3D FDM quand les imprimantes « grand public » se mettent au service des pros

Encore mal connue, et donc peu utilisée par le monde de la construction, la technologie additive est aujourd’hui en passe de devenir le must au sein des entreprises confrontées à la production de maquettes ou de pièces en petites séries. Si les imprimantes 3D industrielles ont connu un recul sensible en 2024, cela n’est pas le cas des imprimantes d’entrée de gamme vendues sous le seuil des 2.500 dollars puisque celles-ci ont enregistré un boom compris entre 20 et 40%. Et 2025 devrait encore permettre une belle progression puisque les prévisions font état d’une nouvelle hausse des volumes de 15%. Cet engouement est en partie expliqué par l’attrait des amateurs de DIY, mais l’intérêt des entreprises pour ces équipements est lui aussi de plus en plus marqué.

Le segment des imprimantes industrielles en recul

Selon les analyses de marché, les entreprises semblent de plus en plus se détourner des imprimantes 3D industrielles pour privilégier les imprimantes ‘grand public’ vendues par les poids lourds Creality, Anycubic, Bambu Lab et Elegoo. A quatre, ces acteurs de référence de l’impression additive ont représenté près de 94 % des ventes dans cette catégorie. On peut comprendre les raisons de ce succès : bien que plus compactes, ces imprimantes offrent désormais les mêmes fonctionnalités que leurs grandes sœurs industrielles. Certaines d’entre elles disposent désormais d’un caisson fermé et d’une filtration pour régler le problème des émanations nocives produites lorsqu’on utilise certains filaments. Elles disposent souvent d’une connectivité Wifi permettant de faire passer directement le fichier modélisé vers l’imprimante. Enfin, elles sont équipées d’extrudeurs à entraînement direct capables de produire des températures plus élevées, permettant ainsi de travailler avec des matériaux techniques autrefois réservés aux imprimantes industrielles comme le polycarbonate ou le nylon.

Maquettes, prototypes, pièces sur mesure...

Grâce à ces avancées, ces imprimantes de bureau rendent de nombreux services aux entreprises : impression de maquettes, réalisation de prototypes, fabrication de pièces sur mesure... Néanmoins, pour les novices, de nombreuses questions subsistent. Cette technologie est-elle simple à utiliser ? Quelles sont ses limites ? Quels logiciels de modélisation utiliser ? Et surtout, quels sont les coûts des équipements et des consommables ? Lorsque les premières machines d'impression additives sont apparues sur le marché, cet investissement nécessitait des engagements budgétaires considérables. Pour disposer d'une machine de stéréolithographie, sans compter les consommables eux aussi particulièrement coûteux, pas loin d’un demi-million d’euros était nécessaire au début des années'80.

Technologie du fil fondu

Dix ans plus tard, on a vu arriver sur le marché la technologie de fil fondu avec les premières imprimantes FDM telles qu’on les connait aujourd'hui. La première à être sortie était la Stratasys FDM, vendue entre 50 et 100.000 euros en fonction des versions et des options. Au tournant du millénaire, de nouvelles diminutions de prix ont rendu ces équipements un peu plus abordables pour les entreprises. La vraie démocratisation est intervenue quelques années plus tard, amenant enfin ces équipements à rejoindre le registre des équipements aussi standards que les imprimantes laser ou à jet d’encre. Autre point fort de ces imprimantes FDM : leur manipulation ne nécessite plus d’être féru de technologie.

L’étape de la modélisation, un casse-tête ?

Reste néanmoins la modélisation qui nécessite une bonne capacité à projeter ses idées au niveau spatial, en plus d'un sens esthétique, ergonomique et analytique aigu pour l’utilisation des logiciels les plus courants. C’est d’ailleurs l’obstacle le plus fréquent à l’utilisation de cette technologie. Par manque d’envie ou par manque de temps, les entreprises susceptibles de recourir à l’impression 3D avaient encore tendance à externaliser cette opération, prétextant un écolage trop lent de leurs collaborateurs avant de pouvoir sortir des pièces 3D correctes. En tout état de cause, les entreprises qui étaient toutefois déjà acclimatées à la modélisation sur SolidWorks ne feront qu'une bouchée des fusion360 et autres logiciels de CAD généralement utilisés en tandem avec les imprimantes 3D FDM grand public. Pour les autres, un simple apprentissage via des formations accélérées, via de simples tutos ou par essai-erreur suffit désormais pour débuter.

Instant de vérité avec le test de la Neptune 4 Max

Pour les besoins de notre expérience, nous avons jeté notre dévolu sur Elegoo, une marque asiatique qui se distingue par des équipements de fort bonne facture, et disponible dans une gamme de prix étendue allant de 150 à 2.500 euros. Dans la gamme des imprimantes de plus grand gabarit, nous avons eu la chance de tester l’Elegoo Neptune 4 Max. Ce modèle répondait à la quasi-totalité de nos critères et s'est nettement distinguée de la concurrence. En effet, elle dispose d'une surface d'impression de 420mm sur 420mm sur 480mm, offrant un volume de travail deux fois important que celui d’une imprimante lambda. De plus, ce modèle offre de série diverses fonctionnalités particulièrement utiles comme la connectivité Wifi, un nivellement du plateau automatique en 120 points (bed leveling), un écran avec une interface intuitive, un éclairage très pratique permettant de voir clairement l'impression en cours, un détecteur de fin de filament... Le tout pour un prix très abordable actuellement fixé sous la barre des 400 euros. Envoyée depuis l’Allemagne, la Neptune 4 Max est arrivée prémontée en quelques jours. Le reste s'assemble facilement en moins d'une heure pour quiconque est impatient d'utiliser ce nouvel équipement. Après un court instant de modélisation et de paramétrage avec l'extension Elegoo sur Cura (logiciel permettant de transformer les fichier STL en GCODE lisible pour l'imprimante), nous voilà déjà avec une cheville en 8x22mm entre les mains. Temps d'impression : 8 minutes. A peine le temps de prendre sa voiture pour se rendre vers le Brico le plus proche.

Les limites ? Celle de votre imagination

Très bien, mais pour produire quels types de pièces ? Ici, les seules limites sont celles de votre imagination, et de votre dextérité dans l’utilisation du logiciel de modélisation. En reliant votre Neptune 4 Max à un scanner, vous pourrez enregistrer chaque détail de la gargouille d’une cathédrale, la saisir sur votre ordinateur via l’interface Elegoo et l’envoyer via Wifi à l’imprimante avant de la reproduire à l’identique. Vous pourrez produire des pièces conçues avec une structure en nids d’abeilles ou lattices de façon à minimiser la consommation de filament, et à diminuer le poids de l’élément produit tout en maintenant un niveau de résistance physique élevé (résistance à la traction, à la compression, au cisaillement, à la flexion etc.). Et mille autres choses encore. Bref, à vous de lâcher prise, et de laisser parler votre créativité.