Impression 3D spéciale : qu'est-ce que c'est ?

Etat des lieux de l'impression 3D chez les professionnels et l'industrie

Aujourd'hui l'impression 3D de bureau est largement démocratisée. Après son introduction chez les makers et les hobbystes précurseurs en 2013, la fabrication additive de bureau a su séduire les professionnels au fil des années, et même les industriels aujourd'hui.

Pourquoi les professionnels se sont mis à l'impression 3D de bureau ? L'impression 3D ne date pas d'hier, c'est même une technologie qui a plus de 30 ans. Mais jusqu'à peu l'acquisition d'une machine 3D représentait un investissement inconcevable et non rentable pour la majorité des professionnels. Aujourd'hui une imprimante 3D de bureau pour matériaux basse température (<300°C) ne coûte pas plus cher qu'un petit tour et même moins cher qu'une machine CNC professionnelle d'entrée de gamme. L'impression 3D, sans concurrencer les technologies de la fabrication soustractive sur tous les aspects, permet à de nombreux professionnels, de la TPE aux plus grosses multinationales, de disposer d'un outil disruptif ouvrant de nouvelles perspectives de conception de prototypes mais aussi de pièces fonctionnelles.

C'est un fait, l'impression 3D classique progressent tous les jours chez les professionnels et l'industrie. La prochaine étape est le développement des impressions 3D spéciales.

Une impression 3D spéciale, c'est-à-dire ?

Une impression 3D spéciale n'est pas une impression 3D sur-mesure. En soi toute prestation d'impression 3D correspond à du sur-mesure...

Une impression 3D spéciale est une impression qui implique une technicité élevée qui va au-delà de l'utilisation simple de la machine, quand bien même cette dernière est elle aussi "spéciale".

On peut s'aventurer à classer impression classique et impression spéciale.

Fin 2019, Une impression 3D classique c'est :

  • une impression de filament PLA, PET-G (chargé ou non), ABS, ASA, PC, PEEK, Nylon, PP, conductif, etc
  • une impression flexible
  • une impression 3D avec support soluble
  • une impression multi-couleurs

Si vous disposez de la machine adéquate (et fiable) ces impressions ne font pas appel à des compétences particulières de la part de l'opérateur. Les enjeux se situeront alors sur la réduction du taux d'échec et l'augmentation du débit des impressions.

Relativisons tout de même, mise à part l'impression de PLA, toute impression 3D implique une certaine technicité de la part de l'imprimeur 3D (choix du matériau, réglage des paramètres, configuration des supports), mais cette technicité est limitée et inhérente à la pratique de la fabrication additive.

Dès lors que la machine, éventuellement préparée, est prévue pour l'impression de ces thermoplastiques (enceinte fermée, hautes températures, extrudeur flex, etc), il n'y a pas de technicité mise en œuvre de la part de l'imprimeur 3D. On entend par machine préparée une imprimante 3D par exemple équipée d'un plateau polypropylène pour imprimer le PP ou encore une imprimante avec extrudeur spécifique pour l'impression du filament flexible, une imprimante avec buse renforcée pour l'impression de filament carbone, etc.

Toujours fin 2019, on peut lister dans les impressions 3D spéciales :

  • une impression de PLA avec recuit
  • une impression PLA chargé poudre de métal
  • une impression multi-matériaux (>2)
  • une impression de filament expansif
  • une impression 3D avec post-traitement (vernis, usinage, pose d'inserts, etc)
  • une impression 3D avec insertion d'éléments inter-couches en cours d'impression
  • une impression 3D métal (pièce verte en filament métal)

En quoi ces impressions sont spéciales ? Vous aurez beau disposer d'une machine coûteuse, ces impressions 3D nécessiteront une technicité élevée de la conception de la pièce à sa finition en passant par son impression, bien entendu.

Attention, une imprimante 3D spéciale (préparée et sur-mesure) ne produit pas forcément des impressions 3D spéciales. Par exemple, une machine conçue pour l'impression de thermoplastique avec contrainte de biocompatibilité disposera dans sa conception d'éléments non contaminant pour le filament fondu. La machine est spéciale mais l'impression 3D est classique car elle ne nécessite pas de technicité particulière de la part de l'imprimeur.

En quoi s'agit-il d'impressions 3D spéciales ?

Impression PLA avec recuit

Pourquoi différencier impression 3D spéciale et classique ?

Qui dit technicité élevée dit coût de production élevé. Ce n'est pas tant le coût du consommable ou le coût de la machine qui impacteront le coût de revient mais bien souvent le temps machine et humain passé à produire l'impression spéciale. Une impression 3D spéciale est coûteuse que ce soit en interne ou via un prestataire.

Par ailleurs il est possible de faire un parrallèlle entre impression 3D spéciale et machine spéciale. La machine spéciale est produite sur mesure, pour répondre à un besoin spécifique, unique. L'impression 3D spéciale répondra souvent à un besoin spécifique, limité, en un seul ou quelques exemplaires. La spécificité, le sur-mesure, se paient.

Pour autant impression 3D classique ne signifie pas forcément coût d'impression faible. Une impression (classique) de filament PEEK sera onéreuse du fait du coût du matériau et de  la machine préparée pour l'impression de ce thermoplastique haute température.