Peu connue du grand public, l’impression 3D permet de donner forme à une conception réalisée sur ordinateur. Considérée comme une petite révolution, elle profite à un certain nombre de secteurs d’activités allant de la santé aux armements en passant par l’aéronautique et le design. Voici quelques éclairages supplémentaires sur cette technologie.

L’impression 3D résulte d’une superposition de matériaux composites

Le principe de l’impression 3D est tout simple. Il repose sur la superposition de milliers de couches de plastique, de bois, etc. De fines lames de matière sont déposées l’une après l’autre suivant un modèle numérique conçu par ordinateur. Désignée par la fabrication additive, cette superposition aboutit à une forme concrète. Comme les imprimantes utilisent des matériaux qui se solidifient rapidement, la formation de l’objet souhaité se fait presque instantanément. Cela aide à obtenir le design recherché en un temps 100 fois plus court qu’avec une sculpture manuelle. Si la matière utilisée par l’imprimante est une résine, elle est chauffée avant d’être injectée avec une très grande précision. Il arrive aux ingénieurs d’employer la céramique ou bien du plastique bon marché. La technologie actuelle permet de pulvériser des couches successives d’une multitude de matériaux au choix. Plus de 200 déclinaisons sont désormais disponibles. La fibre de carbone offre une dureté extrême. Inversement, la silicone souple peut produire un masque qui épouse le visage à la perfection.

La procédure comprend plusieurs étapes

Comme pour les imprimantes classiques, il faut disposer d’un fichier à éditer. La production de la CAO prend parfois du temps. La conception par ordinateur se fait à partir de différents logiciels de design 3D. Le format le plus utilisé reste la STL, mais d’autres choix sont aussi possibles. Après la forme, il faut préciser la taille ainsi que l’orientation de l’impression. Après cette étape, le technicien remplit la machine de polymère. Il ajoute un liant ainsi que divers composants. Il faudra ensuite démarrer la fabrication additive et surveiller son évolution. L’œil humain devrait continuer de contrôler si d’éventuelles erreurs ou imperfections se présentent dans le processus. Une phase de post-traitement termine les différentes démarches. Le brossage de la poudre résiduelle se fait manuellement. Souvent, le lavage de l’objet à grande eau ainsi qu’un lustrage est indispensable. Parfois, il faut ajouter une couche de peinture ou de vernis de protection. Autant dire que l’imprimante ne peut pas réellement tout faire.

Les domaines d’application de cette technologie naissante

L’essor de l’impression 3D dépend, selon fondation-nanosciences, de l’étendue de ses domaines d’application. Cette technologie est exploitée par différents secteurs essentiellement industriels. La communauté scientifique fait également partie des fervents usagers de cette petite révolution en matière de conception et de fabrication. Les usines d’appareils photovoltaïques sont nombreuses à l’utiliser. Elles confectionnent des panneaux solaires à partir du sable. Ce procédé réduit considérablement le coût de production. La médecine tire aussi profit de cette technologie en automatisant l’élaboration de prothèses. Le plâtre figure parmi les matériaux actuellement imprimables en 3D. Le corps médical a pu compter la superposition des couches pour combattre le coronavirus. Certains instruments ont été rapidement réalisés avec cette technique. Des composants de respirateurs, des valves, et bien d’autres équipements ont été « édités » en 3D sans relâche par l’imprimante 3D.