Les imprimantes 3D sont l’une des inventions les plus en vogue ces temps-ci. Autrefois réservées à l’industrie, ces appareils sont désormais suffisamment abordables pour qu’un particulier puisse les acheter. Alors véritable révolution ou simple effet de mode ? La réponse le Cube de 3D Systems.
Les imprimantes 3D ne sont pas une technologie aussi nouvelle qu’on ne le pense. Voilà plus de 10 ans en effet qu’elles sont utilisées par les professionnels dans des domaines liés au design. Comme leur nom l’indique ces appareils permettent en effet de fabriquer un objet de façon automatisée à partir d’un modèle 3D. Cela a provoqué une petite révolution dans l’univers du design, de l’architecture et de l’industrie. Là où il fallait des jours pour fabriquer un prototype à la main, il suffit de quelques heures à une imprimante 3D pour concevoir une première version tout à fait réaliste d’une pièce dessinée sur ordinateur. C’est particulièrement pratique pour vérifier rapidement quelles sont les conséquences d’un changement de design.
Les designers de Samsung nous avaient avoué qu’ils avaient ainsi imprimé des dizaines de prototypes avant de se décider sur le look final de leur Ultrabook Série 9. Faire autant d’essais aurait été impossible en temps limité s’ils avaient dû fabriquer ceux-ci à la main en utilisant du bois… On retrouve le même constat dans d’autres professions… comme le jeu vidéo, ou il est commun d’imprimer des modèles des personnages pour les retravailler. L’arrivée des imprimantes 3D n’est pas sans conséquence puisqu’elle provoque à terme la disparition de certains métiers. Il y encore quelques années la fabrication de ces prototypes était manuelle ou au mieux assistée par des machines-outils contrôlées par ordinateur. Désormais il ne suffit que d’un clic pour lancer la production d’un objet.
Vers une nouvelle révolution industrielle ?
Si les imprimantes 3D étaient jusque-là relativement peu utilisées dans le grand public, l’amélioration de leurs performances et la chute de leur prix en font une technologie potentiellement révolutionnaire. Il est en effet possible de fabriquer rapidement sans efforts et localement n’importe quel type d’objet plastique. Votre bouton de micro-onde s’est cassé ? Il suffit d’en réimprimer un sans avoir à attendre une pièce détachée. Les gains logistiques sont eux aussi potentiellement gigantesques. Plus besoin de stocks, il est possible de produire localement en fonction de la demande. Le changement de paradigme est tel que nombreux sont ceux qui pensent que l’impression 3D pourrait provoquer dans les prochaines années une nouvelle révolution industrielle. L’intérêt est tel que le président Barrack Obama a consacré plusieurs minutes sur ce sujet (et des centaines de millions de dollars de subvention) lors de son dernier discours annuel sur l’état de l’Union (l’équivalent américain de notre discours du 14 juillet).
Au-delà du volet industriel la baisse des prix fait que le rêve de fabriquer facilement ses propres objets n’en est plus un. Les possibilités d’usage sont infinies : besoin d’un vase, d’une vis ou d’une assiette ? Imprimez-la. La taille du réticule des machines actuelles est limitée mais on peut imaginer que, dans un avenir proche, il sera possible d’imprimer des meubles pour peu que la machine soit assez grande.
Vers des problèmes de droits
Reste que tous ces changements soulèvent de nombreuses questions de droit d’auteur. En effet il est désormais possible de « pirater » des objets physiques. La contrefaçon est en effet facile, il suffit d’un ordinateur et de la volonté de modéliser l’objet de son choix. Comme pour le reste du piratage le partage des fichiers 3D entre utilisateurs est bien évidemment très actif. Cela va de la copie flagrante d’objets existants à des créations originales mais qui reprennent des éléments sous copyright. On se demande d’ailleurs comment les ayants droits vont réagir à ces changements. Idéalement on espère qu’ils proposeront à terme des bibliothèques de modèles vendus à des prix raisonnables. Toutefois, l’expérience récente des droits d’auteurs dans le numérique ne nous laisse pas très optimistes.
L’impression 3D a aussi retenu l’attention de bricoleurs plus ennuyeux. De nombreux groupes américains voient en effet l’impression 3D comme un moyen de contourner certaines interdictions sur les armes. On a ainsi rapidement vu apparaître des plans pour des chargeurs et autres pièces détachées prohibées. Un nouveau seuil a été franchi avec la diffusion des premiers plans pour réaliser une arme à feu pouvant être fabriquée grâce à une imprimante 3D, aux capacités très limitées (peu précise, elle ne tire que quelques coups avant de se briser …) mais le précédent est notable. Reste à voir si les gouvernements seront à même de contrôler la circulation de ces plans dangereux, une mission quasi-impossible tant il est facile d’échanger des fichiers sur le net…Le 3D Systems Cube est le premier modèle « grand public » (1 500 € tout de même) de l’américain 3D Systems. La firme crée à la fin des années 80 est l’un des leaders du marché grâce à son arrivée rapide et une politique de rachat d’un grand nombre de concurrents ces dernières années. Le Cube est donc une imprimante 3D « pour tous » pensée pour être simple d’utilisation et peu onéreuse. Un pari intéressant mais qui ne sera pas si facile à remplir.
Petite et passe partout
Extérieurement l’imprimante n’a rien de très impressionnant. Elle mesure 34 cm de haut pour 26 cm de côté à la base. Ainsi elle est facilement transportable mais reste aussi limitée en termes de taille d’objets imprimés, on reviendra plus en détail sur ce point. Coté look la Cube ne marque pas vraiment les esprits, la tête d’impression et la plateforme sur laquelle sera imprimée l’objet donnent à l’ensemble de faux airs de machine à expresso.
Dans l’ensemble c’est très passe partout, surtout si vous évitez les couleurs vives proposées par 3D Systems. La qualité de fabrication est correcte, mais il est indéniable que le produit n’est pas pensé pour l’univers professionnel, on aurait par exemple apprécié des plastiques de meilleure qualité. Le carton ne comprend pas beaucoup d’éléments : la machine, son alimentation, une clef USB (pour y déposer les plans) ainsi qu’un tube de colle.
L’installation est simple : on pose l’imprimante sur une surface la plus stable possible, on installe la bobine de plastique et on branche le tout. Pour imprimer, la Cube utilise une des technologies les plus simples qu’il soit. On lui fournit des bobines de fil plastique ABS ou PLA (un plastique basé sur la canne à sucre) qu’elle va chauffer puis recracher en de fin fils via la tête d’impression.
Les fils encore fondus sont donc ensuite empilés couche par couche jusqu’à former l’objet voulu. Cette méthode n’est pas celle qui produit la meilleure qualité de fabrication mais elle a pour avantage d’avoir un coût relativement limité. Les bobines de plastique sont disponibles en 16 coloris différents mais il est impossible pour le moment de mélanger plusieurs couleurs. Comptez 60 € la bobine supplémentaire.
Modélise-moi si tu peux
Un fois l’imprimante installée, il est temps de passer aux choses sérieuses : la modélisation d’un objet. Disons le tout de suite, ce point est de très loin le plus compliqué. On ne s’improvise pas en effet expert Autocad ou 3DS Max. A moins de disposer des compétences nécessaires il vous faudra en effet des heures voir des jours pour modéliser le moindre objet avec ces logiciels. Il sera donc nettement plus intéressant de se baser sur un objet existant dont le plan est disponible sur le net.
On attend tout de même un logiciel simple pour concevoir ses objets. Cette solution est de loin la plus abordable, que ce soit en utilisant le plant tel quel ou en le modifiant selon ses besoins. Certains plans, comme l’anneau que nous avons imprimés, sont d’ailleurs directement (et aisément) modifiables, pour y introduire des lettres par exemple. Une fois le fichier final choisi, il convient de le convertir avant de l’envoyer vers l’imprimante. Le logiciel fourni par 3D Systems accepte ainsi l’essentiel des formats 3D les plus communs. On peut ensuite changer la taille, mais aussi l’orientation de l’objet sur la plaque ainsi que le type de matériau qui sera utilisé. La solidité de l’objet final peut aussi être sélectionnée (creux, solide …). Plus on veut un objet solide, plus le temps d’impression sera long et plus on dépensera de plastique. Une fois ces réglages effectués on obtient un fichier « .cube » que l’on enverra à l’imprimante.
Deux méthodes sont disponibles pour cette dernière étape : soit en envoyant le fichier via WiFi soit en copiant sur la clef USB que l’on branche sur l’imprimante. Ultime intervention avant que l’impression en elle-même ne débute : il faut enduire la plaque de verre avec la colle fournie. Cela permet aux premières couches de plastique de ne pas bouger lors de l’impression. Les restes de colles sont enlevés à la fin de l’impression en rinçant la dalle à l’eau chaude. On remarque tout de même que l’application de la colle peut être compliquée. En effet plusieurs minutes peuvent se passer entre la sélection du plan et son impression. Parfois la colle est trop sèche et parfois trop humide et n’adhérent pas assez pour imprimer correctement. Selon les objets vous devrez donc parfois vous y reprendre à plusieurs reprises avant d’avoir le bon timing.
Une qualité qui laisse à désirer
Une fois l’impression lancée, il ne vous reste plus qu’à prendre votre mal en patience et à attendre que votre objet soit terminé. Cette étape peut prendre très longtemps en fonction de la taille et de la complexité du modèle choisi. La tour présentée a pris une heure et demie tandis que l’impression d’un vaisseau spatial a nécessité plus de neuf heures de fonctionnement. Au vu du bruit important causé par l’imprimante durant son travail, on vous conseille donc de la placer dans un endroit doté d’une bonne isolation sonique mais bénéficiant d’un courant d’air à même d’évacuer les effluves de plastique chaud qui deviennent vite ennuyeuses.
Voici une vidéo en accéléré de l’impression d’une vis et d’un écrou.
Une fois l’impression terminée il faut décoller l’objet de la plaque de verre en faisant couler de l’eau chaude dessus pour faire fondre la colle. Dans certains cas l’utilisation d’une lame pour décoller les objets les plus récalcitrants sera nécessaire. Reste à voir la qualité finale des objets imprimés.
Premier constat : la « résolution » (200 microns) de l’imprimante est trop faible pour imprimer des détails correctement. Autre problème : les rafts, ces structures que l’imprimante doit construire pour supporter les parties des objets « suspendues ». Ces dernières sont très ennuyeuses à enlever et laissent de grosses traces, même en faisant attention à les enlever.
D’une manière générale, il est d’ailleurs compliqué d’obtenir une pièce vraiment propre. Avec de l’effort il est possible de gommer une partie des défauts, en ébarbant avec une pince et en ponçant les parties les plus abimées mais on est loin d’un résultat professionnel. On regrette aussi qu’il soit impossible de reprendre une impression interrompue, ce qui ne serait pas un luxe sur de longues impressions. Dernier détail : les bobines ont une durée de vie correcte : comptez une trentaine d’impressions pour un objet comme la tour.
3D Systems Cube : encore un peu tôt
Le 3D Systems Cube est un produit séduisant sur bien des points. Voilà bien longtemps que nous ne nous étions pas autant amusés en testant un produit. On peut rester des heures à regarder le ballet fascinant de la tête d’impression. Malheureusement la Cube fait trop de compromis en termes de qualité d’impression pour être vraiment utile tandis que son prix est encore trop élevé pour que le particulier lambda (ou même le passionné) puisse l’acheter. L’objet n’est ni assez performant pour séduire les pros ni assez abordable pour séduire le grand public, la Cube est un produit passionnant mais encore imparfait. On attend donc avec impatience les imprimantes 3D plus abordables comme la Buccaner qui devrait être vendue moins de 400$. En l’état le marché des imprimantes 3D personnelles vient à peine de naitre. Comme beaucoup de marchés de pointe de ce type, les produits proposés, sont chers et imparfaits mais la marge de progression tant en qualité qu’en prix est énorme. On attend la suite de pied ferme !
Caractéristiques :
– Dimensions : 26 x 26 x 34 cm/4,3 KG
– Résolution : 200 Microns
– Matériaux utilisés : ABS, PLS
– Connectique : USB, WiFi
Prix : 1 500 euros