État des lieux
L'impression 3D dans une perspective de développement durable

2.1 Technologies en présence

L'une des principales caractéristiques de l'impression 3D ou tridimensionnelle est le principe même de la technique. Là où l'usinage à commande numérique se base sur un procédé par enlèvement de matière, les technologies d'impression reposent sur des approches « additives ». Il s'agit de créer un objet par dépôts successifs (donc par addition) de matière en suivant un format, un modèle prédéfini.

Cette caractéristique se retrouve d'ailleurs dans la terminologie puisque la notion de « Additive Manufacturing » (AM) est souvent utilisée en lieu et place de la notion d' « impression 3D ». La notion d'AM est plus large que les seuls systèmes d'impression puisqu'elle englobe l'ensemble de l'écosystème attaché à ce procédé de fabrication.

Le principe général repose ainsi sur la modélisation de matières préexistantes sous forme de poudre, liquide ou solide (fil) afin d'en constituer, par agglomération de couches, des formes et donc des objets.

Afin d'illustrer ces différentes technologies, citons les procédés suivants :

• le Fuse Deposition Modeling (FDM) est basé sur un principe de modelage par dépôt de matière en fusion, la matière étant chauffée par une buse. Le principe se rapproche du « fer à souder », puisqu'un fil de plastique très fin (environ un dixième de millimètre) est alors déposé et vient se coller aux autres pour constituer, par accumulation, une forme ;

• la stéréolithographie (SLA) est une technologie où une lumière UV solidifie une couche de plastique liquide qui, par accumulation de couches 2D, permet de créer des formes en 3D ;

• le frittage sélectif par laser est une technologie qui reprend le principe de la stéréolithographie, mais elle utilise un laser qui solidifie une couche de matière (résine ou poudre) et permet, là encore, par accumulation de couches 2D de construire des formes.

Les principaux matériaux utilisés sont les suivants, par ordre de fréquence d'utilisation :

• le plastique, selon différents coloris ;

• la céramique ;

• les thermoplastiques (polycarbonate, polyamides, le chlorure de polyvinyle) ;

• les élastomères ;

• certains métaux notamment...