Le principe de fonctionnement d’une imprimante 3D est basé sur la découpe d’un objet virtuel à trois dimensions pour former des couches de lamelles à  deux dimensions. Pourtant, le fonctionnement n’est pas si simple que ça, et demande beaucoup de temps et de la patience car il faut répéter l’action plusieurs fois. Premièrement, il faut créer un objet virtuel tridimensionnel à l’aide d’un fichier CAO permettant de fabriquer, de tester virtuellement, et de produire des outils de fabrication des objets. Tout en utilisant de l’ordinateur et de la simulation numérique. Pour obtenir un résultat parfait, il faut répéter l’action.

Produire des objets à moindre coût, pendant une durée très courte, pour une grande variété d’utilisation est très pratique. En effet, cette imprimante peut transformer le fichier CAO en modèle 3D pendant quelques heures. La durée de la conception est donc très courte par rapport à la fabrication d’un prototype à la main qui peut aller jusqu’à plusieurs semaines. De plus, le coût de fabrication est moins chèr, environ plusieurs centaines de dollars. D’ailleurs, la mise sur le marché d’un produit s’accélère, car on peut fabriquer plusieurs prototypes à la demande des clients depuis le bureau. En outre, en utilisant l’imprimante à trois dimensions, on peut détecter les moindres erreurs pendant la conception. Le produit ainsi obtenu est satisfaisant, car un modèle plus réaliste en 3D apporte des informations plus concrètes.

Avec l’arrivée de l’imprimante 3D, plus besoin de moule ni d’outil spécifique pour obtenir des objets complexes en seulement quelques heures. En effet, l’impression 3D permet de reproduire un objet réel à partir d’un fichier spécifique. L’objet est découpé en tranche puis façonnée et construite avec un dépôt de matière composite. On le façonne couche par couche afin de l’obtenir dans ses trois dimensions. Ce sera l’empilement et le collage de ces couches qui donnera le volume de l’objet en question. De plus, l’impression peut être en couleur et la qualité est équivalente à l’impression 2D permettant ainsi d’obtenir des objets directement colorés. A vrai dire, l’impression 3D est idéale pour visualiser des concepts avec une finition proche du produit série. Cette technologie est le plus souvent utilisée par les concepteurs, les ingénieurs et les amateurs pour développer des concepts et faire un produit. Le prototype est développé par le Massachusetts Institute of Technology permettant de générer un objet à partir de données numériques. Par ailleurs,  une imprimante 3D est très facile à utiliser car il ne nécessite pas d’une formation et compétences très spécifiques. En plus, certaines imprimantes peuvent faire des opérations automatiquement. La configuration est automatisée et l’appareil peut être équipé d’un panneau de commande intuitif afin que l’utilisation soit beaucoup plus facile.

Pour bien concevoir un objet avec le prototype de 3D, il faut utiliser la bonne imprimante. Actuellement, il existe plusieurs gammes de produit sur le marché et on a même l’embarras du choix vu que les modèles sont tous impressionnants. Pour mieux choisir son imprimante 3D, on peut consulter un professionnel car on sera plus sûr avec son expertise.

Les imprimantes 3D fonctionnent en découpant en fines lamelles 2D un objet, puis en le transcrivant sur ordinateur. Le fichier obtenu permettra de reproduire l’objet avec une très grande précision. Avant d’acheter ce type d’appareil, il faut prendre en compte :

-          Le coût : une imprimante 3D coûte assez cher, surtout si on prend un appareil très performant et proposant diverses fonctionnalités.

-          L’utilisation : comme évoqué précédemment, il faut acheter une imprimante 3D seulement si c’est pour reproduire des produits en très grande quantité. Seules les très grandes entreprises se permettent un tel investissement.

-          La précision : la reproduction passant par une phase intermédiaire (celle de la retranscription des données du produit vers un fichier ordinateur), il se peut que le produit diffère très légèrement. C’est pourquoi il faut une imprimante ultra précise pour des résultats optimaux.

Le marché des imprimantes 3D a tendance à s’étoffer, on observe donc diverses méthodes et divers procédés.

L’impression en 3D permet également d’avoir une marge d’erreur moindre. Les technologies utilisées ont déjà prouvé qu’elles étaient fiables, et surtout rentables pour les entreprises. Elles sont définies comme meilleur marché et plus rapides.

Pourquoi utiliser des imprimantes 3D ? Tout simplement parce que toutes les plus grandes entreprises mondiales utilisent ce procédé, pour des raisons de rentabilité et d’efficacité. On peut évoquer des firmes telles qu’EADS, mais également l’armée Américaine. EADS souhaite, à terme, arriver à produire toutes les pièces de l’avion (dans une limite de taille) uniquement grâce à ce procédé. En plus d’être de plus en plus utilisées, les imprimantes 3D vont, avec le temps, permettre de reproduire un objet dans d’autres matériaux que la cire, le métal ou le plastique. Pour acheter une imprimante 3D, n’hésitez pas à contacter les grandes entreprises les fabricants !

Ensuite, le principe de l’impression 3D se rapproche de l’impression classique en 2D. Des couches de matière vont être superposées et durcies à l’aide de différentes technologies (laser ou lampe ultra violette par exemple). On obtient alors à la fin un produit identique à celui numérisé, avec les mêmes caractéristiques techniques.

Cette technique de reproduction apparaît comme la plus rapide et rentable. On distingue différentes techniques : SLS (Selective Laser Sintering), SLA (Stéréolithographie Apparatus), ALM (Additive Layer Manufacturing ou encore FDM (Fused Deposition Modeling). Les imprimantes 3D sont utilisées principalement par les grandes entreprises avec de gros moyens, qui reproduisent beaucoup d’objets.

Dans un premier temps, on peut en trouver sur internet. Mais attention, l’expédition de ce type de produit coûte cher étant donné le poids et le volume des machines. On en trouve sur une multitude de sites internet qui propose les dernières technologies, les dernières techniques de création ainsi que du matériel de haute technologie destiné aux grandes entreprises.

Dans un deuxième temps, on peut en trouver dans des magasins spécialisés. Plus difficiles à trouver, il est peut-être préférable d’avoir un contact réel en direct lors de ces gros achats plutôt que d’acheter un produit sur internet sans avoir l’assurance d’un suivi technique de qualité. La négociation peut aussi s’avérer plus facile, surtout si vous commandez en quantité ou pour une première fois.

L’achat d’imprimantes en 3D vous coûtera assez cher, surtout si vous ne vous en servez pas en grande quantité. On peut démarrer vers les 5 000€ pour des produits entrée de gamme, pour aller jusqu’à 1 million d’euro pour les plus grosses machines.

Le scanner est complémentaire de l’imprimante 3D. C’est lui qui va identifier l’objet, étudier sa taille, ses formes et éventuellement ses couleurs. On découpe l’objet en fines lamelles 2D qui vont être superposées et former l’objet sur un ordinateur (fichier CAO, création assistée par ordinateur).

Il existe différents types de scanners : les scanners sans contact et les scanners avec contacts. Comme son nom l’indique, le scanner avec contact analyse l’objet en ayant un contact physique avec ce dernier. Il offre une grande précision mais est souvent plus lent que les autres, et peut altérer la qualité des objets analysés.

Les scanners sans contact passifs marchent principalement à l’aide d’un laser, qui va se refléter sur l’objet tout en calculant la distance qu’il y a entre le scanner et l’objet. On pourra alors identifier la position de l’objet dans l’espace et de le reconstruire en 3D. Les scanners sans contact passifs utilisent plutôt des vidéos ou des photos interprétant l’objet dans son environnement, plans qui seront assemblés en fonction de l’axe de la caméra et l’angle de vision (entre autres).