Le terme « Impression 3D » a été introduit au public en 1983 par Charles Hull, le fondateur de 3D Systems Corporation. Depuis, les technologies liées à cette définition se sont décuplées et font maintenant partie prenante du processus de développement de produit. La technologie la plus accessible à ce jour est l’impression par FDM (dépôt de fil fondu). Cela est dû à une convergence d’énèvements disctints concentrés autour de 2009 :

• L’échéance du Brevet de Scott Crump sur le FDM
• La mise en marché d’une imprimante FDM à faible coût
• L’émergence des compagnies offrant des services d’impression 3D
• La mise à la disposition du publique d’une plateforme regroupant des modèles 3D
• Une offre diversifié de logiciels gratuits de modélisation 3D

Le brevet de Scott Crump est la fondation même de la compagnie Stratasys. Ce brevet, déposé en 1989, consistait en ce qui est essentiellement une imprimante FDM moderne dans son concept général : dépôt de fil fondu positionné par un système d’axes XYZ. Du brevêt découle un premier produit nommé « 3D Modeler ». En 1993, Stratasys commercialise son deuxième produit : le Benchtop FDM 1500, une imprimante 3D pour le bureau.

À l’échéance du brevêt, en 2009, MakerBot rend disponible une imprimante 3D FDM en ciblant les adaptes de technologies, hobbyistes, en développant une machine à un coût minimal. Jusqu’à ce jour, le prix d’accès à cette technologie restraignait grandement la disponibilité.
MakerBot est la première compagnie à commercialiser un produit inspiré du projet RepRap débuté en 2004 qui avait pour but de répliquer des machines en imprimant des pièces à partir d’autres machines similaires. Le deuxième produit lancé par MakerBot s’appellera d’ailleurs le Replicator.

Parallèlement, Thingiverse est mis en ligne en 2008. Cette initiative lancée en collaboration avec MakerBot, est un site web accueillant des modèles 3D « open-source » conçus par les utilisateurs de la plateforme.

Dans les mêmes années, des dizaines de compagnies de services voient le jour, prouvant la hausse de demande de pièces prototypées. En voici quelques unes de l’époque

Le CAD voit aussi sa technologie progressée avec des interfaces plus conviviaux

Plusieurs logiciels de modélisation gratuits sont disponibles en 2009. Leur utilisation est de plus en plus intuitive.

De nos jours, les logiciels gratuits les plus souvent utilisés sont FreeCAD et Fusion360. Certains utilisateurs utilisent aussi Shapeways.

En 2009, les logiciels professionnels ont déja une interface évoluée. Ces logiciels permettent de créer des mécanismes complexes et interactifs de façon simple et rapide.

Voici l’interface d’arborait SolidWorks déjà en 2009 :

C’était au tour de Bambu Lab de changer le cours du marché avec sa campagne Kickstarter en récoltant plus de 7 millions de dollars américains

« [Bambu Lab sont] les plus proches en impression 3D en tant qu’Outil et non en tant que Passe-temps. »

– Angus Deveson, Maker’s Muse (trad. libre)

L’introduction dans le marché en 2022 de la Bambu Lab X1-Carbon, une imprimante spécifiquement dédiée au marché Prosumer, vient encore de changer le prix de base de cette gamme d’imprimantes en plus de réduire le temps liée à la production des pièces. Voici un tableau comparant deux imprimantes 3D reconnues dans la gamme Prosumer avec la Bambu Lab X1 :

Animée par une équipe passionnée de technologies, Innovation M2 a fait l’achat de la Bambu Lab X1-Carbon Combo suite à son lancement officiel au début de l’année 2023. Cette imprimante s’ajoute à nos équipements dédiés au prototypage tout en donnant des capacités d’itérer rapidement pour valider un concept, s’outiller intelligemment ou produire une pièce à faible coût.

 

Parmi les matériaux commercialisés par Bambu Lab, on compte :

• PAHT-CF
• PETG-CF
• PET-CF
• PLA-CF
• ABS
• PC
• TPU 95A
• PLA Tough

Futur de l’imprimante 3D Prosumer

Innovation par brevet expiré

Bien que cette machine marque présentement l’imaginaire par un faible coût d’acquisition et une vitesse bonifiée, de nouvelles avancées sont toujours à prévoir.

En effet, un autre brevet important de Stratasys (US6722872B1) est échu depuit février 2021. Ce brevet, encadrant principalement les enceintes chauffées, rend possible d’imprimer de manière fiable et facilitante des matériaux d’ingénierie comme l’ULTEM et le PEEK.

Avec la fin de ce brevet, on peut s’imaginer une imprimante comme Bambu Lab offrant de base ce genre de matériaux disponible à tous à un moindre coût.

Une forme revisitée de l’imprimante FDM

La forme typique de l’imprimante FDM est la forme cartésienne soit, un système d’axe XYZ. Les trois axes sont contrôlés indépendamment par des moteurs pas-à-pas. Le deuxième système le plus populaire dans le monde de l’impression 3D est le Delta.  Ce modèle est basé sur un système d’axe triangulaire composé de trois bras de même longueur.

Une nouvelle forme s’inspire des géométries précédentes pour créer une nouvelle opportunité de design. En effet, ce nouveau type d’imprimantes nommé « imprimante sur courroie » permet d’imprimer une pièce d’une longueur « infinie ». La tête d’impression est placée à 45° par rapport à la surface d’impression et cette surface d’impression se déroule pour augmenter la longueur disponible. La nouvelle imprimante offrant cette technologie, au moment d’écrire l’article, est la Creality CR-30.

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