Création de l'objet

L’objectif fondamental d’une imprimante 3D est de transformer rapidement une idée en objet réel.  Trois méthodes existent pour cela. La première consiste à scanner en 3D un objet pour en obtenir le fichier descriptif. Il existe de nombreux modèles de scanners 3D – appareils permettant de recueillir les données géométriques d’un objet tridimensionnel et de les analyser ensuite pour en construire un fichier descriptif. Mais ils sont souvent coûteux, et des solutions alternatives sont proposées. Ainsi, la Kinect, capteur de mouvement qui fait partir de la console Xbox de Microsoft, est utilisée dans de nombreux projets de scanners 3D domestiques. Dans d’autres projets, tels que Structure Sensor, de Occipital, on élabore des solutions logicielles permettant à des téléphones ou des tablettes de jouer le rôle de scanner 3D.

La deuxième méthode consiste à créer un objet à partir d’un logiciel. C’est celle qui donne le plus de liberté à l’utilisateur, mais c’est aussi la plus complexe. La modélisation de l’objet est d’abord consignée sous un modèle informatique 3D, créé par des logiciels en CAO² 3D tels que SolidWorks®, Autodesk® Inventor® ou Pro/ENGINEER®. Certaines imprimantes ont besoin d’un logiciel spécifique pour fonctionner. Tous ces outils logiciels exportent des modèles 3D sous forme de fichiers aux formats standards pour des imprimantes en 3D. Le fichier exporté est un maillage constitué d'une série de triangles orientés dans l’espace, lesquels déterminent un volume en 3D. Ce maillage doit être fermé pour être considéré comme un solide et pas seulement un ensemble de surfaces sans épaisseur. En d’autres termes, à ce stade, la création doit être prête à passer dans le monde réel, non plus seulement sur un ordinateur. La troisième méthode de fabrication est liée à la deuxième, puisqu’elle consiste à télécharger et modifier un fichier 3D déjà existant.

Echantillon de logiciels CAO produisant des fichiers en 3D prêts à imprimer :

• 3D Studio Max®
• MicroStation®
• 3DStudio Viz®
• Mimics®
• Alias®
• Pro/ENGINEER
• AutoCAD®
• Raindrop GeoMagic®
• Bentley Triforma™
• RapidForm™
• Blender®
• RasMol®
• CATIA®
• Revit®
• COSMOS®
• Rhinoceros®
• Form Z®
• SketchUp®
• Inventor
• Solid Edge®
• LightWave 3D®
• SolidWorks
• Magics e-RP™
• UGS NX™
• Maya®
• VectorWorks®

De nombreux matériaux entrent en jeu dans la réalisation d’un objet à partir d’une imprimante 3D. Ceux-ci diffèrent en principe selon la performance et le modèle de l’appareil. Les versions, dont le système d’impression est en modelage par jets multiples, utilisent par exemple de la cire, du caoutchouc ou de la résine thermodurcissable.

 Ces matériaux s’accumulent sur un support pour former la pièce. Les imprimantes qui fonctionnent par dépôt de fil nécessitent l’usage de fils de plastique ou de polymère d’un dixième de millimètre. Ces derniers sont déposés en ligne, les uns sur les autres et collés entre eux, pour créer l’objet.

 Certains modèles d’imprimante utilisent de la poudre de résine et d’un liant ou d’un adhésif aqueux. Lors de l’impression, ces appareils déposent dans un premier temps une couche de poudre en suivant exactement la configuration du modèle en trois dimensions, puis dans un second répandent le liant afin de solidifier cette matière. La création d’un objet en couleur ou avec des motifs nécessite que l’imprimante soit équipée d’un réservoir d’encre et d’un chariot d’impression