Lexique de l’impression 3D

L’impression 3D est une technologie révolutionnaire qui connaît une croissance exponentielle ces dernières années. Elle est utilisée dans de nombreux domaines, tels que la médecine, l’architecture, l’aéronautique, l’industrie manufacturière et bien d’autres.

Cependant, cette technologie peut être complexe pour les débutants, en raison de la multitude de termes techniques et de concepts clés qu’elle implique.

C’est pourquoi nous avons créé ce lexique de l’impression 3D, afin de vous aider à comprendre les concepts et les termes associés à cette technologie en pleine expansion. Que vous soyez un novice ou un expert en impression 3D, ce guide vous sera utile pour vous familiariser avec les termes techniques les plus courants utilisés dans ce domaine.

Termes usuels en impression 3D

Imprimante résine / Imprimante métal : Les imprimantes résine et les imprimantes métal sont des types d’imprimantes 3D utilisées pour créer des pièces en résine ou en métal respectivement. Ces imprimantes sont largement utilisées dans les processus de fabrication additive pour créer des pièces précises et durables.

Service bureau / bureau d’études : Un service bureau ou bureau d’études est une entreprise spécialisée dans la conception et la fabrication de pièces et de produits en utilisant des technologies de fabrication additive. Ces entreprises offrent souvent des services de CAO, de prototypage rapide et de production en petite série.

Fichier STL : Le fichier STL est un format de fichier utilisé pour stocker des modèles 3D. Ce format est largement utilisé dans les processus de fabrication additive.

Scanner 3D : Le scanner 3D est un appareil qui utilise des lasers ou des caméras pour capturer des données 3D d’un objet réel. Ces données peuvent ensuite être utilisées pour créer des modèles 3D à l’aide de logiciels de CAO.

Post-traitement : les étapes de finition, telles que le polissage, la peinture ou le traitement chimique, pour améliorer l’apparence et la fonctionnalité de l’objet imprimé.

Lit de poudre : Surface sur laquelle la poudre est déposée et frittée couche par couche.

Cire perdue : Technique traditionnelle de moulage utilisée en bijouterie et en fonderie, adaptée à l’impression 3D pour créer des modèles en cire.

Précision des détails : Capacité de l’imprimante à reproduire des détails fins, essentielle pour les modèles complexes comme les bijoux.

Résine photosensible : Matériau liquide qui durcit lorsqu’il est exposé à une certaine longueur d’onde de lumière.

Projecteur : Dispositif utilisé dans les imprimantes DLP pour projeter des images de chaque couche sur la résine.

Haute résolution : La technologie DLP est reconnue pour sa capacité à imprimer avec une grande finesse de détail.

Vitesse d’impression : Généralement plus rapide que les techniques basées sur les filaments, car toute une couche est polymérisée simultanément.

Post-traitement : Ensemble des opérations effectuées après l’impression, comme le ponçage, la peinture ou le durcissement.

Extrudeur : Un composant essentiel dans les imprimantes 3D utilisant la technologie FDM (Modelage par Dépôt Fondu) ou FFF (Fused Filament Fabrication). L’extrudeur est responsable de l’alimentation du filament, généralement en plastique, vers la buse chauffée. Il joue un rôle crucial dans la fusion du filament et son extrusion en fines couches successives, permettant la construction progressive de l’objet 3D.

Procédés d’impression 3D

Fabrication Additive, Additive Manufacturing (AM) : La fabrication additive, également appelée impression 3D, est un procédé de production de pièces tridimensionnelles à partir de données numériques. Ce procédé permet de produire des pièces rapidement et à moindre coût par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles.

Injection Thermoplastique : L’injection thermoplastique est un procédé de production de pièces en plastique à grande échelle. Les granules de plastique sont fondus dans une machine d’injection, puis injectés dans un moule pour créer la forme désirée.

Reverse engineering / Rétroconception : La rétroconception, également appelée reverse engineering, est le processus de création d’un modèle 3D à partir d’un objet existant. Ce processus est utilisé pour recréer des pièces qui ne sont plus disponibles, ou pour améliorer un produit existant.

3D Molding : Fusion innovante de l’impression 3D et de l’injection pour fabriquer des composants avec le matériau adapté. Cette approche d’outillage via l’impression 3D offre flexibilité et innovation dans la production, permettant des processus de validation et d’améliorations accélérés pour la création de nouveaux produits.

Conception 3D et prototypage

Prototypage rapide : Le prototypage rapide est un processus de création de prototypes fonctionnels en utilisant des techniques de fabrication additive. Ce processus permet de tester rapidement des designs et des fonctionnalités, et d’itérer rapidement pour améliorer le produit final.

Ingénierie 3D : L’ingénierie 3D est un processus de conception et de développement de produits en utilisant des outils de CAO et de simulation 3D. Ce processus permet de créer des produits plus rapidement et avec une plus grande précision que les méthodes traditionnelles.

Fabrication Numérique : La fabrication numérique est un processus de création de produits en utilisant des technologies numériques telles que la CAO, la fabrication additive et les machines-outils pilotées par ordinateur.

Modélisation 3D : La modélisation 3D est le processus de création de modèles numériques en trois dimensions à l’aide de logiciels de CAO. Ces modèles peuvent ensuite être utilisés pour la fabrication additive, la simulation et d’autres applications.

CAO : La CAO, ou Conception Assistée par Ordinateur, est un processus de conception de produits en utilisant des logiciels de CAO. Ces logiciels permettent de créer des modèles 3D précis et détaillés, ainsi que des simulations pour évaluer la performance des produits.

CFAO : La CFAO, ou Conception et Fabrication Assistées par Ordinateur, est un processus de conception et de production de produits en utilisant des logiciels de CAO et des machines-outils pilotées par ordinateur. Ce processus permet de produire des pièces avec une grande précision et une grande efficacité.

Bureau d’étude conception produit : Entreprise spécialisée dans le développement de produits innovants, du concept à la fabrication. Offre des services de design, ingénierie, simulation, prototypage, et industrialisation. Son équipe expérimentée d’ingénieurs et de projeteurs intervient dans divers domaines, en tenant compte des contraintes esthétiques, économiques, marketing et techniques des clients.

Techniques d’impression 3D

DLP / SLS / SLA / FRITTAGE LASER : Le DLP, SLS, SLA et frittage laser sont des techniques de fabrication additive.

• Le DLP, ou Digital Light Processing, utilise une résine photosensible et une source lumineuse pour créer des objets.
• Le SLS, ou frittage sélectif par laser, utilise un laser pour chauffer et fusionner de la poudre pour créer des objets.
• Le SLA, ou stéréolithographie, utilise également une résine photosensible et un laser pour créer des objets.
• SHS, ou Frittage Sélectif par Chaleur, est une technique d’impression 3D qui utilise l’énergie thermique pour fusionner les matériaux ensemble, couche par couche.
• DMLS, ou Frittage Direct de Métal par Laser, est une technique de fabrication additive qui fusionne la poudre métallique en une pièce solide en la faisant fondre localement à l’aide d’un faisceau laser focalisé.
• EBM (Electron Beam Melting) : Fusionne les particules de métal en poudre à l’aide d’un faisceau d’électrons.
• LENS, ou Façonnage Net par Laser, est une technique de fabrication additive qui utilise un laser de haute puissance pour fusionner des poudres métalliques en un solide.
• DMD, ou Dispositif à Micromiroirs Numériques, est un composant utilisé dans certaines formes de technologie DLP, consistant en un tableau de petits miroirs qui dirigent la lumière pour effectuer la polymérisation de couche.
• L’impression PolyJet est une technique de fabrication additive qui projette des couches de photopolymère liquide durcissable sur un plateau de construction.
• La 2PP, ou Polymérisation par Deux Photons, est une technique d’impression 3D haute résolution qui utilise des faisceaux laser pour initier la polymérisation au point focal, permettant la création de microstructures complexes.
• MJF (Multi Jet Fusion) de HP : Projette un agent de fusion sur une couche de poudre, puis la fusionne avec une source de chaleur.
• FDM (Fused Deposition Modeling) : Utilise un filament plastique qui est fondu et déposé couche par couche pour construire l’objet.
• Imprimantes 3D à jet de liant : Pulvérisent un liant sur une couche de poudre pour créer l’objet couche par couche.
• Imprimante 3D à dépôt de métal : Dépose du métal en fusion pour construire l’objet.
• LOM : Impression 3D rapide et économique, le LOM utilise principalement le papier. Les feuilles sont liées et coupées pour former la géométrie du modèle 3D, privilégié pour le prototypage rapide plutôt que la production.

Polymérisation : La polymérisation est le processus de création de longues chaînes de molécules appelées polymères. Cette réaction chimique est largement utilisée dans les processus de fabrication de plastiques et de résines.

Photopolymérisation en cuve : Un processus de fabrication additive où un photopolymère liquide dans une cuve est sélectivement durci par polymérisation activée par la lumière.

Photopolymérisation : La photopolymérisation est une méthode rapide pour durcir les matériaux à l’aide de la lumière, souvent utilisée dans la réalisation de plombages dentaires et le collage de matériaux. Lorsque le matériel est exposé à un certain type de lumière, il passe de l’état liquide à solide. Cette méthode est idéale pour les travaux nécessitant un durcissement rapide et précis.

G-code : Langage de programmation utilisé pour contrôler les imprimantes 3D, indiquant les mouvements de l’extrudeuse et d’autres paramètres.

Extrusion : Processus d’éjection du matériau fondu ou en poudre pour former les couches d’un objet.

Fusion sur lit de poudre : Technique où un laser ou un autre source de chaleur fusionne des particules de poudre pour former un objet.

Filament : Matériau sous forme de fil utilisé dans certaines imprimantes 3D, généralement en plastique comme le PLA ou l’ABS.

Précision dimensionnelle : Niveau de fidélité avec lequel l’imprimante reproduit les dimensions du modèle numérique.

Bio-impression : Technique d’impression 3D utilisant des cellules vivantes pour créer des tissus ou des organes.

Impression 3D multi-matériaux : Capacité d’une imprimante 3D à utiliser plusieurs types de matériaux dans un seul objet imprimé.

Tête d’impression : Partie de l’imprimante 3D qui dépose le matériau. Dans les imprimantes FDM, elle inclut souvent l’extrudeuse.

Retrait (Warping) : Déformation qui peut se produire lors du refroidissement des couches d’un objet imprimé en 3D.

Échelle de dureté Shore : Utilisée pour mesurer la dureté des matériaux imprimés en 3D, en particulier les élastomères.

Brims et Skirts : Structures imprimées autour de la base d’un objet pour améliorer l’adhésion ou simplement pour s’assurer que l’extrudeuse fonctionne correctement avant de commencer l’impression principale.

Raft : Plateforme initiale sur laquelle un objet est imprimé pour améliorer l’adhérence au lit d’impression.

Imprimante 3D à double extrusion : Imprimante capable d’utiliser deux filaments ou matériaux différents simultanément.

Infill : Structure interne d’un objet imprimé en 3D. Elle peut être ajustée pour modifier la force et le poids de l’objet fini.

Lumière structurée : Une technique qui permet de mesurer la forme en 3D d’un objet à partir de la projection et de l’observation d’un motif lumineux déformé par la surface de l’objet. Elle utilise un logiciel qui calcule la position de chaque point projeté, ainsi qu’un appareil qui adapte ses caméras au volume de l’objet. Elle combine la photogrammétrie pour repositionner les différentes captures dans le même référentiel.

Photogrammétrie : La photogrammétrie est une technique qui permet de mesurer la position et la forme en 3D d’un objet à partir de plusieurs photos prises sous différents angles. Elle sert à analyser la géométrie, le mouvement et les déformations d’un objet, en utilisant des repères visuels appelés gommettes. Elle peut remplacer ou compléter une machine de mesure tridimensionnelle, un scanner 3D ou un appareil de mesure de déformations.

MOVINGLight : Innovation brevetée par Prodways, la technologie MOVINGLight® utilise un procédé unique de photopolymérisation. Elle produit rapidement des prototypes et des pièces fonctionnelles avec une résolution exceptionnelle. Ce système avancé fonctionne en solidifiant des résines photosensibles exposées aux rayons UV d’un DLP® (Digital Light Processing) dynamique en mouvement constant.

Projection de matière : Un processus d’impression 3D qui dépose des gouttelettes d’un matériel de construction qui sont solidifiées couche par couche.

Matières

Plastiques:

Thermoplastique : Le thermoplastique est un type de polymère qui peut être fondu et reformé plusieurs fois sans perdre ses propriétés. Les thermoplastiques sont largement utilisés dans les processus de fabrication additive pour créer des pièces durables et résistantes.

Résines photosensibles : Liquides qui durcissent sous l’effet de la lumière UV, utilisées en SLA (Stéréolithographie) ou DLP (Digital Light Processing).

Polyamides : Les polyamides, également connus sous le nom de nylon, sont des polymères thermoplastiques largement utilisés dans les processus de fabrication additive pour créer des pièces résistantes et durables.

Nylon : Durable et flexible, utilisé en SLS (Selective Laser Sintering).

Résine : Matériau liquide utilisé dans les techniques de fabrication additive comme la stéréolithographie (SLA) ou le Digital Light Processing (DLP).

Métal

Acier : Utilisé en impression 3D métallique pour sa solidité, souvent via SLM (Selective Laser Melting) ou DMLS (Direct Metal Laser Sintering).

Titane : Connu pour sa résistance et sa légèreté, privilégié en aérospatial et médical.

Alliages d’aluminium : Légers et résistants, utilisés dans l’automobile et l’aéronautique.

Céramiques

• Utilisées pour des applications nécessitant une haute résistance thermique et chimique.
• Techniques d’impression incluent le liage de jet de poudre et le frittage laser.

Composites

Fibres de carbone : Renforcent les plastiques pour augmenter la rigidité et la résistance.

Fibres de verre : Autre option pour renforcer les plastiques.

Matériaux flexibles

TPU/TPE : Élastomères thermoplastiques utilisés pour des objets nécessitant flexibilité et résilience.

TPE / TPU / TPC : Les TPE, TPU et TPC sont des types de thermoplastiques élastomères largement utilisés dans les processus de fabrication additive pour créer des pièces flexibles et résistantes.

Résines

Un type de polymère utilisé dans certaines formes d’impression 3D qui durcit lorsqu’il est exposé à un type spécifique de lumière. Biomatériaux

• Résine photosensible : Matériau liquide qui durcit lorsqu’il est exposé à une certaine longueur d’onde de la lumière.
• Résines thermodurcissables : Matériaux qui subissent un changement chimique pour devenir irréversiblement durs, utilisés dans certaines formes d’impression 3D pour leur durabilité.

Bio-matériaux

Utilisés en bio-impression pour la création de tissus et d’organes.

Matériaux spéciaux

• Matériaux conducteurs : Pour des applications électroniques.
• Matériaux magnétiques : Pour des composants spécifiques nécessitant des propriétés magnétiques.
• Matériaux à changement de couleur : Réagissent à la température ou à d’autres stimuli.

Matériaux solubles

Utilisés pour créer des supports solubles qui peuvent être dissous après l’impression, facilitant le retrait de ces supports.

Impression 3D Dentaire

Flux numérique dentaire / dentisterie 3D : Le flux numérique dentaire est un processus de conception et de fabrication de prothèses dentaires en utilisant des scanners 3D, des logiciels de CAO et des imprimantes 3D. Ce processus permet de produire des prothèses plus rapidement et avec une plus grande précision que les méthodes traditionnelles.

Scanner intraoral : un appareil qui permet de numériser les dents et les gencives du patient pour créer un modèle numérique en 3D.

Aligneurs / aliners : Les aligneurs sont des appareils dentaires amovibles qui utilisent la technologie de la fabrication additive pour créer des aligneurs sur mesure pour les patients.

Guides chirurgicaux : Les guides chirurgicaux sont des dispositifs utilisés pour aider les chirurgiens à planifier et à exécuter des procédures chirurgicales. Ces guides peuvent être créés à l’aide de la fabrication additive pour une précision maximale.

Couronnes : Les couronnes dentaires sont des prothèses dentaires fixes qui recouvrent la partie visible d’une dent endommagée, cassée ou cariée. Elles sont fabriquées sur mesure à partir d’un moulage de la dent préparée par le dentiste, puis sont cimentées sur la dent préparée pour la protéger et lui donner une apparence naturelle.

Bridge : Un bridge dentaire est une prothèse fixe qui remplace une ou plusieurs dents manquantes en s’appuyant sur les dents adjacentes. Le bridge est constitué d’une ou plusieurs couronnes qui sont fixées sur les dents adjacentes à l’espace édenté, et d’un ou plusieurs éléments de pont qui remplacent les dents manquantes. Le bridge est conçu sur mesure à partir d’un moulage des dents préparées par le dentiste et est cimenté en place pour restaurer la fonction et l’apparence des dents manquantes.

Implants dentaires : des dispositifs médicaux en titane ou en céramique qui sont insérés dans la mâchoire pour remplacer les racines de dents manquantes et servent de base pour fixer des prothèses dentaires.

Modèle dentaire : une réplique en 3D des dents et des gencives du patient utilisée pour la planification et la fabrication de prothèses dentaires.

Fichier DICOM : un format de fichier numérique utilisé pour stocker les images médicales en 3D, telles que les images de tomographie par ordinateur (CT) ou de résonance magnétique (IRM).