La fabrication additive (AM) est un nom approprié pour décrire les technologies qui construisent des objets en 3D en ajoutant couche sur couche de matériau, que ce matériau soit du plastique, du métal, du béton ou un jour……tissu humain.
Les technologies AM ont en commun l’utilisation d’un ordinateur, d’un logiciel de modélisation 3D (conception assistée par ordinateur ou CAO), d’un équipement de machine et de matériaux de superposition. Une fois qu’un croquis CAO est produit, l’équipement AM lit les données du fichier CAO et dépose ou ajoute des couches successives de liquide, de poudre, de matériau en feuille ou autre, de manière superposée pour fabriquer un objet 3D.
Le terme AM englobe de nombreuses technologies, y compris des sous-ensembles comme l’impression 3D, le prototypage rapide (RP), la fabrication numérique directe (DDM), la fabrication par couches et la fabrication additive.
Les applications de l’AM sont illimitées. Les premières utilisations de l’AM sous la forme du prototypage rapide étaient axées sur les modèles de visualisation de préproduction. Plus récemment, l’AM est utilisé pour fabriquer des produits d’utilisation finale dans les avions, les restaurations dentaires, les implants médicaux, les automobiles et même les produits de mode.
Si l’ajout de l’approche couche sur couche est simple, il existe de nombreuses applications de la technologie AM avec des degrés de sophistication pour répondre à divers besoins, notamment :
+ un outil de visualisation dans la conception
+ un moyen de créer des produits hautement personnalisés pour les consommateurs et les professionnels
+ comme outillage industriel
+ pour produire de petits lots de pièces de production
+ un jour…..production d’organes humains
Au MIT, où la technologie a été inventée, les projets abondent, soutenant une gamme d’applications avant-gardistes allant du béton multi-structure aux machines qui peuvent construire des machines ; tandis que le travail chez Contour Crafting soutient des structures dans lesquelles les gens peuvent vivre et travailler.
Certains envisagent la GA comme un complément à la fabrication soustractive fondamentale (enlèvement de matière comme le perçage de la matière) et, à un moindre degré, au formage (comme le forgeage). Quoi qu’il en soit, l’AM peut offrir aux consommateurs et aux professionnels la possibilité de créer, de personnaliser et/ou de réparer un produit et, ce faisant, de redéfinir la technologie de production actuelle.
Qu’elle soit simple ou sophistiquée, l’AM est en effet AMazing et se décrit le mieux par l’ajout de couche sur couche, que ce soit en plastique, en métal, en béton ou un jour… en tissu humain ».
Exemples de fabrication additive (MA)
+ SLA
Technologie très haut de gamme utilisant la technologie laser pour durcir couche sur couche une résine photopolymère (polymère qui change de propriétés lorsqu’il est exposé à la lumière).
La construction se produit dans un bassin de résine. Un faisceau laser, dirigé dans le bassin de résine, trace le motif de la section transversale du modèle pour cette couche particulière et le durcit. Au cours du cycle de construction, la plate-forme sur laquelle se trouve la construction est repositionnée, s’abaissant d’une seule épaisseur de couche. Le processus se répète jusqu’à ce que la construction ou le modèle soit terminé et fascinant à regarder. Des matériaux spécialisés peuvent être nécessaires pour ajouter un support à certaines caractéristiques du modèle. Les modèles peuvent être usinés et utilisés comme modèles pour le moulage par injection, le thermoformage ou d’autres procédés de moulage.
+ FDM
Procédé orienté impliquant l’utilisation de matériaux thermoplastiques (polymère qui se transforme en liquide lors de l’application de chaleur et se solidifie en solide lorsqu’il est refroidi) injectés par des buses d’indexation sur une plate-forme. Les buses tracent le modèle de section transversale pour chaque couche particulière, le matériau thermoplastique durcissant avant l’application de la couche suivante. Le processus se répète jusqu’à ce que la construction ou le modèle soit terminé et fascinant à regarder. Des matériaux spéciaux peuvent être nécessaires pour ajouter un support à certaines caractéristiques du modèle. Comme pour le SLA, les modèles peuvent être usinés ou utilisés comme modèles. Très facile à utiliser et cool.
+ MJM
Multi-Jet Modeling est similaire à une imprimante à jet d’encre en ce qu’une tête, capable de faire la navette (3 dimensions-x, y, z)) incorpore des centaines de petits jets pour appliquer une couche de matériau thermopolymère, couche par couche.
+3DP
Il s’agit de construire un modèle dans un récipient rempli de poudre de matériau à base d’amidon ou de plâtre. Une tête d’imprimante à jet d’encre applique par navettes une petite quantité de liant pour former une couche. Après l’application du liant, une nouvelle couche de poudre est balayée sur la couche précédente avec l’application de plus de liant. Le processus se répète jusqu’à ce que le modèle soit complet. Comme le modèle est soutenu par de la poudre libre, il n’est pas nécessaire de le soutenir. De plus, c’est le seul procédé qui construit en couleurs.
+ SLS
Un peu comme la technologie SLA, le frittage sélectif par laser (SLS) utilise un laser à haute puissance pour fusionner de petites particules de plastique, de métal, de céramique ou de verre. Au cours du cycle de fabrication, la plate-forme sur laquelle la pièce est construite est repositionnée, ce qui réduit l’épaisseur d’une seule couche. Le processus se répète jusqu’à ce que la construction ou le modèle soit terminé. Contrairement à la technologie SLA, le matériau de support n’est pas nécessaire car la construction est soutenue par un matériau non fritté.