Le procédé d'impression 3D avec filament FDM

Dans cette série d'articles dédiés à la découverte de l’impression 3D et de la peinture pour impression 3D, je vous présente dans cet article une des deux techniques principales les plus couramment utilisées aujourd'hui aussi bien par le grand public que par les professionnels.

L’impression 3D FDM est un processus d’extrusion de matériau ! Du filament est extrudé à travers une tête de chauffe dans laquelle il va être emmené à des températures avoisinant les 200°C afin de le faire fondre. Il ressort ensuite par la buse de la tête de chauffe qui vient déposer ce filament fondu sur le plateau d’impression. Le filament déposé sur le plateau va alors durcir à l’aide de ventilateurs souvent intégrés dans la tête de chauffe. Généralement, le filament est présenté sous forme de bobines de fils de diamètre de 1.75mm comme vous pouvez le voir sur l’image ci-dessous :

La buse de la tête d’impression est comme la pointe d’un stylo, c’est elle qui va « tracer » les formes sur le plateau, mais c’est aussi elle qui va déterminer la qualité de votre impression. Tout comme la pointe d’un crayon, plus la mine est fine, plus on peut être précis et tracer des traits fins et plus la mine est grosse, alors plus notre tracé sera grossier !

La buse a généralement un orifice de 0.4mm ce qui permet de réaliser des couches d’épaisseur allant jusqu’à 0.12mm. Des couches fines donnent des résultats plus précis et plus propres mais augmentent considérablement le temps d’impression.

Afin de réaliser une impression 3D, l’utilisateur doit fournir à l’imprimante un fichier spécifique souvent au format « .GCODE ». L’imprimante va suivre les instructions numériques du fichier afin de créer l’objet en 3D. En clair, le fichier contient une version « tranchée » du modèle 3D. Et afin de créer ces fichier « tranché », on utilise un logiciel appelé un « Slicer » (trancheuse) !

Slicer pour imprimante FDM

Il existe de très nombreux slicers et le choix se fait à la préférence de chacun ! Pour ma part, j’utilise uniquement « Ultimate Cura », en ce qui concerne les imprimantes FDM. C’est un slicer très performant et très populaire qui a en plus l’avantage d’être totalement gratuit.

C’est dans le slicer que tout va se passer avant de pourvoir réaliser une impression. C’est ici que vous positionnez vos pièces sur le plateau, mais aussi que vous réglez la taille de vos pièces et que vous définissez tous vos paramètres d’impressions (vitesse, qualité, support, poids…).

Il y a de très nombreuses choses à explorer et vous aurez tout le loisir de le découvrir par vous-même ! Ayez juste en tête que le slicer est un outil indispensable pour faire de l’impression 3D (pas de slicer = pas de print 😉).

Bon, maintenant que vous savez comment fonctionne une imprimante FDM et comment se prépare un fichier d’impression, voyons maintenant ce qu’il est possible de faire en FDM !

Les applications possibles de l’impression FDM

Les applications sont très nombreuses : figurines, cosplay, bijoux, pièces mécaniques, accessoires divers, jeux, jouets …. Et la liste est longue ! Cependant, certaines applications sont plus adaptées que d’autres et voici les principales que j’ai sélectionné : Cosplay/accessoires, pièces mécanique, jouets, figurines taille 1/1.

COSPLAY par Impression avec filament - FDM

Personnellement, quand je pense à l’impression FDM, la première chose qui me vient à l’esprit, ce sont des créations pour faire du cosplay ! C’est une des applications les plus courantes ! Les imprimantes FDM proposent un large volume d’impression ce qui facilite la confection de pièces de grandes tailles. En plus de ça, le filament plastique PLA à une bonne résistance mécanique et l’objet imprimé résistera largement aux petits chocs qu’il peut se prendre en étant transporté ou porté. C’est pour cela que l’on retrouve désormais de très nombreuses personnes confectionner leurs armures (exemple : Iron Man) ou leurs accessoires (sabre, pistolet, casques….) en impression 3D FDM. Voici ci-dessous un exemple de cosplay réalisé en impression 3D FDM :

Impressions FDM de pièces mécaniques/ accessoires

C’est une deuxième application très courante, de nombreuses personnes utilisent leur imprimante 3D afin de confectionner des pièces « mécaniques » et des « accessoires » :

Cela peut être des étagères murales, des pièces de rechange en plastique sur une moto/voiture, un support de téléphone, ou encore une tirelire... Bref, tous les objets qui peuvent servir à améliorer notre quotidien ! Encore une fois, pour la résistance du plastique, son faible coût et simplicité par rapport aux imprimantes résines, on favorise très souvent les imprimantes FDM pour réaliser ce type d’objet !

Impressions 3D FDM de jouets ou figurines

La dernière application de l’impression FDM que je voulais évoquer est la fabrication de figurines ou de jouets articulés. De très nombreuses personnes font de l’impression 3D afin de fabriquer des figurines. Même si l’impression FDM n’est pas la plus adaptée pour en faire, il y a certains cas où elle s’y prête plutôt bien. Pour faire des figurines sans trop de détails comme des Pokemon par exemple ou bien des figurines de très grande taille en 1/2 ou encore en 1/1. Le fait de faire les figurines en très grandes tailles permet d’avoir de gros bloc qui seront par la suite plus simple à poncer afin de rendre la surface lisse et effacer les stries d’impressions. On peut toutefois réaliser des plus petites figurines avec la large gamme de couleur de filaments et avoir des pièces plutôt sympas !

Voici quelques exemples :

Voilà, je pense que vous savez tout ce qu’il y a savoir sur les bases de l’impression 3D FDM. Vous savez désormais comment cela fonctionne, comment lancer une impression et ce qu’il est possible de réaliser. Bien sur, il y a encore énormément de points à évoquer mais le but ici est de présenter les grandes lignes afin d’avoir les notions de bases !

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