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Choisir son imprimante 3D

Intro

L’impression 3D a le vent en poupe, le thème revient fréquemment dans les médias. Il existe plusieurs technologies d’impression 3D, mais la plus mise en avant est la technologie FDM (fused deposition modeling, c’est dire par dépôt de matière fondue). Ce sont les imprimantes que l’on voit le plus souvent dans les fameux fab labs. La technologie n’est pas nouvelle, mais certains brevets sont tombés dans le domaine public, ce qui a provoqué sa relative démocratisation. Il y a encore quelques mois, les tarifs des imprimantes FDM était encore élevé et réservé aux pros ou aux amateurs passionnés. Les autres imprimantes 3D utilisant les technologies par frittage ou de stéréolithographie restent clairement inaccessibles. Cependant, des projets semblent émerger, comme OLO, une imprimante à $99 utilisant la lumière d’un écran de smartphone pour photopolymériser de la résine.

Des imprimantes 3D désormais abordables

Le prix des imprimantes 3D FDM a vraiment diminué, notamment grace aux passionnés qui créent des imprimantes open-source (les rep-raps) avec des composants courants (Arduino/Geniuno pour l’électronique de commande par exemple.)

Je me suis sérieusement intéressé à l’impression 3D après avoir vu cette émission télé :


Imprimantes 3D, la nouvelle révolution industrielle

Il me semblait impossible d’avoir une imprimante 3D de qualité pour moins de 500€. Tout enthousiasmé par ce reportage,  j’avais donc passé commande d’une Dagoma Discovery 200 en kit. Mais après quelques lectures de forums, j’ai découvert des kits à monter soi-même plus intéressants, plus évolutifs, plus stables, ouverts … : les rep-raps.

A mon sens, l’aspect montage, bricolage, et la perpétuelle quête du réglage ultime du système rend la chose aussi interessante que le fait de produire des objets.

J’ai donc annulé ma commande Dagoma pour une imprimante totalement open-source, qu’il sera possible d’améliorer, de mettre à jour, de réparer et même d’auto-dupliquer, et tout cela librement ! L’imprimante ne devient donc jamais obsolète : si un élément casse, il est simple, rapide et peu couteux de le remplacer.

La liste presque complète des rep-raps se trouve ici :

http://www.reprap.org/wiki/RepRap_Machines

J’ai choisi le modèle SmartrapCore XL 300 de Smartfriendz. Les avis sur les forums, les démonstrations videos, le principe de l’imprimante, son prix, sa conception en France … voilà les éléments qui m’ont orienté vers ce modèle et ce constructeur.

La smartrapcore xl300 de Smartfriendz
La smartrapcore xl300 de Smartfriendz

C’est une imprimante de type core xy. De par sa structure en cube, elle me semble beaucoup plus rigide et stable qu’un système à portique comme la Prusa I3.

La Prusa i3 Rework
La Prusa i3 Rework

Il serait tout à fait possible de commander par soi-même tous les composants de l’imprimante pour la monter à partir des plans libres, mais j’ai préférer commander le kit préassemblé chez Smartfriendz.

Smartfriendz, des imprimantes 3D made in Cantal

Smartfriendz est une petite entreprise basée en France, dans le Cantal, à Maurs. Smartfriendz est l’association de 4 passionnés de l’impression 3D : Serge Vieillescaze, Guillaume Leroux, Robin Searle et Eric Sissac. L’entreprise n’est pas (encore) très connue : en novembre 2015 seuls quelques 500 kits ont été vendus depuis la création (source).

La smartrapcore xl300 de Smartfriendz
La smartrapcore xl300 de Smartfriendz

Pour cette imprimante XL 300, le principe de leur Smartrap Core Alu a été repris, renforcé sur l’axe Z et agrandi pour offrir un volume d’impression de 30x30x30. Pour son lancement le 22 février 2016, une offre spéciale était proposée : prix de lancement à 449€, puis augmentation de 5€ tous les jours à 12h jusqu’à atteindre le prix normal de 599€. En contrepartie, il fallait attendre jusqu’au 31 mars pour recevoir le kit. J’ai donc sauté sur l’occasion et pris mon mal en patience. Avec un chouya de patience en plus, j’ai reçu le kit le 27 avril, presque un mois après la date. L’équipe de Smartfriendz a été transparente sur le contretemps à la livraison : c’est le fournisseur du plateau chauffant qui avait pris du retard …

Je publierai donc un article sur le montage de cette imprimante prochainement !

Choix du filament

Le plastique reste la matière la plus simple à imprimer, bien qu’il ne soit pas impossible d’imprimer du métal fondu en théorie.

Les deux principaux types de plastiques à imprimer sont l’ABS (acrylonitrile butadiène styrène) un plastique issu du pétrole et le PLA (acide polylactique) issu de l’amidon de maïs. Le PLA est biodégradable et émet moins de COV (les composés organiques volatils) que l’ABS lors de l’impression. Mais attention, les vapeurs émises par l’impression du PLA ne sont pas inoffensives non plus !

Les propriétés physiques des deux plastiques ne sont pas tout à fait identiques et la méthode à mettre en oeuvre pour le imprimer n’est pas la même. Pour imprimer de l’ABS, il est intéressant d’avoir un plateau chauffant.

Mais tous les distributeurs de PLA et d’ABS ne vendent pas le même produit. Pour ma part, j’ai testé l’ABS orange de SOVB3D, une entreprise nantaise. Pour le PLA, j’ai commandé une bobine de 750 g de filament ICE FILAMENTS, vendu sur Amazon.

Un autre type de filament plastique commence à apparaitre dans le monde de l’impression 3D amateur : le PET (polyéthylène téréphtalate) Il s’agit du plastique qui compose les bouteilles d’eau notamment. De jeunes hollandais ont eu l’idée de mettre en place un circuit de collecte des bouteilles à quelques  kilomètres à la ronde, de trier les bouteilles par couleur et de les recycler en filament. Il est commercialisé sous la marque Refil. Gros point positif également, la bobine est en carton et est recyclable. La boite est en carton également, avec des étiquettes « recycled » prédécoupées au verso à joindre à ses impressions. Smartfriendz est le seul distributeur en France actuellement. Serge m’a montré des pièces imprimées en PET, elles ont un look unique. Ce plastique est, d’après lui, très facile à imprimer. Il a les avantages du PLA et de l’ABS (résistant, certaine souplesse) sans en avoir les inconvénients (résistant à l’eau, peu de COV, recyclable, en principe). Compter 36€ pour 750g. Refil propose aussi de l’ABS recyclé à partir de tableaux de bord de voitures.

Filament Refil
Filament Refil

Et maintenant, quoi imprimer ?

Pour disposer d’un fichier STL à transformer en G-Code pour l’imprimante, plusieurs solutions s’offrent à nous :

  • dessiner soi-même un objet en 3D avec un logiciel de dessin comme SolidWorks ou un autre logiciel en ligne gratuit comme Onshape
  • scanner un objet pour le dupliquer
  • récupérer un objet sur internet (sur Thingiverse par exemple)

Je suis aussi ingénieur géomètre, et il m’arrive de relever des ouvrages ou des bâtiments avec des scanners lasers par exemple. Après traitement, il serait tout à fait possible d’imprimer en 3D ces objets à des échelles réduites. Le géomètre pourrait alors rendre, en plus des classiques et ennuyeux plans en papier de vues en plan et en coupe, une maquette en plastique.

Conclusion

L’impression 3D ne peut être bon marché que si l’on opte pour des kits avec des composants standards, voire des composants copiés de composants originaux (par exemple une copie chinoise d’Arduino Mega 3 fois moins chère qu’une originale.) L’achat, la maintenance, les pièces détachées et les améliorations seront moins onéreux qu’avec des imprimantes « propriétaires ». Il y a certes de kits faciles à assembler, bon marché et donnant des résultats intéressants, mais le résultat n’est pas forcément à la hauteur. (Test de la Discovery 200 de Dagoma, avec une rigidité de structure discutable.)