Midilibre.fr
Tous les blogs | Alerter le modérateur| Envoyer à un ami | Créer un Blog

10/04/2018

Histoire sur l'impression 3D

L'impression 3D concerne les processus dans lesquels le matériau est assemblé ou solidifié sous contrôle informatique pour créer un objet tridimensionnel, en ajoutant de la matière (comme des molécules liquides ou des grains de poudre). L'impression 3D est utilisée aussi bien en prototypage rapide et en fabrication additive (AM). Les objets peuvent être de presque tous les formes ou géométries. Ils sont en général fabriqués à partir de données de modèle numérique comme un fichier de fabrication additive (AMF). Il existe de nombreuses technologies différentes, comme la stéréolithographie (STL) ou la modélisation de dépôts par fusion (FDM). Ainsi, contrairement aux matériaux retirés provenant d'un stock dans le processus d'usinage, l'impression 3D construit un objet tridimensionnel à partir d'un modèle CAO ou d'un fichier AMF, en ajoutant généralement de la matière couche par couche.

Le terme "impression 3D"  fait autrefois référence à un procédé qui dépose un matériau liant sur un lit de poudre. Depuis peu, le terme est utilisé dans le jargon populaire pour inclure une plus grande variété de techniques de fabrication additive. Les normes techniques américaines et mondiales utilisent le terme officiel au sens large, puisque l'objectif final est de réaliser une production en masse, ce qui diffère grandement de l'impression 3D pour le prototypage rapide.

Histoire :

1981 : Les premiers équipements et matériaux de fabrication additive ont été développés dans les années 80. En 1981, Hideo Kodama a inventé deux méthodes additives pour fabriquer des modèles tridimensionnels en plastique avec un polymère thermodurcissable, où la zone d'exposition aux U.V. est contrôlée par un motif de masque ou un transmetteur de balayage à fibre optique.

1984 : Le 16 juillet 1984, Alain Le Méhauté, Olivier de Witte et Jean Claude André ont déposé leurs brevets pour le procédé de stéréolithographie. La demande des inventeurs français a été abandonnée par la société française General Electric (maintenant Alcatel-Alsthom) et CILAS (The Laser Consortium). La raison invoquée était "l'absence de perspective commerciale".

Trois semaines plus tard, en 1984, Chuck Hull a déposé son propre brevet pour un système de fabrication de stéréolithographie, auquel on ajoute des couches par durcissement de photopolymères avec des lasers U.V. Hull a défini le processus comme un "système pour générer des objets tridimensionnels en créant un motif de section transversale de l'objet formé". La participation de Hull a été le format de fichier STL (stéréolithographie) et les stratégies de remplissage et de tranchage numériques communes à de nombreux processus à l'heure actuelle.

1988 : La technologie utilisée par la plupart des imprimantes 3D jusqu'à aujourd'hui est la modélisation par dépôt fusionné, développée en 1988 par S. Scott Crump et commercialisée par sa société Stratasys, qui a mis en vente sa première machine FDM en 1992.

1993 : Le terme "impression 3D" désignait à l'origine un procédé à lit de poudre utilisant des têtes d'impression à jet d'encre standard et sur mesure, développé au MIT en 1993 et commercialisé par Soligen Technologies, Extrude Hone Corporation et Z Corporation.

En 1993, il a également vu le début d'une entreprise appelée Solidscape, introduisant un système de fabrication à jet de polymère de haute précision avec des structures de support solubles (catégoriser en tant que technique "point sur point").

1995 : En 1995, le Fraunhofer_Institute a mis au point le procédé de Selective_laser_melting.

Les procédés AM pour le frittage ou la fusion des métaux (comme le frittage laser sélectif, le frittage laser direct des métaux et la fusion sélective au laser) ont généralement été désignés par leurs propres noms dans les années 80 et 90. A l'époque, tout le travail des métaux se faisait par des procédés que nous appelons maintenant non additifs (moulage, fabrication, emboutissage et usinage). Bien qu'une grande partie de l'automatisation ait été appliquée à ces technologies (comme le soudage robotisé et le CNC), l'idée d'un outil ou d'une tête se déplaçant à travers une enveloppe de travail tridimensionnel, transformant une masse de matière première en une forme souhaitée avec un parcours d'outils, était associée dans le travail des matériaux  uniquement à des procédés qui enlevaient le métal (plutôt que de l'ajouter), comme le CNC, le fait que l'on associait une masse de matière première à un parcours d'outils à un métal enlevé (plutôt qu'à l'ajout de métal).

Mais les techniques automatisées d'ajout de métal, que l'on appellera plus tard fabrication additive, commençaient à remettre en question cette hypothèse. Au milieu des années 90, de nouvelles techniques de dépôt de matériaux ont été mises au point à Stanford et à l'Université Carnegie-Mellon, y compris la microdiffusion et les matériaux pulvérisés. Les matériaux sacrificiels et de support étaient également devenus plus courants, ce qui permettait de nouvelles géométries d'objets.

Au fur et à mesure que les différents procédés additifs ont mûri, il est devenu évident que l'enlèvement de métal ne serait bientôt plus le seul procédé de travail des métaux effectués par un outil ou une tête se déplaçant à travers une enveloppe de travail tridimensionnel, transformant une masse de matière première en une forme souhaitée couche par couche.

Les années 2010 ont été la première décennie au cours de laquelle les pièces métalliques destinées à l'utilisation final, comme les supports de moteur et les gros écrous (avant ou à la place de l'usinage) ont été cultivées dans le cadre de la production plutôt que d'être obligatoirement usinées à partir de barres ou de tôles. Il est toujours vrai que le moulage, la fabrication, l'emboutissage et l'usinage des métaux sont plus répandus que la médecine anthropique dans l'usinage de métaux, mais la médecine anthropique commence maintenant à faire des percées significatives, et avec les avantages de la conception pour la fabrication additive, il est clair pour les ingénieurs que beaucoup plus est à venir.

Au fur et à mesure que la technologie mûrissait, plusieurs auteurs avaient commencé à spéculer que l'impression 3D pouvait contribuer au développement durable dans les pays en développement.

Écrire un commentaire