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Processus d'impression

Concentrons-nous maintenant vraiment sur l'impression 3D en découvrant quel est le processus global à travers lequel il faut passer pour produire une pièce imprimée en 3D à partir d'une idée d'objet à réaliser.

De la modélisation à l'impression

Le processus d'impression d'un objet 3D peut se découper en trois phases qui sont résumées à la figure 11. Tout démarre évidemment avec l'idée de l'objet que l'on veut réaliser et puis s'ensuivent trois phases qui débouchent sur l'objet concret :

• Pour commencer, il faut créer un modèle informatique 3D de l'objet que l'on souhaite imprimer. D'éventuels pré-traitements pourraient avoir lieu, pour faire en sorte que l'objet soit effectivement imprimable.
• Une fois le modèle informatique prêt, il faut le préparer pour l'imprimante 3D, c'est-à-dire le transformer en ordres compréhensibles et exécutables par l'imprimante utilisée. On va notamment nettoyer le modèle informatique et configurer une série de choses en lien avec l'imprimante 3D.
• Enfin, la dernière phase consiste à charger les ordres sur l'imprimante 3D. Cette dernière phase correspond donc à l'impression en tant que tel de l'objet initialement modélisé.

Chacune des trois phases va produire un résultat sur base d'un input qu'on lui fournit. On démarre évidemment avec l'idée de laquelle on sort un modèle 3D. Un tel modèle est constitué d'un ensemble de points dans l'espace qui vont décrire une collection de facettes. Ces dernières décrivent une surface dans l'espace comme l'illustre le modèle de dauphin de la figure 12a.

Pour réaliser un tel modèle, on utilise typiquement un logiciel de type CAD (Computer-Aided Design), outil de design assisté par ordinateur. Un exemple d'un tel logiciel est Autodesk Fusion 360, dont une capture d'écran se trouve à la figure 12b et qui est détaillé au chapitre 3. Ce logiciel va produire un fichier au format STL (STereo Lithography), contenant donc le modèle informatique 3D de l'objet modélisé.

Une fois le modèle 3D prêt, il faut le transformer en instructions destinées à l'imprimante. Cette étape dépend fortement de l'imprimante utilisée puisqu'elles n'ont pas toutes les mêmes caractéristiques, ni le même mode de fonctionnement, comme on verra au chapitre suivant.

Les instructions pour l'imprimante sont représentées par un fichier au format GCODE. On obtient ce fichier grâce à un autre logiciel, appelé slicer, qui va transformer la surface 3D en un volume découpé en couches successives. Le slicer produit des instructions qui vont déplacer la tête d'impression, contrôler la vitesse d'écoulement du filament fondu, etc. La figure 13 montre Simplify3D où on peut voir une simulation de l'impression (à gauche) et Slic3r (à droite), deux slicers connus. Notez qu'il existe souvent des slicers spécifiques à chaque marque d'imprimante, permettant d'exploiter un maximum de ses possibilités.

Une fois le fichier GCODE prêt, il ne reste plus qu'à l'envoyer sur l'imprimante (typiquement via une clé USB, ou en Wi-Fi) et à démarrer l'impression en tant que tel.

La figure 14 résume ce processus d'impression sous un autre angle, en mettant en avant les quatre différents états dans lesquels l'objet peut se trouver. L'objectif est de concrétiser une idée en un objet 3D imprimé. Pour ce faire, l'objet va d'abord être modélisé à l'aide d'un logiciel de type CAD en un fichier STL qui sera ensuite transformé en un fichier GCODE par un slicer, pour pouvoir être chargé sur une imprimante 3D pour impression.

Comme expliqué dans le chapitre 4, il se peut qu'il faille imprimer plusieurs pièces pour concevoir un unique objet. Pour une sphère, par exemple, la meilleure façon de procéder consiste à imprimer deux demi-sphères qui seront ensuite collées ensemble.

Ce choix, de décomposer un modèle 3D en plusieurs parties à imprimer, se fait lors de la phase de modélisation. Une fois un modèle 3D réalisé, il va falloir le découper en plusieurs parties, chacune étant ensuite transformée en un fichier GCODE et envoyée sur l'imprimante 3D.

Différence avec l'impression 2D

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Traitement additionnel

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