Fused Deposition Modeling (FDM)
Qu’est-ce que le Fused Deposition Modeling ?
Le Fused Deposition Modeling (FDM) est l’une des méthodes d’impression 3D les plus répandues. En français, ce procédé est également appelé dépôt de matière fondue.
Comment fonctionne le Fused Deposition Modeling ?
De manière générale, une pièce est construite couche par couche, de bas en haut, à l’aide d’une imprimante 3D. Dans le procédé FDM, on utilise un fil plastique, appelé filament, enroulé sur une bobine. Ce filament est entraîné vers l’extrudeur, où il est chauffé jusqu’à devenir semi-liquide, puis acheminé vers la tête d’impression (hotend). Celle-ci dépose le matériau fondu de manière précise sur le plateau d’impression.
Il est essentiel que la première couche adhère correctement au plateau afin de constituer une base stable pour les étapes suivantes. Le procédé se poursuit par le déplacement progressif de la tête d’impression vers le haut, avec un dépôt successif de couches de plastique. Pendant ce temps, le matériau refroidit lentement, se lie aux couches adjacentes sans s’écouler, et permet ainsi la formation de l’objet tridimensionnel souhaité.
C’est pour cette raison que le Fused Deposition Modeling est classé parmi les procédés de fabrication additive.
Au-delà des objets ou figurines en plastique, l’impression 3D par FDM permet aujourd’hui d’utiliser des matériaux tels que le nylon, ainsi que des filaments chargés en cuivre ou en acier. Le processus d’impression peut également être interrompu de manière ciblée afin de combiner plusieurs matériaux dans une même pièce. L’utilisation de filaments de différentes couleurs offre par ailleurs de nombreuses possibilités créatives.
Où le FDM est-il utilisé ?
Le procédé FDM est largement utilisé pour la fabrication de prototypes, la conception de pièces mécaniquement sollicitées, ainsi que pour la réalisation de modèles destinés aux procédés de moulage à cire perdue. En médecine, il est notamment employé pour la fabrication de prothèses.
De manière générale, le Fused Deposition Modeling est aujourd’hui utilisé dans de nombreux secteurs industriels, mais également dans le domaine médical.
Quels sont les avantages et les inconvénients du FDM ?
Parmi les avantages, on peut citer le coût relativement faible des imprimantes 3D et des filaments nécessaires au procédé FDM, ainsi que la rapidité de mise en production. L’utilisation croissante de cette technologie contribue par ailleurs à l’amélioration continue des processus, rendant le procédé toujours plus efficace.
En revanche, les surfaces obtenues ne sont pas parfaitement lisses, et les pièces produites présentent généralement une résistance mécanique inférieure à celle obtenue avec d’autres procédés. De plus, la fabrication nécessite parfois des structures de support, qui doivent être retirées après l’impression.
Qui a inventé le Fused Deposition Modeling ?
La technologie FDM a été inventée en 1989 par l’ingénieur en mécanique Scott Crump, avec l’aide de son épouse. À l’origine, il souhaitait simplement fabriquer un jouet pour sa fille. En expérimentant différents matériaux et en construisant un dispositif rudimentaire équipé d’un pistolet à colle, il posa ainsi les bases de ce procédé d’impression 3D.
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