Les matériaux utilisés pour l’impression 3D

Ces techniques d’impression 3D ne seraient rien sans les matériaux qui les accompagnent, qui se sont beaucoup diversifiés ces dernières années. À l’heure actuelle, les plus employés sont les plastiques et les métaux, auxquels il faut ajouter les céramiques et les matières organiques. Chaque procédé de fabrication additive a son propre matériau de prédilection (voir tableau page suivante avec l’exemple des plastiques).

LES PLASTIQUES

La résine, le polyamide et l’ABS (acrylonitrile butadiène styrène), trois plastiques aux pro- priétés diff érentes, ont longtemps été les matériaux phares de l’impression 3D et demeurent encore très populaires. Utilisés très souvent en prototypage rapide, ils interviennent égale- ment dans la production d’objets finis.

Les principaux plastiques utilisés en impression 3D et leur technique de prédilection respective.

Avec les imprimantes Objet, il est aussi possible d’imprimer plusieurs matériaux simultané- ment : ces machines peuvent combiner plastiques souples et durs, résistant à la chaleur et transparents.

Impression polychrome en plastique

Les imprimantes ZPrinter sont capables d’imprimer directement en plusieurs couleurs. Le matériau uti- lisé, un plastique composite, n’est pas le plus adapté pour la production d’objets fi nis, mais il permet de produire des maquettes et des prototypes très satisfaisants, pour des présentations professionnelles par exemple.

Maquette d’ architecture imprimée en 3D en couleurs par une imprimante ZPrinter.
(Source : The Realization Group – Z Corporation/3D Systems)

LES MÉTAUX

Les techniques d’impression de métal connaissent actuellement une très forte croissance. Elles intéressent particulièrement les industriels pour des raisons de coût économique. En eff et, l’im- pression 3D de métal engendre beaucoup moins de pertes de matière et se révèle capable de réaliser des formes à la fois plus solides et plus légères, tout en réduisant l’impact énergétique. Par exemple, le secteur de l’ aérospatiale investit massivement en recherche et développement dans ce domaine.

Le titane et l’acier inoxydable sont les deux principaux métaux employés aujourd’hui dans la fabrication additive d’outillage industriel et de pièces de production. Quant aux métaux précieux, ils sont fondus à partir de moules à cire perdue imprimés en 3D. Or, argent, bronze et platine servent généralement à la réalisation de petits modèles fi nis (bagues, bracelets, broches…).

Pièce d’avion réalisée par fabrication additive de métal.
(Source : Arcam)

Metatron, une sculpture imprimée en bronze
de Bathsheba Grossman. (Source : Bathsheba Grossman)

LA CÉRAMIQUE

La céramique est un matériau de plus en plus employé en impression 3D. Même si la techno- logie utilisée s’avère relativement fastidieuse et requiert de nombreuses étapes, elle permet de fabriquer des pièces qu’il aurait été impossible de réaliser avec une méthode traditionnelle.

LES AUTRES MATÉRIAUX

Si les plastiques et les métaux sont les matériaux les plus utilisés, des expérimentations pous- sées ont été menées avec d’autres composants, notamment dans les domaines architec- tural, alimentaire et médical. Certaines imprimantes permettent de fabriquer des formes en chocolat ou en fromage, d’autres sont capables d’imprimer du tissu humain ou du cuir de vache, et d’autres encore ont été testées avec des matériaux de construction comme le béton.