Aperçu des sections

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    • Autour de l'impression 3D

       

      Cette formation propose une introduction théorique à l’impression 3D, destinée aux personnes souhaitant comprendre le fonctionnement général d’une imprimante 3D avant de l’utiliser. Elle s’adresse en priorité aux débutants et ne nécessite aucune connaissance préalable en fabrication numérique.

      Le contenu de la formation se concentre sur les principes fondamentaux de l’impression 3D : le fonctionnement des machines, les différents types de filaments, la préparation des fichiers, les paramètres d’impression, ainsi que les règles de sécurité et les bonnes pratiques indispensables pour travailler avec ce type d’équipement.

      L’objectif de cette formation est de fournir une compréhension globale et structurée de la machine et de son environnement, afin de permettre aux apprenants de mieux appréhender son usage, ses possibilités et ses limites. En maîtrisant ces notions théoriques, vous serez mieux préparé à aborder ultérieurement une utilisation pratique de l’impression 3D de manière autonome, efficace et sécurisée.

      Cette introduction constitue ainsi une base essentielle pour toute personne souhaitant s’initier à l’impression 3D et comprendre les enjeux techniques et sécuritaires liés à cette technologie.
  • 00 - Présentation du module

    • Présentation du module

       

      Dans ce module nous allons vous présenter les éléments qui vont permettrons de comprendre ce qu’est l’impression 3D filaments, les cas d’usages, les matériaux, logiciels mais également les notions sécuritaires à avoir.

      L’objectif est de pouvoir connaitre le flux de travail et les étapes afin de passer d’une idée à une réalisation.

    • Impression 3D Filament

       

      L’impression 3D filament est une technologie de fabrication qui consiste à déposer de la matière fondue couche par couche pour créer un objet à partir d’un fichier numérique.

      Nous pouvons imaginer le principe étant similaire à une imprimante papier classique : sur une feuille, l’imprimante se déplace sur deux axes, X et Y, pour dessiner une image. En impression 3D, on ajoute simplement un troisième axe, le Z, qui correspond à la hauteur. Au lieu d’imprimer une image à plat, la machine empile les couches les unes sur les autres.

      L’imprimante 3D viens donc « ajouter » de la matière qui se « superpose » afin de créer un objet. Nous pouvons observer la construction de l’objet, comprendre le lien entre un réglage et un résultat, et ajuster progressivement sa pratique.

      Contrairement à des procédés industriels plus lourds, l’impression 3D filament ne nécessite ni moule ni outillage spécifique. Elle est particulièrement adaptée à l’expérimentation, à la réparation et au prototypage rapide, tout en restant accessible en termes de coûts et de contraintes techniques.

      L’erreur est enfin permise !  Une mauvaise conception, une impression qui se décolle, un bourrage de filament ou une pièce sous-extrudée ne sont pas des drames, mais des occasions d’analyse. L’utilisateur apprend à trouver ce qui n’a pas fonctionné : température trop basse, plateau mal nivelé, mauvaise adhérence, ou modèle mal préparé. Ce rapport direct entre action et résultat favorise une progression rapide, même lorsque l’on débute.

    • Tableau comparatif

       

       

      Lisibilité du processus

      Coût

      Contraintes sécuritaires

      Débutant

      Impression 3D Filament

      Elevé

      Modéré

      Faibles

      Oui

      Impression 3D

      Résine

      Fiable

      Modéré

      Elevées

      Peu adapté

      CNC / Fraisage

      Moyenne

      Elevé

      Elevées

      Non

      Découpe laser

      Moyenne

      Modéré

      Elevées

      Oui avec cadrage

      Tableau comparatif : outils du Fablab

       

      L’impression 3D filament est la technologie la plus adaptée pour découvrir la fabrication numérique en fablab : elle est visible, progressive, tolérante à l’erreur et suffisamment polyvalente pour couvrir de nombreux usages, du simple objet décoratif au prototype technique fonctionnel.

       

    • Les différentes machines filament

       

      Toutes les imprimantes 3D filament partagent le même principe : déposer un filament fondu couche par couche. En revanche, la façon dont la tête et le plateau se déplacent varie selon la structure de la machine. Comprendre ces différences permet de mieux choisir la machine adaptée à un usage, et de ne pas être surpris en découvrant des formes d’imprimantes très différentes dans un même fablab.

    • Les types de machines cartésienne

       

      Les imprimantes cartésiennes sont les plus courantes et les plus simples à comprendre.
      Elles fonctionnent selon des axes indépendants et sont adaptées à l’apprentissage.

      • L’axe X qui fait bouger la tête d’impression de gauche à droite.

      • L’axe Y qui fait bouger le plateau d’avant en arrière.

      • L’axe Z qui fait monter l’axe X sur deux tiges afin de monter couche par couche l’impression.

      Imprimante Prusa

      Une imprimante cartésienne : Prusa MK4

      Cette structure est très pédagogique. Un utilisateur débutant peut rapidement faire le lien entre les mouvements observés et le résultat sur la pièce. Lorsqu’une couche est décalée, on peut souvent associer ce défaut à un axe en particulier et vérifier courroies, poulies ou paramètres correspondants.

       

      Core XY

      Les imprimantes CoreXY adoptent une structure en général plus rigide, souvent en forme de cube ou de caisson. 

      • L’axe X et Y se retrouvent à la même hauteur et travaillent ensemble avec des courroies croisées. 

      • L’axe Z est celui du plateau qui monte et descends.
        Ce système évite les à-coups car les moteurs restent fixes et rendent la tête plus légère.

      Cette structure permet de réduire les vibrations, de fermer la machine facilement pour les filaments techniques, est adapté aux grands volumes et représente un compromis entre fiabilité et performance.

      Note : il est plus complexe de maintenir ce type de machines au vu de sa conception car les courroies des axes et peuvent être difficiles à identifier.

      Core xy

      Une imprimante Core XY ouverte

       

      Delta

      Les imprimantes Delta se reconnaissent immédiatement à leur forme verticale et à leur tête suspendue par trois bras. Contrairement aux structures cartésiennes ou CoreXY, les mouvements ne sont pas associés directement à un seul axe, mais résultent de la combinaison des déplacements de chaque bras.

      Les 3 axes sont contrôlés par un moteur vertical qui font bouger la tête suspendue au bout de tiges de carbones. Tous les moteurs doivent fonctionner ensemble afin de faire bouger la tête.


      Ce système permet des mouvements très rapides et fluides. Les imprimantes Delta sont particulièrement adaptées aux pièces hautes et aux démonstrations visuelles, car leur mécanique est spectaculaire. En revanche, elles sont plus délicates à calibrer, et les erreurs peuvent être plus difficiles à interpréter pour un débutant.

      Delta

      Imprimante 3D Delta

       

      Tableau comparatif types d’imprimantes

      Stabilité

      Vitesse

      Usage

      Débutant

      Cartésienne

      Moyenne

      Moyenne

      Initiation, projets variés

      Facile

      Core XY

      Elevée

      Elevée

      Séries, projets avancés

      Moyen

      Delta

      Elevée

      Elevée

      Pièces hautes, démonstrations

      Complexe

       

    • Les types d'extrudeurs

       

      L’extrudeur est un élément central de l’imprimante : il est celui qui entraine le filament du jusqu’à la buse et dépose la quantité de matière nécessaire à l’impression. Son choix influe donc directement sur la qualité de l’impression suivant la matière utilisée.

       

      Bowden

      L’extrudeur Bowden place le moteur sur le châssis de la machine et se retrouves à distance de la tête d’impression.

      Le filament est poussé à travers un tube PTFE jusqu’à la buse.
      Ce système allège la tête, ce qui permet des déplacements rapides et limite les vibrations.

      Le filament étant compressé dans le tube sur une (parfois) longue distance, la précision d’extrusion est moins bonne et ne permet pas l’entrainement de filaments souples tel que le TPU. Le moteur est également soumis à rude épreuves par des rétractation de filaments avec des amplitudes plus importantes au vue de la distance du moteur de la buse.

       

      Direct Drive

      Dans un système Direct Drive, le moteur d’extrusion est installé sur la tête d’impression, juste au-dessus de la buse. Le filament parcourt une distance très courte avant d’être fondu, ce qui permet d’être plus précis lors de l’extrusion. Le Direct Drive améliore nettement la qualité des impressions détaillées et permet l’utilisation de matériaux souples comme le TPU.

      Le principal compromis réside dans le poids placé sur la tête d’impression. Une tête plus lourde peut limiter les vitesses maximales et augmenter les effets d’inertie, notamment sur des impressions rapides. Malgré cela, les évolutions mécaniques et les structures comme le Core XY compensent largement cet inconvénient, ce qui explique la popularité croissante du Direct Drive sur les machines récentes.

    • Quizz - Autoévaluation - 1 H5P

    • Du fichier à l'objet - le flux de travail complet

       

      Pour comprendre l’impression 3D, il est important de voir le processus comme une chaîne complète, qui commence bien avant l’allumage de la machine et ne s’arrête pas au retrait de la pièce.

    • Le fichier 3D

       

      La première étape consiste à obtenir un modèle 3D : il peut être conçu dans un logiciel de modélisation, téléchargé depuis une plateforme de partage ou issu d’un scan. Ce fichier doit être propre, fermé et adapté à l’impression additive et doivent être au format : .3mf, .obj, .stl.

      Boite aquarelle

      Boite à peinture aquarelle

       

      Voici une liste de manière de créer ou télécharger un fichier 3D :

      Télécharger un fichier existant :
      https://www.thingiverse.com/
      https://cults3d.com/
      https://www.printables.com/
      https://makerworld.com/

       

      Logiciels de création 3D paramétriques :

      https://www.tinkercad.com/ ( Gratuit)
      https://www.blender.org/ (Gratuit)
      https://sketchup.trimble.com ( Payant)
      https://www.autodesk.com/fr/products/fusion-360/overview (Payant)
      https://www.solidworks.com/fr (Payant)

       

      Logiciels de création 3D organiques :

      https://www.blender.org/ (Gratuit)
      https://www.maxon.net/fr/zbrush (Payant)
      https://nomadsculpt.com/ (Payant)

    • Le slicer (logiciel de tranchage numérique)

       

      Ensuite vient la phase de préparation dans un slicer. Ce logiciel découpe virtuellement la pièce en couches et permet de régler de nombreux paramètres : hauteur de couche, températures, vitesses, remplissage interne, supports, adhérence au plateau, etc.

      De nombreux logiciels de tranchages existent, ils peuvent être adaptés à toutes les machines ou spécifique à une marque.

      Exemples : Cura 3D, Simplify3D, Prusa Slicer, Orca Slicer, Bambu Studio …

       

      Nous pouvons donner aux logiciels des informations tels que :

      • Les informations sur la machine (tailles, spécifications techniques)

      • Le niveau de finesse de couches

      • Le niveau de remplissage du modèle 3D

      • La présence de supports et accroches

      • Le types de supports utilisés

      • Les températures d’impressions

      • Les vitesses …

      slicer 1

      Pièces 3D sur un plateau dans le slicer Bambu Studio

       

      Le slicer génère un fichier d’instructions (G-code) que l’imprimante va lire. Ce fichier contient la liste détaillée de tous les mouvements et actions qui sont illisibles pour nous et spécifique au logiciel interne de la machine. Il est donc important de bien configurer sa machine avant de trancher le fichier.

      slicer 2

      Pièces 3D une fois tranché dans Bambu Studio

       

    • L'impression

       

      Une fois le fichier .gcode près, il nous suffit de l’envoyer à l’imprimante par clef USB, carte SD ou encore par wifi/cloud.

      La machine exécute son GCODE afin de chauffer la buse et le plateau, puis commence à déposer la matière. Les premières couches sont cruciales : si elles adhèrent bien et sont propres, la suite de l’impression a de grandes chances de bien se dérouler.

      Dans notre exemple l’impression de 4 intérieurs de boîtes d’aquarelles aurait mis environ 2h00.

      peinture

      Boite d’aquarelle 3D en cours d’utilisation

    • Le workflow

       

      En résumé : nous récupérons un fichier 3D pour le trancher dans un logiciel qui rends compréhensible (.gcode) les instructions à notre imprimante 3D puis lancer l’impression.

      objet

      À retenir

      Une bonne impression commence par un bon fichier qui comprends tous les aspects techniques de la pièce et des matériaux utilisés. Nous adaptons toujours le tranchage à la machine et ses spécifié même lors de la conception.

    • Les matériaux d'impression

       

      Le filament est la matière première de l’impression 3D. Il se présente sous forme de bobines de différentes tailles, poids, différents diamètres (le plus courant étant 1,75 mm), et de différentes compositions et Le choix du filament influence la facilité d’impression, l’aspect, la solidité et la durabilité de la pièce finale.

      Comprendre leurs différences permet de choisir le bon matériau pour le bon usage.

       

    • PLA - Bien commencer

       

      Le PLA (acide polylactique) est de loin le filament le plus utilisé. Il est fabriqué à partir de ressources renouvelables, se déforme peu et adhère bien au plateau. Il ne nécessite pas forcément de plateau chauffant, ce qui simplifie l’installation et les réglages.

      Il est idéal pour l’apprentissage, les objets décoratifs, les prototypes de forme et de nombreux usages du quotidien. Ses limites apparaissent lorsque l’on cherche de la résistance, des contraintes mécaniques ou une bonne tenue à la chaleur ou aux conditions météorologiques.

      PLA

      Impression en PLA de figurines

       

    • PETG - Le couteau suisse

       

      Le PETG (polyéthylène téréphtalate glycol), plastique que nous connaissons tous avec nos bouteilles d’eau, est un bon compromis entre facilité d’impression et propriétés mécaniques. Il est plus résistant que le PLA, supporte mieux l’humidité et convient bien aux pièces fonctionnelles qui seront manipulées régulièrement. Il est également très réputé pour sa capacité de déformation et d’absorption aux chocs, la pièce se tordras plutôt que casser.

      Il demande des températures d’impression et de plateau un peu plus élevées, mais reste accessible en dès lors que les bases de l’impression en PLA sont acquises.

      Attention : Ce filament à tendance à générer des bavures, des fils d’anges dût à sa viscosité importante lors de l’impression.

       

    • ABS - Résistance à la chaleur, technique

       

      L’ABS est un matériau plus exigeant. Il offre une excellente résistance mécanique et thermique, mais a tendance à se déformer lorsqu’il refroidit. Il est donc obligatoire de l’imprimer dans une enceinte fermée, avec une bonne maîtrise de la température ambiante.

      Il est souvent réservé à des projets spécifiques qui justifient ces contraintes : pièces proches d’une source de chaleur, éléments techniques soumis à des efforts importants, etc.

      Attention : Le taux d’échecs et de warping (déformation) des premières couches est plus important.

    • ASA - Résistance climatique

       

      L’ASA (Acrylonitrile Styrène Acrylate) est un filament technique proche de l’ABS, mais avec une meilleure résistance aux UV et aux intempéries. Il offre une bonne solidité, une tenue correcte à la chaleur et ne jaunit pas avec le temps. 

      Il nécessite idéalement une enceinte fermée, car il peut se déformer lors de l’impression.
      L’ASA est particulièrement adapté aux pièces destinées à l’extérieur, aux boîtiers, supports ou éléments soumis au soleil et aux variations de température.

      Note : il est souvent le bon compromis de l’ABS car plus facilement imprimable.

    • TPU - Matériaux souples

       

      Le TPU (polyuréthane thermoplastique) est un filament flexible, proche du caoutchouc, qui permet d’imprimer des pièces souples et résistantes. Il absorbe bien les chocs, reprend sa forme après déformation et résiste correctement à l’usure.

      Le TPU est idéal pour les joints, protections, pieds antidérapants, coques ou pièces amortissantes, mais il est moins adapté aux impressions rapides ou très précises. Il est possible de choisir la flexibilité de son TPU et ainsi l’adapter au besoin de notre conception.

      Note : Il s’imprime à vitesse réduite et demande un bon réglage et une extrusion en  Direct drive.

      TPU

      Ballon de rugby flexible

       

    • Nylon - La résistance mécanique

       

      Le Nylon (PA) est un filament reconnu pour sa très forte résistance mécanique, sa souplesse et sa capacité à encaisser les chocs et l’usure. Il est souvent utilisé pour des pièces fonctionnelles, des engrenages, charnières ou pièces en friction.

      En revanche, son coût est supérieur et il est plus exigeant à imprimer. Il demande un plateau chauffant, une bonne accroche et surtout un filament parfaitement sec, car il absorbe fortement l’humidité.

      Le Nylon est idéal lorsque l’on recherche des pièces techniques durables, mais il est moins adapté aux débutants.

    • Filaments solubles

       

      Les filaments solubles (principalement PVA et BVOH) sont utilisés comme supports d’impression sur des imprimantes à double extrusion. Une fois l’impression terminée, la pièce est plongée dans l’eau et les supports se dissolvent, laissant des surfaces propres et des géométries impossibles à retirer à la main.

      Ils sont très utiles pour les formes complexes, les pièces avec cavités internes ou surplombs importants. En contrepartie, ces filaments sont sensibles à l’humidité, plus coûteux et demandent un bon réglage de la double extrusion. Ils sont rarement utilisés seuls, mais en complément d’un autre matériau. 

      PVA

      Dissolution dans l’eau d’un support en PVA

    • Filaments avec additifs - carbone, verre, etc.

       

      Certains filaments intègrent des additifs comme des fibres de carbone, de verre ou des charges minérales afin d’améliorer leurs performances. Ces ajouts permettent d’obtenir des pièces plus rigides, plus résistantes mécaniquement et parfois plus légères ou plus stables dimensionnellement.

      Les fibres de carbone augmentent fortement la rigidité et réduisent les déformations, ce qui est utile pour des pièces structurelles. Les fibres de verre apportent une bonne solidité et une meilleure résistance à la chaleur. En contrepartie, ces filaments sont abrasifs et nécessitent une buse renforcée (acier trempé, ruby, etc.).

      Ces matériaux sont surtout utilisés pour des pièces techniques et fonctionnelles, mais ils demandent plus d’expérience : réglages plus fins, usure du matériel et coût plus élevé. Ils sont donc moins adaptés à l’initiation, mais très intéressants pour des usages avancés en fablab.

      Petg

      Impression 3D d’une orthèse sur mesure en PETG chargé Carbone

       

    • Tableau comparatif

       

       

      Facilité d’impression

      Résistance mécanique

      Résistance à la chaleur

      Flexibilité

      Usage

      PLA

      Très facile

      Faible

      Faible

      Rigide

      Débutant, décoration, prototypes

      PETG

      Moyen

      Bonne

      Moyenne

      Légèrement souple

      Pièces mécaniques

      ABS

      Difficile

      Bonne

      Bonne

      Rigide

      Pièces mécaniques techniques

      ASA

      Moyen

      Bonne

      Bonne

      Rigide

      Pièces extérieures, UV

      TPU

      Difficile

      Moyenne

      Moyenne

      Très souple

      Joints, protections, accroches

      Nylon

      Très difficile

      Très Bonne

      Bonne

      Semi-Souple

      Pièces mécaniques

      PVA

      Difficile

      Faible

      Faible

      Souple

      Supports solubles

       

    • Quizz - Autoévaluation - 2 H5P

    • La maintenance des imprimantes 3D filament

       

      La maintenance d’une imprimante 3D fait partie intégrante de son utilisation au même niveau que l’impression elle-même. Il ne faut pas la considérer comme optionnelle mais plutôt comme une routine afin de conserver la fiabilité machine et de prolonger la durée de vie du matériel. 

    • La maintenance d'utilisation 

       

      L’observation :

      Au quotidien, la maintenance consiste surtout à observer la machine. Un bruit inhabituel, une impression qui accroche moins bien qu’avant ou un filament qui force sont souvent des signaux qu’il ne faut pas ignorer. Nettoyer, vérifier et ajuster régulièrement permet d’éviter que de petits désagréments ne se transforment en pannes plus importantes. Une machine propre et observée reste une machine compréhensible.

      Il est recommandé de garder l’imprimante exempte d’accumulation de poussière, de chutes de filament ou de résidus, notamment autour de la tête d’impression, des axes et du plateau.

       

      La propreté : 

      Plateau

      Le plateau est l’un des éléments les plus sensibles de l’imprimante. Une mauvaise adhérence est très souvent liée à un plateau sale ou mal nettoyé, plus qu’à un mauvais réglage.

      Un nettoyage régulier à l’alcool isopropylique (ISO) permet d’éliminer les traces de doigts, de graisse et de poussière. Pour les plateaux très encrassés, un lavage occasionnel à l’eau tiède et au savon peut être utile, à condition de bien sécher le plateau avant de le remettre en place.

      Il est important d’éviter de toucher la surface d’impression avec les doigts après nettoyage, car le gras de la peau suffit à altérer la surface. Un plateau propre est souvent la solution la plus simple à de nombreux problèmes de décollement.

      Note : il est déconseillé d’utiliser des solutions d’accroches tels que la colle ou spray de fixations hors matériaux techniques. Il existe aujourd’hui des plateaux adaptés aux impressions, un simple nettoyage permet de récupérer son adhérence.

       

      Axes

      Il est également nécessaire de vérifier la propreté des axes

      Les axes doivent rester propres pour garantir des déplacements fluides. La poussière et les résidus de filament peuvent s' accumuler avec le temps. Un simple nettoyage à sec ou avec un chiffon légèrement imbibé suffit dans la majorité des cas.

      nettoyage axes

      Nettoyage d’axes avec un chiffon propre

       

      Tête d’impression

      La buse et le système d’extrusion sont soumis à de fortes contraintes thermiques. Un nettoyage régulier de la buse, notamment lors des changements de filament, permet d’éviter les bouchages et les sous-extrusions.

      Il est aussi important de vérifier que le filament circule librement, sans frottement excessif, et que l’extrudeur ne ronge pas le filament. Ces petits contrôles évitent beaucoup d’échecs d’impression.

      Buse

      Un amas de plastique autour de la buse

       

    • La maintenance des imprimantes 3D filament

       

      Maintenance périodique

      En complément de la maintenance d’utilisation, une maintenance plus approfondie reste nécessaire afin de conserver l’intégrité de la machine.

       

      Les courroies

      Les courroies assurent le déplacement précis de la tête d’impression sur les axes X et Y. Une courroie mal tendue peut entraîner des décalages de couches, des vibrations, des imprécisions ou un effet de “flou” sur les impressions.

      Une courroie trop lâche provoque un manque de précision, tandis qu’une courroie trop tendue peut user prématurément les roulements, les moteurs ou la courroie elle-même. La bonne tension est souvent décrite comme ferme mais souple : la courroie doit résister légèrement lorsqu’on appuie dessus, sans être rigide comme une corde de guitare.

      La tension se règle généralement via des tendeurs intégrés ou des vis prévues à cet effet. Il est conseillé de faire ces ajustements machine éteinte, doucement et par petites corrections, puis de vérifier le résultat à l’impression.

      tension couroie

      Vérification d’une tension de courroie

      Les axes

      Certains systèmes nécessitent une lubrification légère, selon les recommandations du constructeur. 

      Attention : Ne pas trop graisser au risque d’encrasser les axes ! Utilisez des outils imprimés adaptés.

      Calibration automatique

      Les imprimantes de dernières générations intègres des calibrations automatiques, notamment pour le nivellement du plateau, réglages de flux d’extrusion, compensations de vibrations etc... Ces calibrations sont à effectuer régulièrement, et idéalement après chaque mise à jour logicielle, car une mise à jour peut modifier le comportement de la machine ou réinitialiser certains paramètres.

      Même si ces systèmes automatisés nous facilitent la vie, ils ne remplacent pas totalement notre vigilance et expertise.

    • Tableaux de checkup

       

      Tableau de checkup quotidien

       

      A vérifier

      Action

      Fréquence

      Observation

      Bruits, vibrations ou changement de comportement

      Identifier la cause, nettoyer ou ajuster un paramètre

      Très régulier

      Plateau

      Adhérence, traces de doigts, poussière, plateau encrassé

      Nettoyage alcool iso ou eau tiède + savon si encrassé

      Très régulier

      Axes

      Présence de poussière ou résidus

      Nettoyage à sec ou chiffon

      Régulier

      Tete d’impression

      Résidus de filaments, écoulement irrégulier

      Nettoyage de la buse (à chaud si blocage)

      Régulier

      Extrusion

      Filament qui force ou rongé

      Vérifier le passage du filament et de l’extruder

      Régulier

       

      Tableau de checkup hebdomadaire

       

      A vérifier

      Action

      Fréquence

      Courroies

      Tension, usure, bruit

      Ajuster la tension

      Périodique

      Axes

      Fluidité de déplacement

      Nettoyage et lubrification légère

      Périodique

      Lubrification

      Excès ou manque de graisse

      Appliquer modérément

      Voir constructeur

       

      Tableau de checkup logiciel

       

      A vérifier

      Action

      Fréquence

      Nivellement du plateau

      Précision de la première couche

      Calibration automatique

      Très régulier

      Calibration extrusion

      Concordance des cotes d’impression, pièces propres

      Nettoyage alcool iso Calibration automatique

      Si modifications

      Compensation vibrations

      Qualité des surfaces

      Calibration automatique

      Périodique

      Mises à jour logicielles

      Vérification du firmware et des versions des slicers

      Relancer toutes les calibrations automatiques 

      Après chaque mises à jour firmware

       

    • Quizz - Autoévaluation - 3 H5P

    • Sécurité et bonnes pratiques

       

      L’impression 3D filament est globalement sûre, mais certaines précautions sont indispensables. Les températures de buse peuvent dépasser 200 °C, le plateau peut être très chaud et les axes se déplacent rapidement.

       

    • Risques principaux à connaître

       

      • Chaleur / brûlures : buse (200–300 °C), plateau chauffant (jusqu’à 110 °C).

      • Vapeurs et particules : certains filaments dégagent des COV (composés organiques volatils) et des particules fines.

      • Incendie : machines chauffantes, impression longue sans surveillance.

      • Mécanique : pièces en mouvement (axes, courroies).

      • Électrique : alimentation, câbles, bricolages.

       

    • Vapeurs et qualité de l'air

       

      Lors de l’impression, certains filaments peuvent dégager des vapeurs et des particules fines. Une bonne ventilation permet de préserver la qualité de l’air et le confort des utilisateurs, en particulier lors de l’utilisation de matériaux techniques.

      • PLA : peu de vapeurs, risque faible

      • PETG : faible à modéré

      • ABS / ASA / Nylon : vapeurs plus nocives, odeur forte., particules

      • Filaments chargés : émissions + poussières abrasives

       

      Les bonnes pratiques sont les suivantes :

      • Ventilation efficace de la pièce

      • Idéalement enceinte fermée + extraction / filtre (HEPA + charbon actif)

      • Éviter les impressions longues de matériaux techniques dans un espace fermé et occupé

      • Ne pas manger / boire à proximité des machines

       

    • Risques d'incendies

       

      Les imprimantes 3D fonctionnent sur de longues durées avec des éléments chauffants. Même si les incidents sont rares, il est essentiel d’adopter des bonnes pratiques de surveillance et de prévention pour limiter tout risque d’incendie.

      • Ne jamais laisser une impression longue sans contrôle, surtout la nuit.

      • Utiliser des imprimantes en bon état d’entretien

      • Câbles propres, pas de multiprises surchargées

      • Plateau dégagé

      • Extincteur adapté à proximité 

      • Détecteur de fumée dans le local

       

    • A savoir

       

      Il est recommandé de rester présent au moins pendant les premières minutes d’une impression afin de vérifier que tout se déroule correctement. En cas de problème évident (pièce qui se décolle, amas de filament), il faut interrompre l’impression plutôt que de la laisser se poursuivre inutilement.

      De nombreuses machines récentes intègrent des systèmes de détection de problèmes d’impression avec des capteurs Lidar et des caméras. Ces systèmes permettent d’éviter de continuer une impression qui pose problème comme par exemple :

      • Défauts de spaghettis 

      • La buse est remplie de filaments

      • Le filament n’extrude plus

      • La pièce se décolle du plateau …

       

    • Recyclage et revalorisation

       

      L’impression 3D génère des déchets plastiques (ratés d’impression, supports, chutes) qui peuvent être revalorisés localement. Le recyclage permet de réduire l’impact environnemental tout en sensibilisant aux usages responsables des matériaux.

      Il est important de ne pas considérer ces éléments uniquement comme des rebuts, mais comme une matière qui peut parfois être réutilisée.

      Plusieurs approches existent. Certaines structures s’équipent de broyeurs et d’extrudeuses qui permettent de transformer les morceaux de plastique en nouveau filament. D’autres préfèrent faire fondre les déchets pour créer des plaques, qui serviront ensuite de base à d’autres projets.

    • Avant revalorisation

       

      Trier

      Le tri des plastiques est une étape fondamentale avant toute démarche de recyclage, de refonte ou de revalorisation. Tous les plastiques ne possèdent pas les mêmes propriétés, ne fondent pas aux mêmes températures et ne sont pas compatibles entre eux. Un mauvais tri peut entraîner des défauts de matière, des échecs techniques, voire des risques de sécurité lors de la fusion.

      Identifier correctement les plastiques permet de garantir une qualité minimale du matériau recyclé, de préserver les machines et d’assurer des conditions de travail sûres. En impression 3D comme dans le recyclage, la rigueur du tri est aussi importante que le processus de transformation lui-même.

      Ce travail de tri est également un outil pédagogique fort : il permet de mieux comprendre la diversité des plastiques, leurs limites de recyclage et l’impact de nos choix de matériaux. Une bonne identification en amont conditionne la réussite de toutes les étapes suivantes, qu’il s’agisse de plaques fondues, de refabrication de filament ou de projets de revalorisation plus larges.Note : Nous pouvons noter qu’il existe des détecteurs de plastiques sur le marché.

       

      Broyer

      Le broyage est une étape clé dans le processus de recyclage des plastiques en fablab. Il permet de transformer des pièces imprimées, chutes ou déchets plastiques en paillettes ou granulés, plus faciles à stocker, à fondre ou à réextruder. La rigueur de cette étape conditionne directement la qualité et la qualité du matériau recyclé.

      Le broyage implique des risques mécaniques importants. Les broyeurs sont équipés de lames et rotors capables de sectionner des pièces épaisses.

      Mise en machine

      Broyage de filets de pêches

      Broyer

      Résultat d’un broyat de filets de pêches

    • Revalorisation

       

      Plaques fondues

      Après le broyage, les plastiques peuvent être refondus pour créer des plaques pleines et homogènes. Les broyats sont répartis dans un moule ou un cadre, puis chauffés à une température adaptée au matériau afin de les faire fondre. Une phase de mise en pression et de refroidissement contrôlé permet d’obtenir des plaques solides, d’épaisseur régulière.

      PlaquesPlaque cadre

      Plaques réalisées dans un cadre de presse à chaud

      Les plaques fondues peuvent être usinés avec différents outils comme par exemple une CNC ou une découpeuse Laser

      • Découpe laser : Le laser permet une grande précision de formes complexes. La mise en place est également facile.

      Attention : Tous les matériaux ne sont pas adaptés pour cette technique, il faut également noter de nombreuses déformations dues à la chaleur du laser qui fait fondre la matière. Les émanations de plastiques brûlés sont également dangereuses pour la santé et nécessitent des EPI adaptés et une ventilation efficace.

      plaque decoupe laser

      Découpe laser d’une plaque de plastique fondues

      • CNC / fraiseuse numérique : elle est idéale pour les plaques plus épaisses ou pour des pièces structurelles. La CNC permet le perçage, le détourage et le surfaçage, offrant un rendu robuste et fonctionnel. Pas de fonte de plastique dans ce cas, nous nous retrouvons dans les mêmes conditions qu’un fraisage classique de bois / plastique.

      plaque CNC

      Plaque usinée à la CNC

       

      Fabrication de filament

      La refabrication de filament vise à réutiliser le broyat séché pour créer une nouvelle bobine utilisable lors de nos impressions 3D. 

      Les matériaux doivent être rigoureusement triés, propres et secs, et la qualité du filament produit peut varier suivant sa provenance, l’environnement direct et la qualité des matériaux fournis. Il est également nécessaire d’ajouter un pourcentage de pellets de la même matière neufs afin de produire un filament utilisable.

      machine extrusion

      Une extrudeuse transforme du PLA broyé et séché en filament

      Bien que le filament recyclé soit souvent moins régulier qu’un filament industriel, il est parfaitement adapté aux tests, prototypes ou usages non critiques. Cette pratique permet de réduire les coûts, d’expérimenter et de mieux comprendre les contraintes liées à la matière.

      plastique recyclé

      Poignée de lave-vaisselle imprimée en filament recyclé

      Injection

      Notre plastique broyée peut également être utilisée dans de l’injection.
      Nous pouvons retrouver des presses à injection tel que celles du projet Precious Plastic  ou encore Holipress .

      Le plastique broyé est utilisé pour être fondu et pressé dans une buse haute température pour être injecté dans un moule.

      Ce moule peut être en métal ou en métal et être usiné dans les Fablabs avec des CNC ou imprimantes résines pour se préserver des déformations dû à la température d’extrusion.

      Sources :
      https://www.preciousplastic.com
      https://holimaker.fr

       

    • Tableau comparatif

       

       

      Injection plastique

      Plaques fondues

      Filaments

      Niveau technique

      Moyen

      Faible

      Elevé

      Matériel nécessaire

      Presse à injection, moules

      Presse chauffante, four, moules

      Broyeur, sécheur, extrudeuse

      Coût

      Elevé

      Faible

      Elevé

      Qualité du résultat

      Elevé

      Irréguglier

      Très variable

      Usages

      Petites séries

      Créations, mobiliers, signalitiques…

      Prototypes

       

    • Quizz - Autoévaluation - 4 H5P

    • Le futur de l'impression 3D filament 

       

      L’impression 3D filament est une technologie en constante évolution. Longtemps cantonnée à des impressions basiques, mono matériaux et mono couleurs, nous avons aujourd’hui de nombreux usages plus complexes, mêlant plusieurs couleurs, plusieurs matériaux et des propriétés mécaniques différentes dans une même pièce. Ces évolutions ne transforment pas seulement les machines, mais aussi la manière de concevoir et de fabriquer.

    • Vers le multi couleurs et le multi matières accessible

       

      Les premières solutions multi-couleurs telles que la Palette de chez Mosaic, reposent principalement sur des changements successifs par la soudure de fils entre eux. Ce processus est souvent long, gourmands en matière et peu adapté à des usages intensifs. Progressivement, les fabricants développent des systèmes plus efficaces, capables de limiter les pertes et d’améliorer la fiabilité.

      Avenir - Palette

      Multi couleurs par soudure de filament automatique Palette

      Des solutions comme les systèmes de changement de filament automatisés comme le MMU de chez Prusa ou l’AMS de chez Bambulab se sont démocratisés depuis 2023. Ces systèmes intègrent des bobines dont le fil d’impression vient être changé automatiquement et purgé afin de garder de ne pas contaminer la couleur précédente.

      Systeme AMS

      Système AMS Bambulab

      Aller plus loins :
      Mosaïc Palette : https://mosaicmfg.com
      AMS Bambulab : https://eu.store.bambulab.com/fr/products/ams-2-pro
      MMU Prusa : https://www.prusa3d.com/fr/produit/original-prusa-mmu3-for-mk4s-mk3-9s-full-kit-2/ 

       

    • Mélange de matériaux et composites avancés

       

      Les outils

      Un des axes forts du développement actuel est la capacité à imprimer plusieurs matériaux ou couleurs dans une seule pièce sans les contraintes des anciens systèmes. 

      Aujourd’hui, des innovations comme le système INDX développé par Prusa en collaboration avec Bondtech repoussent les limites actuelles. Plutôt que de simplement changer un filament, le système INDX utilise une tête active qui s’attache à des outils passifs contenant chacun un filament différent, permettant des impressions avec jusqu’à huit matériaux ou couleurs simultanément, avec peu ou pas de gaspillage de filament entre les changements.

      INDX

      Système de changement d’outil INDX

      On retrouve une démonstration lors de la Formnext 2025 ; d’impression silicone grâce à ce système.

      Nous retrouvons un système similaire chez Snapmaker avec sa U1 ou encore chez Bambulab avec la H2C et son système Vortek qui change les buses et non pas les têtes entières.

      Vortek

      Système de changement de buse Vortek

       

      Attention : certains matériaux peuvent être incompatibles ensemble comme le PLA et le PETG ou encore le PLA et l’ABS en raison de la présence de forte température dans le caisson d’impression. 

      Aller plus loins :
      INDX : https://www.prusa3d.com/applications/prusa-3d-printers-with-bondtech-indx_243519
      Vortek  : https://www.youtube.com/watch?v=rluJj3NEdQA

      La résistance  

      Des systèmes comme la FibreSeeker 3 repoussent les limites des composites en intégrant des fibres de carbone continues directement dans l’impression. Cette imprimante utilise une tête d’impression qui extrude simultanément la matière de base et de la fibre continue, créant des structures très résistantes voir parfois, proche du métal.

      Ces évolutions rapprochent progressivement l’impression 3D filament de usages semi-industriels, tout en conservant l’accessibilité.

       

    • Nouveaux matériaux et élargissement des usages

       

      Les fabricants explorent aussi des filaments qui sortent des catégories classiques par leur comportement matériel ou leur empreinte environnementale dont voici quelques exemples :

       

      Filament biodégradable
      Filament biodégradable Colorfabb

      filament conducteur

      Filament conducteur de chez Proto Pasta
      ignifugéFilament Nanovia ignifugé

      Filament biodégradable :

      Des filaments 100% biosourcés, sans microplastiques et 100% biodégradables
      https://colorfabb.com/sustainability

      		 Filament conducteur :
      https://proto-pasta.com/products/conductive-pla?variant=1265211476

      Filament ignifugé :
      https://nanovia.tech/ref/flex-v0/

       

       

      Machines plus intelligentes et plus autonomes

      Les imprimantes 3D filament intègrent depuis peu de nombreux outils qui utilisent de l’intelligence artificielle. : nivellement du plateau, compensation des vibrations, calibrations dynamiques de l’extrusion ou diagnostics d’erreurs deviennent des standards. Ces systèmes améliorent la fiabilité globale, nous sollicites pour nos maintenances et préviennent des erreurs 

      Attention : Comme pour la maintenance, ces automatismes ne remplacent pas totalement la compréhension de la machine. Ils doivent garder un rôle d’assistants, qui facilitent l’usage sans supprimer la nécessité d’observer, de comprendre et de corriger.

       

    • Espace collaboratif de document de maitrice machine

       

      Vous trouverez ici des fichiers de maitrice machine partagés par différents FabLabs afin d’enrichir et compléter la formation.

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    • RoseLab_Formation_impression_3D Fichier