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Quelle est la meilleure imprimante 3D ?

Comment choisir une imprimante 3D adaptée à chaque besoin

Le monde de l’impression 3D est vaste. Différentes technologies existent, utilisant notamment du filament plastique, de la résine liquide, des poudres plastiques ou métalliques. Vous pourrez vous orienter vers une imprimante 3d grand format ou vers un modèle compact de bureau.

Vous pourrez trouver sur notre site une imprimante 3d pas chère ainsi que des modèles professionnels comme une imprimante 3D SLA grand format par exemple.

Quels sont les critères à prendre en considération pour choisir la meilleure imprimante 3D ?

La technologie d'impression 3D :

Au-delà des imprimantes 3D à usages industriels (par frittage de poudre, SLA laser ou autres technologies de pointe), les deux principales technologies sont le FDM (Full Deposition Modeling ou FFF) qui consiste à faire fondre un filament pour appliquer les différentes couches qui formeront la pièce imprimée, et le DLP (SLA) qui consiste à durcir des couches de résine liquide photosensible.

L’impression 3D FDM

Elle permet d’obtenir facilement des pièces fonctionnelles de bonne qualité et ne nécessitant que peu de post traitement. Elle permet également l’impression de pièces de grandes dimensions (selon les modèles de machine) avec par exemple la Creality CR10S5, une imprimante 3D 500x500x500 mm de volume d’impression. C’est la technologie la plus répandue.

Plus d' infos sur le blog: Impression 3D FDM

L’impression 3D DLP ou SLA

Elle utilise une résine liquide. Elle sera généralement plus limitée en volume d’impression (souvent 100 à 150 mm) et les pièces imprimées nécessiteront un nettoyage approfondi pour éliminer le surplus de résine avec des produits de type alcool isopropylique, et éventuellement un nettoyeur ultra-son. Il peut également être necessaire de compléter le durcissement des pièces imprimées en les exposant à une lumière ultraviolet. En revanche, cette technologie permet d’obtenir un état de surface quasi parfait et des pièces lisses. Les couches qui composent la pièce sont invisibles. Cette technologie est notamment utilisée dans le dentaire et la bijouterie pour la fabrication de prototypes.

Plus d' infos sur le blog: Impression 3D DLP

Le niveau de connaissances en impression 3D :

Une imprimante 3d pour debutant ne sera pas forcément plus simple d’utilisation qu’une imprimante 3D professionnelle, les logiciels slicer utilisés (comme Cura, Simplify 3d ou Slic3R ) étant généralement les mêmes (certain fabricant proposent des logiciels propriétaires). En revanche, il existe une gamme d’imprimantes 3d premiers prix plus abordable pour débuter, comme les Creality Ender3. Les imprimantes 3D professionnelles seront conseillées pour des usages plus intensifs,  pour l’impression avec des matériaux techniques plus complexes ou l’impression 3D de grandes dimensions.

Imprimante 3D DIY ou Plug & Play ?

Les imprimantes 3D FDM se présentent généralement soit en kit à monter soi-même (gamme Creality par exemple), soit prêtes à l’emploi.

Certains modèles DIY sont très simples à monter, comme la Creality CR10 Pro V2 ou la FactoMaker GE30, qui ne nécessitent que 4 vis et trois connexions d’alimentation de moteurs (15 mn de montage). D’autres demanderont entre 1 heure et 2 heures de montage (Creality Ender 5 ou Creality Ender 5 Pro par exemple). Les notices sont bien expliquées et il existe de nombreux tutoriels pour faciliter cette étape, qui peut également être ludique. Les imprimantes 3D en kit peuvent souvent être modifiées par l’utilisateur (ajout d’options, changement d’extrudeurs ou de carte mère pour monter en gamme, etc.).

Les modèles Plug & Play n'ont qu'à être branchés pour fonctionner. Le calibrage du plateau chauffant doit être effectué dans tous les cas.

Le volume d’impression :

Une caractéristique importante entre les différents modèles d’imprimantes 3D concerne le volume d’impression (la dimension maximum de la pièce à imprimer). Il est défini par la largeur et la longueur de la plateforme (lit chauffant) et la hauteur maximum de l’axe Z.

Les petites imprimantes 3D de bureau comme la FactoMaker GS12 permettront l’impression de pièces en 120 x 120 x 180 mm. La majorité des imprimantes 3D proposent généralement un volume entre 200 et 300 mm3. Les imprimantes 3d industrielles peuvent avoir une capacité beaucoup plus grande, comme la Factomaker GX60 et son volume de 580 x 600 x 700 mm. La taille maximum des objets que vous souhaitez imprimer guidera votre choix, mais l’impression 3D prend du temps et imprimer de très grandes pièces (en 500 x 500 x 500 mm, par exemple) pourrait prendre plusieurs jours en fonction de la résolution d' impression choisie.

Le nombre d’extrudeurs :

La plupart des imprimantes 3D FDM disposent d’un unique extrudeur avec buse chauffée (partie chauffante par laquelle sort le filament fondu pour appliquer les couches). Certaines en ont deux comme la Wiiboox Company Pro 300, ou un extrudeur double comme sur la FactoMaker GT20. Ceci offre la possibilité d’imprimer avec deux filaments différents pour avoir une pièce en deux couleurs ou utiliser deux types de filaments.

Il existe notamment du filament PVA soluble dans l’eau pour les supports d’impression. Ce sont les parties imprimées qui « supportent » à certains endroits la pièce imprimée en 3d lorsque ces parties ne reposent pas sur une couche inférieure. La double extrusion permet d'imprimer la pièce dans un matériau et son support en PVA. Après trempage de l'ensemble dans l'eau, seule la pièce reste.

L’extrudeur double permet également l’impression 3D en dégradé (mélange de deux filaments).

Vitesse et précision de l'imprimante 3D :

Selon les modèles d'imprimantes 3D, les vitesses d'impression indiquées (déplacement de la tête d'impression sur ses axes) seront différentes. Si certaines imprimantes 3d sont beaucoup plus rapides que d'autres, ce sont souvent des arguments marketing. En effet, le temps d'impression est défini par le type de filament utilisé. Rien ne sert d'avoir une imprimante qui se déplace à 300 mm/s pour imprimer du PLA (comme la majeur partie des autres matériaux) qui ne s'imprimera pas correctement au delà de 80 mm/s (vitesse de 60 mm/s conseillée).

Il en est de même pour la précision : certaines imprimantes 3D ont une épaisseur de couche minimum inférieure au 1/5 mm, mais en règle générale, pour obtenir une impression de très bonne qualité, on utilise des couches entre 15/10 et 20/10 mm, sachant que plus les couches seront fines, plus le temps d'impression sera long.

La connectivité :

Pour fonctionner, une imprimante 3D a besoin de lire un fichier (généralement au format G-code) généré par un logiciel Slicer (comme Cura, Simplify 3d ou autre) qui aura lui-même interprété le fichier 3D de la pièce à imprimer (généralement en format .stl). Le fichier G-Code contient toutes les informations necessaires à l'impression (positions et déplacements de la tête d'impression, vitesses, températures, etc.). Ce fichier est généralement transmis à l'imprimante au moyen d'une clé USB, d'une carte SD ou d'une Micro-SD. Une fois ce fichier introduit dans la machine, celle-ci peut fonctionner de manière autonome. Il n'est pas nécessaire de la connecter à un ordinateur.

Certaines imprimantes 3D disposent d'une option pour être connectées directement à un ordinateur par le port Ethernet, par USB (connexion de type imprimante papier) ou par Wi-fi. Cette connexion peut permettre de contrôler la machine en mode manuel (avec câble), de transférer les fichiers à imprimer (câble et wi-fi) ou de connecter des appareils optionnels comme une carte Raspberry et un logiciel Octopi  (voir cet article interessant sur le sujet) qui permettront un contrôle à distance de la machine. Ces possibilités peuvent être intéressantes pour les passionnés de technologie, mais ne sont pas toujours indispensables.

Quel est le coût d’une imprimante 3D ?

Les tarifs d’une imprimante 3D vont de quelques centaines à plusieurs milliers d’euros (les imprimantes 3D industrielles peuvent valoir plusieurs centaines de milliers d’euros). Cependant, qu’est-ce qui justifie un tel écart ?

Concernant les imprimantes 3D FDM destinées au grand public ou aux professionnels, les premiers modèles comme la Creality Ender3 sont proposés à 235 €. Les modèles plus sophistiqués comme la Wiiboox Company Pro 300 coûtent 3696 €.

Les principales différences sont liées à la conception de la structure et à la mécanique, aux composants électroniques, au volume d’impression et à certaines options (calibrage automatique, nature du plateau chauffant, etc.)

Rendez-vous sur notre boutique en ligne de vente d' imprimantes 3d pour découvrir toute la gamme et tous les prix.

Structure de la machine :

Une imprimante 3D est d’abord composée d’une structure.

Elle peut être de type trapèze, souvant appellée imprimante 3d Prusa et inspirée du modèle open-source inventé par Joseph Prusa, c’est généralement le cas des imprimantes 3D en kit,   ou monobloc avec une structure en aluminium ou un cadre en acier. Plus la structure sera massive et rigide, moins il y aura de vibrations susceptibles de dérégler la machine ou d’obtenir une impression de mauvaise qualité. Une machine de 8 kg n’aura pas la stabilité d’une imprimante 3D de 50 kg.

Certaines imprimantes 3d sont ouvertes, d’autres entièrement fermées. Une machine fermée évitera la propagation d’éventuelles odeurs (avec certains filaments). Elle sera plus silencieuse et plus sécurisante. La buse chauffe généralement à plus de 200° et est accessible sur une machine ouverte,  pouvant occasionner un risque de brûlure. Certains matériaux nécessitent une atmosphère sans variation de température (ABS par exemple) et il est conseillé de les travailler dans une machine fermée. Certaine machines fermées disposent d' un filtre à particule (des études indiquent que la respiration de particules liées à l' impression avec certain filaments pourraient être nocive pour la santé à haute dose).

L’écart de prix peut donc être important entre une structure simple en profilés aluminiums vissés et une structure mécano-soudée en acier, d’autant plus en fonction du volume d’impression et donc de la taille de cette structure et si elle est équipée de portes et de capotages.

Les éléments mécaniques :

Une imprimante 3D fonctionne grâce au déplacement d’une tête d’impression sur 3 axes : l’axe X qui déplace la tête de gauche à droite, l’axe Y d’avant en arrière et l’axe Z de haut en bas. De la qualité du montage mécanique de ces trois axes dépendra la longévité et la précision de l’ensemble. Sur les machines d’entrée de gamme, la tête d’impression se déplace généralement à l’aide de galets en acier ou en plastique sur un profilé aluminium (imprimantes de la gamme Creality, Factomaker GE30). Ce type de montage fonctionne parfaitement et donne de très bons résultats d’impression, mais il n’est pas conseillé pour un usage intensif et il peut être nécessaire de procéder à des réglages et des changements de galets de temps en temps.

Les machines monobloc disposent généralement d’axes X et Y montés sur des glissières rondes en acier inoxydable avec des patins. Ce type de montage sera plus pérenne et ne nécessitera pas de réglage particulier.

Les machines professionnelles sont montées sur des rails de guidage industriels comme on peut en trouver sur les machines-outils, avec généralement des patins avec graisseurs intégrés, permettant un usage intensif et une précision parfaite, comme sur les imprimantes 3D de la gamme FactoMaker séries GN et GM.

La précision des axes doit être de l’ordre du 5/100 de mm (épaisseur minimale de couche). Il est évident qu’un montage avec des éléments de qualité industrielle garantira mieux cette tolérance sur le long terme.

L’électronique :

Comme dans tous les produits technologiques, la qualité des composants électroniques aura une influence sur la longévité et la précision de l’imprimante 3D. Certaines cartes mères plus haut de gamme sont également moins bruyantes que les modèles de base.

Les options :

À ces éléments peuvent se rajouter un certain nombre d’options, ou d’améliorations qui participerons au confort d’utilisation.

La qualité du revêtement du plateau chauffant (parfois en verre simple), peut rendre l’adhérence des premières couches difficile, donner un résultat de mauvaise qualité, ou rendre le retrait des pièces difficile après impression avec l’utilisation d’adhésif. Les imprimantes 3d haut de gamme disposent de plateaux avec des revêtements spéciaux ou des revêtements magnétiques qui facilitent grandement le retrait des pièces et l'adhérence des premières couches.

D'autres options peuvent être intéressantes, notament la détection de casse de filament et la reprise d'impression en cas de coupure de courant ou de mise en pause. Le calibrage automatique du plateau, qui doit être parfaitement perpendiculaire au déplacement de la tête d'impression et calibré à une distance de quelque centièmes de mm, nécessite un réglage manuel qui peut s'avérer fastidieux sur certaines imprimantes 3d, sans quoi l'impression sera de mauvaise qualité.

D’autres composants peuvent différer en fonction de la gamme. Les extrudeurs (partie mécanique qui entraîne le filament) sont en plastique sur les machines d’entrée de gamme et ne résistent pas toujours. Ils sont en métal sur les machines de gamme supérieur. L’interface d’utilisation peut être un simple écran monochrome avec une molette pour se déplacer dans les menus, ou un écran tactile couleur plus convivial.

L’usage de certains matériaux sera réservé aux machines haut de gamme nécessitant un plateau chauffant (la plupart des machines du marché en disposent aujourd’hui), mais également des températures de chauffe plus importantes, généralement 230 à 260° maximum sur les machines standard, jusqu’à plus de 400° pour le haut de gamme comme la Factomaker GN28+ ou la Factomaker GM20C+, voir une chambre (volume intérieur de l'imprimante) fermée et chauffée pour du filament Peek par exemple.

En résumé, les questions (et quelques réponses) pour faire le meilleur choix :

Pour un usage personnel :

Vous pouvez suivre les quelques conseils suivants, mais n'hésitez surtout pas à nous contacter par mail, téléphone ou Chat en direct sur notre site, et bien entendu à passer nous voir pour découvrir les machines en "réel" dans notre magasin d' imprimantes 3D à Bron dans la région de Lyon.

Vous souhaitez imprimer des pièces de petites dimensions avec un haut niveau de finition pour imprimer en 3D des figurines par exemple, orientez-vous vers une imprimante 3D DLP.

Si vous voulez réaliser des pièces fonctionnelles pour la réparation d’électroménagers ou autres, la fabrication d’objets fonctionnels de votre propre création (à l’aide d’un logiciel de modélisation 3D) ou d’objets de décoration, choisissez une imprimante 3D FDM.

Vous êtes un peu « bricoleur » ou passionné de technologie et souhaitez bien appréhender le fonctionnement d’une imprimante 3D, vous n’avez pas peur de « mettre les mains dans le cambouis » de temps en temps, alors vous pouvez choisir une imprimante 3D en kit comme la Creality Ender 3,  la Creality Ender 5, ou les série Pro de ces modèles.

Seule l’impression 3D vous intéresse, vous ne souhaitez pas effectuer de montage et de réglages,  alors nous vous conseillons une imprimante 3D Plug & Play ou une imprimante 3d en kit pré-monté (Creality CR10S Pro V2, Factomaker GE 30).

Les derniers éléments qui guideront votre choix seront le volume d’impression qui devra être adapté aux plus grandes pièces que vous envisagez de fabriquer, et votre budget qui définira le niveau de confort d’utilisation (qualité du lit chauffant, calibrage automatique, entretien de la machine).

Pour un usage professionnel :

Chaque cas étant différent en fonction de la nature et de l’usage des pièces à fabriquer (pièces fonctionnelles, prototypes, etc.), il est préférable de nous contacter pour un conseil personnalisé. Nous proposons à nos clients professionnels des solutions personalisées pouvant intégrer la formation, la maintenance ainsi que des solutions de financements adaptées.

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