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Jun 19, 2023

Qu’est-ce que la fabrication additive ?

La fabrication additive fait référence aux méthodes de production qui construisent des objets physiques à partir d'un fichier numérique à l'aide d'un logiciel de conception assistée par ordinateur. Les matériaux sont ajoutés une couche à la fois pour créer des fonctionnalités

La fabrication additive fait référence aux méthodes de production qui construisent des objets physiques à partir d'un fichier numérique à l'aide d'un logiciel de conception assistée par ordinateur. Les matériaux sont ajoutés couche par couche pour créer des parties fonctionnelles d’un tout, comme dans l’impression 3D, la stéréolithographie et la fusion par faisceau d’électrons.

La fabrication additive est un terme générique désignant les méthodes de production dans lesquelles des objets tridimensionnels sont construits à partir de fichiers numériques dans le cadre d'un processus contrôlé par ordinateur qui « ajoute » du matériau une couche à la fois.

"C'est comme préparer un gâteau à partir de zéro : vous ajoutez des matériaux pour produire des objets", a déclaré Ramsey Stevens, PDG de nano3Dprint, une entreprise qui fabrique des systèmes d'extrusion de matériaux permettant d'imprimer en 3D des composants électroniques. "Cela diffère des processus de fabrication conventionnels qui soustraient des matériaux ou s'appuient sur des processus de moulage."

Contrairement à l'usinage, dans lequel des blocs de métal sont réduits aux formes souhaitées, et au moulage, où de la résine liquide est versée dans des récipients qui les pressent dans leur forme finale, la fabrication additive crée des conceptions personnalisables à partir de zéro en ajoutant uniquement la quantité de matériaux nécessaire. .

Souvent utilisées de manière interchangeable, la fabrication additive et l’impression 3D sont souvent considérées à tort comme des synonymes ; cependant, ce n'est pas le cas.

Bien que l’impression 3D, plus officiellement connue sous le nom d’extrusion de matériaux, soit un type de fabrication additive, toutes les fabrications additives n’impliquent pas l’impression 3D.

Outre l'impression 3D, il existe d'autres types de production qui relèvent de la fabrication additive, notamment ceux qui construisent spécifiquement avec des matériaux à base de poudre ou lient leurs produits avec des lasers chauffés ou des adhésifs liquides. (En revanche, l’impression 3D fait généralement référence à un processus dans lequel un mélange de filaments s’écoule d’une buse.)

« Le terme « impression 3D » est un terme inapproprié et a été conçu comme un terme marketing au début de la technologie », a déclaré Aditya Chandavarkar, co-fondateur d'Additive Academy, une plateforme éducative sur la fabrication additive, à Built In.

« Avec les progrès qui se produisent actuellement », a-t-il ajouté, « nous passons du simple prototypage à la fabrication avec ces technologies, ce qui fait de la « fabrication additive » un terme plus approprié.

La fabrication additive crée des objets physiques à partir d’une conception numérique. À l'aide d'un modèle CAO ou d'une numérisation d'un sujet reproductible, un logiciel traduit un fichier numérique en un cadre tridimensionnel, qui divise essentiellement le sujet en fines couches. Une fois téléchargée, une machine de fabrication suit le plan numérique comme un ensemble d’instructions, construisant l’objet de bas en haut.

En fonction du processus de fabrication additive spécifique, les prochaines étapes pourraient consister à extruder un mélange de filaments à partir d’une buse guidée par un bras robotique se déplaçant horizontalement, comme dans le cas de l’impression 3D. Ou cela pourrait ressembler à un pistolet thermique soudant de fines feuilles d’aluminium, alimentées par un système de rouleaux, comme dans la fabrication d’objets laminés.

L’idée principale reste cependant la même : les matériaux – qui peuvent se présenter sous la forme d’une poudre, d’un liquide ou d’un gel pâteux – sont appliqués en couches, puis fusionnés via une source externe. La plate-forme s'abaisse verticalement et la couche suivante est appliquée. Ce processus se répète jusqu'à ce que la couche finale soit définie, complétant ainsi la conception.

Aujourd’hui, tout, des composites polymères aux métaux, en passant par les céramiques, les mousses, les gels et même les tissus vivants, est utilisé dans la fabrication additive.

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Le jet de liant construit des objets à l’aide de matériaux en poudre et d’un liant liquide. Alors que des couches de poudre sont étalées sur un plateau de fabrication, les têtes d'impression se glissent sur les axes x, y et z pour déposer une substance adhésive qui colle le tout ensemble, sans chaleur nécessaire. Le jet de liant est rapide dans sa livraison, ce qui le rend idéal pour donner vie à des prototypes. Il a également été utilisé pour créer des modèles de moulage, des pièces aérospatiales et des bijoux.

Exemples: Liant furannique, liant silicate, liant phénolique, liant aqueux