Meilleures imprimantes 3D : quelle imprimante 3D choisir en 2022 ?

Plus abordable que jamais, l’imprimante 3D connaît un véritable essor depuis plusieurs années. Cette technologie d’impression offre un éventail presque infini de possibilités. Elle donne la possibilité d’imprimer ce que l’on veut à moindre coût et peut rapidement transformer des conceptions numériques 3D en objet de la vie quotidienne.

Afin que vous puissiez choisir la meilleure imprimante 3D, nous avons réalisé un comparatif des meilleures imprimantes 3D du moment. Voici tout ce que vous devez savoir sur cette technologie, ainsi qu’un guide d’achat sur les meilleures imprimantes 3D en 2022 issus de nos tests.

Le buzz de l’impression 3D a commencé il y a quelques années, attirant l’attention du grand public de manière considérable. Les médias ont largement contribué à faire de « l’impression 3D » le dernier mot d’ordre de l’innovation technologique. Ils ont commencé à montrer fréquemment le véritable potentiel de cette industrie fascinante. Depuis lors, l’impression 3D a pris d’assaut le pays. Les gens aiment l’idée de pouvoir créer toutes sortes de produits personnalisés au fur et à mesure de leurs besoins. Pourtant, malgré ce phénomène récent, l’impression 3D est avec nous depuis un moment. Il existe depuis bien plus longtemps que la plupart des gens ne le pensent, c’est certain. L’objectif de ce guide est de vous présenter l’histoire détaillée de l’impression 3D. Nous partirons de ses débuts jusqu’à nos jours et au-delà.

L’impression 3D en termes simples

Avant de poursuivre, il est important de définir l’impression 3D en termes simples pour les lecteurs non initiés. Si vous comprenez déjà le fonctionnement de la technologie 3D, n’hésitez pas à sauter cette section. Pour tous les autres, cela vous rapportera de le lire. Ne vous inquiétez pas; nous n’allons pas devenir trop techniques ici.

Vous entendrez souvent d’autres personnes qualifier l’impression 3D de fabrication additive (AM). Ce dernier implique l’ensemble du processus de fabrication d’objets solides 3D à partir de fichiers générés par ordinateur ou de fichiers numériques. Le processus d’impression 3D proprement dit n’est qu’une partie de l’ensemble de la procédure. Malgré cela, les deux termes sont largement interchangeables de nos jours, donc par souci de simplicité, nous utiliserons la plupart du temps l’impression 3D.

Alors, qu’est-ce que l’impression 3D exactement et pourquoi devriez-vous vous en soucier ?

La technologie d’impression 3D a commencé à révolutionner la façon dont nous produisons des objets physiques entiers et des pièces au cours des dernières années. La gamme de choses produites par l’impression 3D aujourd’hui est vaste et continue de devenir plus ambitieuse. Au moment de la rédaction de cet article, nous pouvons imprimer en 3D n’importe quoi, des simples jouets aux vêtements en passant par les outils. Nous pouvons également utiliser la technologie pour produire des instruments de musique et même des parties du corps humain. Oui, vous avez bien lu. Le potentiel, semble-t-il, est infini.

Comment fonctionne exactement l’impression 3D ?

La meilleure façon de décrire l’impression 3D est de regarder comment fonctionne une imprimante à jet d’encre ordinaire. Nous créons d’abord le fichier informatisé, quelle que soit sa forme. Il peut s’agir d’un fichier de traitement de texte, d’une feuille de calcul, d’une image, etc. Une fois que notre fichier est prêt, nous le téléchargeons sur l’imprimante via l’ordinateur, puis appuyez sur la ‘ bouton. L’imprimante extrude ensuite (force) l’encre d’une buse sur le papier. Après un seul cycle d’impression, le résultat final est une représentation en deux dimensions du fichier numérique. L’impression 3D fonctionne de la même manière. Les principales différences résident dans les matériaux utilisés et les cycles d’impression supplémentaires.

Avec l’impression 3D, vous devez également télécharger un fichier numérique sur l’imprimante. Vous verrez ces fichiers appelés modèles 3D, infographies 3D, fichiers CAO, etc. Quoi qu’il en soit, l’imprimante 3D a besoin d’un fichier avant de pouvoir imprimer votre conception. L’impression 3D utilise des types d’encre spéciaux, appelés filaments. Ceux-ci peuvent aller des thermoplastiques aux métaux, en passant par le verre, le papier et même les substances ligneuses. Nous nous pencherons plus en détail sur les matériaux d’impression 3D plus tard. Et l’autre différence principale est que l’impression 3D doit passer par de nombreux cycles d’impression, ou couches, pour produire un objet physique. C’est de là qu’il tire son nom de « fabrication additive ». Comme vous pouvez le voir, les théories d’impression entre jet d’encre et 3D sont très similaires.

Que dois-je savoir d’autre sur l’impression 3D et la technologie d’impression ?

La chose la plus excitante à propos de l’impression 3D aujourd’hui est qu’elle n’est plus l’affaire des scientifiques, des ingénieurs et des expériences scientifiques. Il devient populaire en raison de la demande croissante des consommateurs intéressés. Le résultat est des machines plus petites, plus faciles à utiliser et à des coûts bien inférieurs. Les amateurs et les passionnés peuvent désormais acheter des imprimantes 3D à petit budget pour le prix d’un smartphone ordinaire. Certains pensent même que nous allons bientôt imprimer en 3D nos propres produits uniques à la demande. À quel point cela est cool!

L’impression 3D à la fin des années 1980

Oui vous avez bien lu le titre. La stéréolithographie (SLA), communément appelée impression 3D, existe depuis les années 1980. Ces premiers pionniers l’appelaient les technologies de prototypage rapide (RP). C’est un peu une bouchée pour la plupart d’entre nous, d’où le terme impression 3D est né. Bien que l’impression ne soit qu’une partie du processus, la plupart des gens préfèrent utiliser le terme « impression 3D » lorsqu’ils parlent de la technologie en général. Dans les années 1980, peu de gens auraient pu réaliser le plein potentiel de cette technologie étonnante. Ils ont d’abord utilisé ce processus initial comme un moyen abordable de créer des prototypes pour le développement de produits dans certaines industries.

Peu de gens le savent

Peu de gens le savent, mais un avocat japonais du nom de Dr Hideo Kodama a été la première personne à déposer un brevet pour la technologie de prototypage rapide (RP). Malheureusement pour lui, les autorités ont rejeté sa demande. Pourquoi? Parce que Kodama a raté le délai d’un an et n’a donc pas déposé à temps toutes les exigences en matière de brevets. C’était en mai 1980. Comme le Dr Kodama était un avocat spécialisé en brevets, sa bévue était à la fois embarrassante et désastreuse.

Voici autre chose qui n’est pas de notoriété publique : quatre ans après le Dr Kodama, une équipe d’ingénieurs français a décidé de fonctionner avec la technologie. Bien qu’ils aient un vif intérêt pour la stéréolithographie, ils doivent bientôt abandonner leur mission. Malgré leurs meilleures intentions, il y avait un triste manque d’intérêt pour l’impression 3D d’un point de vue commercial. Ce n’était pas la fin cependant. Il y avait quelqu’un d’autre qui avait un vif intérêt pour la technologie, et il a repris là où les Français s’étaient arrêtés.

Avance rapide jusqu’en 1986

L’origine réelle de l’impression 3D, telle que nous la connaissons, a une date différente. Aujourd’hui, nous pouvons retracer le tout premier brevet pour SLA en 1986. Pour vous donner une idée de la durée de son existence, si vous avez moins de 30 ans, c’est avant votre naissance. Le brevet appartenait à un inventeur américain du nom de Charles (Chuck) Hull . Il a été le premier à inventer la machine SLA (imprimante 3D). Il s’agissait du premier appareil de ce type à imprimer une pièce physique réelle à partir d’un fichier numérique (généré par ordinateur). Hull a ensuite cofondé DTM Inc., que 3D Systems Corporation a ensuite acquis.

Depuis ses modestes débuts, 3D Systems Corporation est devenu un nom synonyme d’impression 3D. En fait, c’est l’une des organisations les plus importantes et les plus productives à opérer dans le secteur de l’impression 3D au sens large aujourd’hui. Même Hull lui-même a admis qu’il avait sous-estimé le véritable impact et le potentiel que sa création aurait sur le monde moderne. Aujourd’hui encore, de nouvelles recherches et des innovations passionnantes progressent à un rythme sans précédent.

Voici un récapitulatif des événements :

1980 : Le brevet de la technologie de prototypage rapide (RP) échoue par le Dr Kodama
1984 : Stéréolithographie reprise par une équipe française mais rapidement abandonnée
1986 : Stéréolithographie reprise par l’inventeur américain Charles (Chuck) Hull
1987 : Toute première machine SLA-1
1988 : Première machine SLS par DTM Inc ; acquis plus tard par 3D Systems Corporation

Il y avait beaucoup d’autres activités moins connues qui se déroulaient en arrière-plan pendant cette période :

Fabrication de particules balistiques (BPM) brevetée par William Masters
Fabrication d’objets laminés (LOM) brevetée par Michael Feygin
Solid Ground Curing (SGC) breveté par Itzchak Pomerantz et al
Impression tridimensionnelle (3DP) brevetée par Emanuel Sachs et al

Seuls ceux qui étaient impliqués dans les technologies d’impression 3D au début des années 1990 auraient été au courant du buzz qui se passait à cette époque. Mais comme toutes les compétitions, ce sont les meilleurs des meilleurs qui survivent et continuent à faire leur marque dans le monde. Aujourd’hui, il nous reste trois originaux, qui sont :

Systèmes 3D
EOS
Stratasys

Le reste, comme on dit, appartient à l’histoire.

Quand l’impression 3D est devenue populaire

L’impression 3D est devenue populaire à la fin des années 1980, mais pas au sens public. Sa popularité au début était parmi diverses industries. Ils l’aimaient car il offrait un prototypage rapide de produits et de conceptions industriels. Il s’est avéré rapide et précis, mais il était également rentable. Pour de nombreuses industries, la technologie de prototypage rapide cochait de nombreuses cases et continue de le faire.

Comme toutes les grandes innovations, l’impression 3D a dû traverser un cycle de vie avant d’atteindre sa maturité. La plupart des bonnes idées ne décollent jamais, pour toutes sortes de raisons, mais quelques-unes le font. La bonne nouvelle est que la technologie de fabrication additive (FA) a réussi. Si nous prenons l’impression 3D de son origine à nos jours, elle ressemblera à ceci :

Le stade de la petite enfance: 1981 à 1999
Le stade de l’adolescence : 1999 à 2010
La scène adulte : 2011 à nos jours

Certains diront que les imprimantes 3D et la technologie d’impression 3D sont maintenant à leur apogée. D’autres diront qu’il y a encore un chemin long et passionnant devant nous. Ce dernier groupe est probablement correct, car le potentiel futur semble incroyable. Pensez à la nourriture 3D et aux parties du corps humain – tout est sur la table.

Examinons chacune de ces étapes importantes une à la fois :

Étape 1 : L’histoire de l’enfance de l’impression 3D

Cette période va de 1981 à 1999. Tout a commencé au Japon avec le Dr Hideo Kodama du Nagoya Municipal Industrial Research Institute (NMIRI). C’était un institut de recherche public dans la ville de Nagoya. C’est ici que le Dr Kodama a publié ses découvertes sur un système de prototypage rapide (RP) entièrement fonctionnel. Le matériau utilisé pour le processus était un photopolymère, un type de résine activée par la lumière. C’était l’époque où le premier objet solide imprimé en 3D est né. Chaque cycle d’impression ajoutait une nouvelle couche à la précédente. Ce faisant, chacune de ces couches correspondait à une coupe transversale dans le modèle 3D. Ce sont les humbles débuts de l’industrie. Et vous savez ce qui est arrivé après cela au brevet échoué du Dr Hideo Kodama (voir ci-dessus).

Point d’intérêt : Le photopolymère est une sorte de substance à base d’acrylique. Il quitte la buse de l’imprimante sous forme liquide d’où un faisceau laser ultraviolet (UV) frappe le matériau exposé. Le photopolymère exposé passe instantanément d’un liquide à un plastique solide. Une fois que les couches imprimées ont finalement atteint la hauteur du modèle, l’objet 3D est terminé. Lorsque les nouvelles de la stéréolithographie sont apparues pour la première fois, elles ont excité les inventeurs comme jamais auparavant. Pour eux, cela signifiait qu’ils avaient le potentiel d’imprimer des prototypes précis et de tester de nouvelles conceptions beaucoup plus rapidement. Cela signifiait également qu’ils seraient en mesure d’imprimer des prototypes avec beaucoup moins de temps et de coûts d’investissement initiaux.

Passant trois ans à 1984, c’était l’époque de Chuck (Charles) Hull. Hull a ensuite innové dans la technologie d’impression 3D en inventant la stéréolithographie (SLA ou SL). SLA est spécial car il permet aux concepteurs de créer leurs modèles 3D à l’aide de fichiers de données numériques. Ils téléchargent ensuite ces fichiers sur l’imprimante pour produire de vrais objets physiques en 3D, une couche à la fois.

En 1992, Chuck Hall avait réalisé son rêve et créé la toute première machine SLA au monde. Maintenant, n’importe qui, qui avait de l’argent, pouvait fabriquer des objets 3D complexes et des pièces d’objets. SLA a changé la donne. Ce nouveau processus a pris une fraction du temps par rapport aux méthodes plus traditionnelles.

Toujours en 1992, DTM Inc. a présenté la toute première machine de frittage sélectif au laser (SLS) au monde. SLS fonctionne en tirant un laser sur un matériau en poudre plutôt qu’un liquide.

Rugueux sur les bords

Aussi passionnantes que soient ces nouvelles technologies, elles avaient encore du chemin à parcourir avant de faire la une des journaux grand public. Les modèles 3D complexes, en particulier, se sont avérés difficiles à perfectionner. Trop souvent, les objets se déformaient à mesure que le matériau durcissait. Les machines étaient également chères. Ils étaient certainement trop coûteux pour les investisseurs individuels et les amateurs. C’est pour ces raisons que la technologie était inconnue pendant des décennies après ces premières inventions. Même aujourd’hui, à une époque où l’impression 3D est devenue un mot à la mode, le véritable potentiel continue de se déployer.

Étape 2 : L’histoire adolescente de l’impression 3D

L’histoire de l’adolescence s’étend de 1999 à 2010. Le grand public n’était toujours pas familiarisé avec la technologie d’impression 3D, mais il y en avait beaucoup d’autres qui l’étaient. C’était la décennie où nous avons vu le tout premier orgue imprimé en 3D. Dans ce cas, il s’agissait d’une vessie humaine. Nous devons remercier les scientifiques du Wake Forest Institute for Regenerative Medicine pour cela. Ils ont d’abord imprimé en 3D les échafaudages synthétiques de l’orgue. Après cela, ils l’ont recouvert de cellules réelles prélevées sur de vrais patients. C’est ce qui s’est passé ensuite qui était si excitant. Les chirurgiens ont pu implanter le tissu nouvellement formé chez les patients. Ce qui a rendu cela si révolutionnaire, c’est que le propre système immunitaire du patient ne rejetterait pas un implant fait de ses propres cellules corporelles. Même aujourd’hui, cela semble tiré par les cheveux, mais c’est arrivé, et des choses plus grandes et meilleures continuent de se produire.

En ce qui concerne la médecine, ce fut la décennie des technologies d’impression 3D. Au fur et à mesure que la recherche se poursuivait, des utilisations médicales plus étonnantes de l’impression 3D ont émergé. En voici trois autres difficiles à croire :

Le premier rein miniature fonctionnel fabriqué
La première jambe prothétique qui comprenait des composants complexes
Les premiers vaisseaux sanguins bio-imprimés utilisant des cellules humaines

Mouvement Open Source de l’impression 3D

La profession médicale n’a pas été la seule bénéficiaire de l’innovation en matière d’impression 3D au cours de cette décennie. C’était aussi une époque où le mouvement open source s’est impliqué dans la technologie. Un mouvement historique dirigé par le Dr Adrian Bowyer en 2005 doit être mentionné ici. Son initiative open source était un projet ambitieux. Le défi consistait à créer une imprimante 3D capable de se construire, ou du moins d’imprimer les pièces nécessaires à la nouvelle machine. Il l’a nommé à juste titre « The Replication Rapid-Prototyper Project » ou RepRap en abrégé.

En 2008, l’imprimante 3D Reprap Darwin est née. Ce projet open-source a contribué à lancer l’impression 3D sous les projecteurs. Pour la première fois, les gens ont commencé à parler sérieusement du potentiel de la technologie 3D. Ils pouvaient voir qu’ils avaient le pouvoir de créer toutes sortes de choses basées sur des idées. Un site Web appelé « Kickstarter » a été lancé en 2009. C’est aujourd’hui la plus grande plateforme de financement au monde pour les projets créatifs. Il y a eu d’innombrables projets liés à l’impression 3D financés par la foule à partir de cette seule plateforme.

L’impression 3D devient un mot à la mode

C’était vers le milieu des années 2000 que l’« impression 3D » est devenue un mot à la mode. Les toutes premières machines de frittage laser sélectif (SLS) devaient devenir commercialement viables. En 2006, la fabrication à la demande voit le jour pour les pièces industrielles. Peu de temps après, la possibilité d’imprimer avec divers autres matériaux a encore plus enthousiasmé l’industrie. Du point de vue de l’ingénierie, c’était une affaire énorme, offrant toutes sortes d’options dans la production de pièces. A la fin de cette période d’adolescence dans l’histoire de l’impression 3D on a commencé à voir apparaître différents services de co-création collaborative. Le marché de l’impression 3D facilement accessible était arrivé. De nos jours, les gens peuvent exposer leurs créations, partager des idées et échanger librement des informations.

Toujours à la fin de cette époque, MakerBot a fait son apparition. Il s’agissait du premier service de ce type à fournir des kits d’imprimante 3D DIY open source. C’était un moyen abordable pour les gens d’apprendre tout sur la technologie en construisant leurs propres machines. Enfin, les imprimantes 3D devenaient accessibles au grand public.

Étape 3 : L’histoire de la maturation de l’impression 3D

Si vous pensiez que l’impression 3D avait atteint son apogée, détrompez-vous. C’est comme s’il n’y avait pas de limites à l’avenir. La vitesse à laquelle la technologie s’est accélérée ces derniers temps est tout simplement spectaculaire. C’est presque comme si nous vivions dans le futur. Pour les utilisateurs à domicile, les amateurs et les petites entreprises, les nouvelles s’améliorent tout le temps. Outre la technologie impressionnante, les autres raisons pour lesquelles l’impression 3D devient si courante sont les suivantes :

Le prix des imprimantes 3D a chuté
La précision de l’impression 3D s’est améliorée et continue de s’améliorer
Les machines sont conviviales (tout le monde peut les utiliser)
Il est plus facile de concevoir des modèles 3D grâce aux logiciels gratuits
Les innovateurs continuent de repousser les limites, gardant les choses fraîches et excitantes

Charles Hull savait qu’il était sur quelque chose de grand, mais il n’aurait jamais pu imaginer à quel point tout cela prendrait. Aujourd’hui, n’importe qui peut imprimer avec des matériaux autres que le plastique. Il existe des options pour imprimer avec des métaux, du verre, du papier et du bois, entre autres. Ce que vous pouvez imprimer maintient également l’industrie vivante et passionnante. Vous pouvez imprimer des instruments de musique, des bijoux, des articles ménagers et des accessoires vestimentaires. Le potentiel futur concerne les maisons imprimées en 3D, les drones, les véhicules, les aliments et d’autres parties du corps humain. Il semble n’y avoir aucune limitation.

L’impression 3D de nos jours, où en sommes-nous ?

Juste au moment où vous pensiez que les choses ne pouvaient pas s’améliorer, les choses s’améliorent toujours. Du moins, cela semble être le cas avec l’impression 3D. Les progrès sont si rapides et si révolutionnaires qu’il ne faudra pas longtemps avant que la dernière partie de ce guide ne soit obsolète. Sérieusement, il s’avère parfois impossible de suivre. Ce n’est qu’une question de temps lorsque nous imprimerons tous nos propres pièces personnalisées en 3D au fur et à mesure de nos besoins.

Alors, quelle est la prochaine étape ? Personne ne le sait avec certitude, mais nous sommes tous d’accord sur le fait qu’il y aura plus à écrire sur l’histoire de l’impression 3D à l’avenir. Au moment de la rédaction de ce guide, les seules limites à ce jour sont l’imagination humaine, semble-t-il. Si nous continuons comme ça, il n’y aura plus de facteur ‘WOW’. C’est peut-être le seul inconvénient pour ceux d’entre nous qui aiment les grandes surprises.

La route à suivre

Aujourd’hui, l’impression 3D gagne en popularité auprès du grand public. La plupart des gens savent au moins de quoi il s’agit maintenant, et certaines des choses dont il est capable. Mais contrairement à l’impression à jet d’encre, peu d’entre nous créent des modèles 3D et les impriment sur ces incroyables machines à la maison. Au moins pas encore! Le coût a baissé de plusieurs milliers de dollars ces dernières années, et la technologie s’est améliorée et continue de s’améliorer. Mais à l’heure actuelle, la personne moyenne ne peut pas justifier de posséder ses propres machines, mais cela devrait changer dans les années à venir. Cela va changer à cause des types de choses que nous pourrons imprimer en 3D dans toutes sortes de matériaux différents.

Quiconque souhaite explorer l’impression 3D et expérimenter la technologie peut le faire. Vous n’avez pas besoin de posséder une imprimante 3D pour pouvoir imprimer en 3D. Il est maintenant possible de concevoir vos propres modèles 3D en utilisant l’un des programmes de conception 3D en ligne gratuits comme Tinkercad. Une fois que votre modèle est prêt, vous pouvez trouver un service local ou en ligne pour imprimer votre modèle 3D pour vous. C’est si facile.

Il y a encore beaucoup d’histoire future autour de l’impression 3D, alors surveillez cet espace.