Les objets imprimés en 3D ne font que s’améliorer à mesure que la technologie progresse et parfois les impressions peuvent être si bonnes qu’il est difficile de dire qu’elles sont imprimées en 3D. Cependant, si vous regardez attentivement, vous pouvez généralement trouver des indices indiquant que quelque chose est imprimé en 3D.
Le moyen le plus simple de savoir si quelque chose est imprimé en 3D est d’examiner l’objet à la recherche de signes de superposition visible. Vous pouvez également distinguer les pièces imprimées en 3D en fonction des matériaux utilisés, de la géométrie de l’objet, de la texture et du poids.
Plongeons-nous dans les détails complexes des objets imprimés en 3D et examinons les moyens les plus simples de savoir s’il s’agit d’une impression 3D. Je vais vous guider à travers tous les indices et me concentrer sur chaque signe afin que vous puissiez toujours reconnaître un objet imprimé en 3D lorsque vous en voyez un.
1. Les objets imprimés en 3D ont des couches visibles
La technologie d’impression 3D utilise une approche couche par couche pour créer des objets à partir de fils de filaments fins ou de courtes couches de résine photosensible. Ce processus est la raison pour laquelle la technologie 3D est définie comme un processus additif : l’ajout d’une couche à une autre.
Grâce à cette approche couche par couche, il est possible de distinguer une pièce imprimée en 3D d’une pièce non imprimée en 3D.
Alors que les passionnés d’impression 3D et les professionnels peuvent essayer de cacher et de poncer les « marches » nervurées de ces couches, elles seront toujours faciles à repérer sur l’objet.
Ils apparaissent comme des coutures entre de petites couches de plastique ou de résine. Sans ponçage, ces couches révèlent que les imprimantes 3D utilisent des couches de forme carrée pour créer un effet d’échelle pour l’impression d’objets courbes.
Dans une boîte droite, vous pouvez voir les crêtes entre chaque couche, où la couche de filaments précédente a fusionné avec la suivante.
De plus, ces couches sont plus apparentes lorsqu’elles sont bien éclairées, car chaque point nervuré peut capter et réfléchir la lumière.
Une fois que ces calques réfléchissent la lumière, les lignes de calque individuelles deviennent visibles. Bien que les fabricants continuent de trouver des moyens de masquer ces lignes, la plupart des pièces imprimées en 3D auront cette caractéristique d’identification.
Ces lignes de couches ne sont qu’une partie du processus, en particulier dans la fabrication à grande échelle. Ils décrivent ces lignes comme similaires au grain du bois et précisent que ces couches peuvent parfois apparaître plus prononcées et désordonnées.
Donc, une première étape importante pour déterminer si quelque chose est imprimé en 3D consiste à rechercher des lignes de calque visibles.
2. Matériaux utilisés
Il est également possible de distinguer un objet imprimé en 3D d’un objet en matériau traditionnel en fonction du matériau utilisé. Le matériau le plus courant dans l’impression 3D est l’acide polylactique (PLA), mais l’ABS est un autre matériau courant.
La préférence pour le PLA réside principalement dans le fait que c’est le filament le plus facile à imprimer. Le PLA est une forme de plastique fabriqué à partir d’amidons végétaux et d’autres produits chimiques, et comme il utilise des sous-produits de la production alimentaire, il est également assez bon marché.
Le plastique ABS est le deuxième plus largement utilisé dans l’impression 3D, mais il est également populaire pour le moulage par injection et d’autres procédés de fabrication. Vous le trouverez dans les Legos, les jouets, les ustensiles de préparation des aliments et les casques.
Certaines des forces importantes de ce matériau comprennent une tolérance aux températures élevées et un degré élevé de résistance aux chocs. Cependant, lorsqu’il est imprimé en 3D, ce matériau brillant reflète très bien la lumière, ce qui fait des lignes de couche une caractéristique essentielle à rechercher lors de l’identification de l’ABS imprimé en 3D.
Parmi les autres matériaux couramment utilisés, citons le plastique TPU, apprécié pour sa flexibilité, le plastique PETG et le PVA. S’il est possible d’utiliser des alliages métalliques lors de la conception de pièces mécaniques fonctionnelles par fusion laser sélective, les matériaux les plus utilisés pour l’impression 3D sont le plastique.
Tous ces polymères thermoplastiques ont une chose en commun : ils sont généralement moins chers et plus largement disponibles que les alliages métalliques et autres matériaux.
Par conséquent, il est possible de distinguer les objets imprimés en 3D des objets non imprimés en 3D en fonction des matériaux utilisés.
3. Le poids de l’objet
L’un des points forts des pièces et des objets imprimés en 3D est qu’ils sont plus légers que les choses qui ne sont pas imprimées en 3D. Une grande partie de la recherche et du développement dans le domaine de l’impression 3D s’est concentrée sur la fabrication de pièces plus légères mais plus solides.
Il existe plusieurs raisons pour lesquelles les pièces et objets imprimés en 3D seront relativement légers. La première tient aux matériaux utilisés.
Comme indiqué ci-dessus, la plupart des pièces imprimées en 3D sont constituées d’un polymère thermoplastique. Le plastique est beaucoup plus léger que d’autres matériaux, tels que le métal et les alliages métalliques.
Deuxièmement, les objets imprimés en 3D contiennent un rembourrage pour réduire le matériau utilisé sans nuire à la résistance. Ces motifs géométriques en creux permettent d’imprimer facilement un objet sans remplir l’intérieur. Comme l’expliquent les gourous de Xometry, l’objectif de l’utilisation du rembourrage est d’optimiser le poids et de réduire le temps d’impression.
Les objets qui utilisent un rembourrage dans le processus d’impression sont souvent creux et donc plus légers.
Troisièmement, les objets imprimés en 3D ne sont pas très denses. Lorsque vous comparez un objet 3D à un objet moulé par injection, vous pouvez voir que les parois de l’impression 3D contiennent plus d’air, sont plus fines et peuvent même être creuses.
D’autre part, l’objet moulé par injection sera solide et nettement plus dense, également appelé plus lourd, que celui imprimé en 3D.
De plus, comme ces objets sont principalement en plastique, ils ont tendance à être relativement fragiles et légers par rapport aux pièces ou objets non imprimés en 3D.
Par exemple, un pistolet imprimé en 3D, bien que fonctionnel, sera beaucoup plus léger et plus fragile par rapport à une arme à feu traditionnelle.
4. Forme et géométrie
Une imprimante 3D se déplace le long de l’axe XY, déposant une couche sur une autre jusqu’à ce que le processus d’impression soit terminé. Par conséquent, cette trajectoire de mouvement affecte considérablement la forme et la géométrie des objets créés avec une imprimante 3D.
Comme expliqué sur le site Web de R&D, les imprimantes 3D utilisant un processus de construction couche par couche, le produit final a un effet d’échelle le long des bords. De même, les imprimantes 3D ne créent pas de véritables cercles. Ils utilisent une fonction de localisation pour connecter de nombreuses lignes courtes et fines afin de créer n’importe quelle forme.
Ainsi, alors qu’une imprimante 3D peut créer un objet à partir d’un fichier numérique avec une précision presque parfaite, elle est limitée dans la géométrie de ces objets.
La plupart des imprimantes 3D traditionnelles ne peuvent pas créer de formes spécifiques, en particulier des arches. Ces formulaires nécessitent des outils et une assistance spécialisés supplémentaires pour fonctionner avec précision.
Cependant, il est crucial de comprendre qu’à mesure que cette technologie se développe, les imprimantes 3D modernes peuvent prendre en charge des formes telles que des arcs. Malgré ce fait, il est possible de dire si quelque chose est imprimé en 3D en examinant les bords.
5. Texture de surface inégale
La texture et la qualité de surface des objets 3D dépendent de la technologie utilisée, de l’orientation de l’imprimante et de la technologie. Cependant, la plupart des objets créés avec une imprimante 3D n’ont pas de surface lisse, même pour les systèmes à base de liquide qui reposent sur la stéréolithographie.
Par conséquent, ces objets nécessitent un travail de finition supplémentaire pour éliminer ces cicatrices superficielles. Ces cicatrices superficielles sont plus fréquentes sur les objets fabriqués avec des systèmes à base de poudre. Par conséquent, la plupart des produits finaux ont tendance à avoir une surface rugueuse.
D’autres facteurs, tels que la surextrusion et la sous-extrusion, affectent également la texture des pièces et des objets imprimés en 3D.
Par conséquent, il est possible de déterminer si un objet est imprimé en 3D en examinant sa texture et sa rugosité de surface, en supposant qu’aucun travail de post-traitement n’a été effectué sur le modèle pour lisser la surface.
Olive Angelini a couvert l’informatique, la CAO et le BIM pour les magazines Building Design + Construction, Structural Engineer et CE News. Il a remporté six prix de l’American Society of Business Publications Editors et a fait partie de l’équipe de reportage du prix Jesse H. Neal 2012 pour la meilleure série d’histoires liées à un sujet.