression 3D.
En outre, le designer a créé un nouveau fauteuil basé sur les formes de la nature, rappelant la trame des tissus végétaux, ce qui confère au nouveau siège force et confort.
Le projet nous permet d’aborder un secteur que nous connaissons bien à CasaOmnia: celui de la création de prototypes d’ameublement et de mobilier. En effet, la création d’un nouvel objet mobilier implique de nombreuses étapes de développement, qui peuvent être prises en charge par les différentes techniques d’impression 3D disponibles.
Une évaluation initiale de la forme et un prototype d’assemblage peuvent en fait être produits avec certaines des technologies de production de l’impression 3D, tandis qu’un prototype fonctionnel nécessitera l’utilisation de matériaux de haute performance capables de résister à des essais d’assise.
IMPRIMANTES 3D : QU’EST-CE QUE C’EST ?
La réponse la plus banale à la question de savoir ce que sont les imprimantes 3D tient compte du fait que “L’impression 3D représente l’évolution naturelle de l’impression 2D traditionnelle”. Il s’agit en fait d’appareils capables de produire n’importe quel modèle tridimensionnel grâce à un processus de fabrication additive, c’est-à-dire en partant d’un objet conçu à l’aide d’un logiciel et en le reproduisant dans le monde réel à l’aide de matériaux spéciaux.
La procédure consiste généralement à placer une couche sur l’autre, en procédant par coupes transversales. Si cette description est difficile à comprendre, pensez à la construction d’un objet avec des briques LEGO : vous posez d’abord les pièces qui constituent la base, puis vous montez en les emboîtant pour obtenir le profil souhaité.
Au fil du temps, les techniques se sont perfectionnées, donnant naissance à l’édition moderne. Une véritable révolution est passée des machines à écrire et des machines à vapeur aux cartouches à jet d’encre et aux appareils laser.
La prochaine métamorphose de l’industrie, en fait déjà en cours, est l’avènement des imprimantes 3D d’aujourd’hui. En effet, leur tâche n’est plus d’imprimer une image ou un texte sur un matériau plat, mais de donner vie à n’importe quel objet en trois dimensions. Ce n’est pas une surface qui est créée, mais un volume : c’est là que réside la révolution.
COMMENT FONCTIONNENT-ILS ?
Il existe différents types d’imprimantes 3D. Les plus populaires basent leur fonctionnement sur le processus de fabrication additive. Il s’agit de créer l’objet une couche à la fois, en commençant par celles qui se trouvent en dessous et en les superposant progressivement jusqu’à ce que toute la hauteur soit couverte. Dans ce cas, le processus peut être réalisé par frittage laser sélectif, c’est-à-dire en chauffant des matériaux spéciaux. On utilise généralement des poudres métalliques ou des substances thermoplastiques qui sont ensuite placées dans la bonne position.
Avec le modelage par dépôt de matière fondue, on obtient le même résultat, mais en utilisant une buse chauffée qui augmente la température de la matière avant de la déposer. Dans ce cas, on utilise des filaments, plastiques ou métalliques, enroulés sur une sorte de mandrin que l’on déroule progressivement pendant l’impression.
La technique du laminage d’objets est également utilisée dans l’industrie, où chaque couche est gravée au laser avant d’être placée sur la couche inférieure.
Ce sont les méthodes les plus utilisées dans le domaine des imprimantes 3D, qui ont fait l’objet d’une évolution continue depuis les années 1980. Récemment, la miniaturisation des composants et la nécessité de maintenir les coûts à un niveau bas pour faciliter leur distribution ont poussé à une simplification de l’ensemble du processus.
Ces dernières années, les choses ont quelque peu évolué. En effet, l’impression 3D n’est plus l’apanage des grandes entreprises, mais a également atteint la sphère domestique. Pour se faire une idée de la tendance, The Pirate Bay a une section consacrée au partage de fichiers.
La médecine, elle aussi, s’intéresse de plus en plus à ces technologies : la possibilité d’imprimer des prothèses, voire des organes entiers, a déjà été évoquée à plusieurs reprises, et des recherches sont déjà en cours sur la reproduction de tissus et de vaisseaux sanguins destinés à être implantés chez des patients en cas d’échec des techniques traditionnelles.
COST
Le coût des premières machines était prohibitif, même pour les grandes entreprises. Aujourd’hui, les choses ont bien changé et pour ceux qui veulent acheter une imprimante 3D, l’investissement est assez faible.
En effet, sans mentionner un constructeur plutôt qu’un autre, une simple recherche en ligne suffit pour découvrir que certains modèles peuvent également être achetés pour moins de 1000 euros.
Il est évident que ceux qui sont prêts à payer plus cher pourront se procurer des imprimantes dotées de fonctions plus avancées et d’une meilleure résolution, mais il faut partir du principe que le marché évolue et que le prix est appelé à baisser tandis que la qualité et la variété de l’offre sont appelées à se multiplier.
MATÉRIAUX UTILISÉS
Là encore, le type de matériau utilisé dépend du type d’imprimante disponible. Ce sont principalement des substances thermoplastiques et des photopolymères. En revanche, lors du frittage laser, on utilise souvent des composés à base de métal, ce qui garantit une plus grande résistance du résultat final.
L’évolution de la technologie conduit rapidement à l’introduction de nouveaux matériaux, dont la fibre de carbone. Une distinction doit également être faite entre les matériaux marqués de l’abréviation PLA et ABS: les premiers sont issus de l’amidon de maïs et donc biodégradables, tandis que les seconds sont produits à partir d’huile et chauffés émettent des fumées potentiellement nocives pour la santé. Toutefois, ces derniers sont parfois préférés pour leur meilleure résistance aux contraintes mécaniques.
Les «cartouches» d’impression sont composées dans la plupart des cas de filaments utilisés pour la création du matériau de dépôt.
Leur coût est extrêmement varié, tout comme il est difficile d’évaluer globalement le coût de l’impression. En règle générale, il faut compter quelques unités d’euros par centimètre cube, mais la taille et la complexité du motif peuvent faire varier le prix final de manière décisive.
QUELLE EST LA PRÉCISION DES IMPRIMANTES 3D ?
Le modèle BigRep One est également utile pour comprendre comment les dimensions de l’imprimante peuvent être à la fois contenues et généreuses. Dans ce cas, il s’agit d’une machine capable de reproduire n’importe quoi dans un espace de 1,15×1,19 mètre, donc même une petite table ou un meuble si nécessaire.
En effet, dans la rubrique « résolution« , la fiche technique rapporte “0,1 mm”. En d’autres termes, le matériau imprimé est fidèle au dessin original au dixième de millimètre près, ce qui est une qualité plus que suffisante pour la plupart des applications, y compris l’ameublement ou la décoration d’intérieur.
Enfin, un processus plus artisanal peut être ajouté au processus d’impression mécanique : lorsque l’impression n’atteint pas le niveau de qualité souhaité, il est possible d’agir sur les surfaces avec du papier abrasif et des substances de traitement pour améliorer l’impact visuel et l’expérience tactile de l’objet.
L’IMPRESSION 3D DU FUTUR
Il n’est pas facile de répondre à cette question. Il est certain qu’au cours des prochaines années, les imprimantes 3D poursuivront leur évolution, en passant par une diffusion de plus en plus large, stimulée également par une nouvelle réduction des prix.
En essayant d’imaginer le moment où le marché sera saturé, il pourrait se produire ce qui s’est déjà produit avec les homologues plus traditionnels qui impriment en deux dimensions : l’activité pourrait passer progressivement de la vente des appareils à celle des cartouches, en l’occurrence le matériel utilisé pour créer les modèles.
Selon toute vraisemblance, de nouveaux matériaux d’impression seront développés, et des systèmes de vente, de distribution et d’échange de modèles 3D pour modification et réalisation seront mis en place. Il sera également possible d’améliorer encore le logiciel, en simplifiant la phase de conception pour la rendre accessible à tous.
En effet, le goulot d’étranglement ne sera bientôt plus dans l’impression du modèle, mais dans la création du modèle lui-même : le poids spécifique de la qualité devra à nouveau être mesuré du côté de la création, car la réalisation sera démocratiquement à la portée de tous d’un simple clic.
IMPRESSION RAPIDE DE LIQUIDES EN 3D
Le concept d’impression rapide de liquides modifie les deux pierres angulaires de toutes les approches de fabrication additive, à savoir la nécessité de découper l’objet à produire (c’est-à-dire de le diviser en couches à imprimer l’une après l’autre) et la nécessité fréquente d’imprimer des structures de support en même temps que l’objet pour le soutenir.
Aujourd’hui, le MIT et Steelcase ont mis au point Rapid Liquid Printing, un système d’impression 3D qui évite ces deux inconvénients et qui a déjà fait ses preuves dans la production de meubles.
Dans l’impression rapide Liquid Printing, l’impression 3D est réalisée en extrudant un matériau à partir d’une buse, comme dans l’impression par dépôt, qui se déplace à l’intérieur d’un réservoir de gel . Ce dernier a la consistance d’un gel capillaire et sert de support au matériau extrudé , qui n’a donc pas besoin de structures de support spécifiques.
Autre élément important : la zone d’impression n’a pratiquement pas de limites, ou plutôt elle est limitée uniquement par la taille du réservoir de gel dans lequel la buse se déplace.
Cette permet de créer des objets de grande taille. En outre, selon le MIT et Steelcase, l’impression rapide de liquides est un processus beaucoup plus rapide que les autres techniques additives .
Bien que l’impression liquide rapide rappelle à certains égards la lithographie sur polymère, le matériau extrudé est fixé par une réaction chimique et non par l’action de la lumière ou d’un rayon laser. Le système permet d’utiliser des matériaux tels que les caoutchoucs, les plastiques et les polyuréthanes qui sortent de la buse un peu comme le dentifrice d’un tube .
Il est également possible d’utiliser simultanément deux matériaux qui se combinent chimiquement l’un à l’autre à la sortie de l’extrudeuse.
CONCLUSIONS
Les concepteurs de mobilier et d’ameublement sont parmi les principaux utilisateurs d’imprimantes 3D, qui vous permettent de créer des objets aux formes complexes sans limites à leur créativité.
Les technologies numériques sont des outils puissants au service de la créativité des designers, car elles offrent la possibilité de consacrer plus de temps au processus créatif et d’expérimenter davantage de solutions grâce à la rapidité et à l’efficacité du processus de prototypage, avec la possibilité de présenter un produit fini et fonctionnel à leurs clients.
En effet, grâce à l’impression 3D, les concepteurs peuvent facilement créer des prototypes pour tester et affiner leurs créations avant qu’elles ne soient mises en production. En outre, l’impression 3D peut être utilisée pour créer des objets qui ne peuvent être produits avec aucune autre technique.
Étant donné que l’impression 3D est particulièrement avantageuse pour la production d’objets uniques ou de petites séries, elle est parfaitement adaptée pour améliorer la compétitivité de de nombreuses entreprises typiques du Made in Italy qui produisent des objets précieux de artisanat, tels que des objets de design, des accessoires d’ameublement et des modèles ou parties de meubles, jusqu’à des pièces entières de meubles. Les chaises, les fauteuils et les lampes sont parmi les articles les plus produits.
Ici, l’impression 3D pourrait donc bientôt révéler une nature à double face: d’une part, garantissant une grande liberté aux concepteurs indépendants qui pouvaient passer du concept à la fabrication en temps quasi réel, d’autre part, annulant des districts de production entiers avec leurs connaissances de fabrication.
Un autre problème possible découle de la protection des droits d’auteur: si aujourd’hui la reproduction d’une copie conforme d’un objet nécessite une installation de production d’une certaine taille, demain, toute personne disposant d’un modèle géométrique d’un produit, éventuellement téléchargé sur l’internet, et d’une imprimante 3D pourrait « pirater » un objet et le produire elle-même, qu’il s’agisse d’une lampe ou d’une arme.
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Cet article vise à informer sur l’évolution et le développement de la technologie de l’impression 3D et de ses diverses applications. Si vous avez l’intention d’en savoir plus ou avez des doutes sur son utilisation et ses possibilités d’application, n’hésitez pas à laisser un commentaire à la fin de l’article, nous vous répondrons dans les plus brefs délais!
