Tpe sur les imprimantes 3D

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un appareil qui produit un rayonnement dont les rayons sont de même direction dans l’espace. Une source laser associe un amplificateur optique basé sur l’effet laser à une cavité optique, encore appelée résonateur, généralement constituée de deux miroirs, dont au moins l’un des deux est partiellement réfléchissant, c’est-à-dire qu’une partie de la lumière sort de la cavité et l’autre partie est réinjectée vers l’intérieur de la cavité laser. Un laser fonctionne en utilisant une cavité dans laquelle on place des atomes. On y envoie une lumière d’une longueur d’onde particulière en fonction de l’atome, qui va changer son niveau d’énergie. Lorsqu’un atome change de niveau d’énergie, il est alors soit excité, où il passe d’un coup à un autre niveau d’énergie, soit désexcité. Il émet alors un photon exactement identique à celui reçu. Ainsi, si l’on place de ces atomes entre deux miroirs l’un en face de l’autre et des atomes identiques, les photons ainsi créés seront tous identiques, ayant ainsi exactement le même sens, la même couleur et la même énergie et sont réfléchis d’un miroir à l’autre. L’un des miroir possède une zone semi-réfléchissante qui permet à certaines photons de sortir. L’élément dans la cavité peut être un solide cristallin (cristal, verre) qui peuvent émettre du proche infrarouge jusqu’à l’ultraviolet, les colorants liquides qui permettent de changer davantage la couleur. Il y a les lasers à gaz ayant une puissance très élevée, et qui sont en général utilisés pour la découpe de matériaux, notamment avec le CO2, les lasers à diode qui sont utilisés dans la communication (fibre optique), et le laser à électrons libres qui peut aller des infrarouges lointains aux rayons X. Si la cavité est longue, la direction est encore plus précise. Les caractéristiques de cet ensemble pour avoir un bon laser sont très précises et importantes à respecter. La concentration très forte d’énergie sur une faible surface permet de chauffer et découper le matériau.

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Ces trois procédés fonctionnent selon le même principe de base, c’est-à-dire superposer des couches de matières selon les coordonnées d’un fichier 3D. La différence se situe sur la manière dont sont déposées et traitées ses couches, ainsi que le type de matériau utilisé. Pour la plupart des procédés employés l’utilisateur a besoin : d’une imprimante 3D, de consommable, d’un fichier 3D et d’un logiciel de slicing pour trancher le fichier et transmettre les indications à l’imprimante.

One of the countries that believe the most in 3D printer is the United-States. His governement invested in 2012 several tens of millions of dollars in a research center dedicated to the subject in Ohio. There is also the desire to open fifteen research centers on 3D printers so that the United-States is at the forefront of the next industrial revolution. This would put American production back above of China, which produces at very low cost. The economy of transport would make local production viable again with this type of machine. It would also help to relocate industries in the United States. NASA intends to use 3D printers in the future to directly build the necessary parts and save materials. In New York, 3D cake printers are being developed. The liberator is the first weapon created by 3D printing by a young American, Cody Wilson, which shows that weapons can be produced easily by the state or by offenders or terrorists.

Makerbot, créée en 2009 à New York, est la première entreprise à avoir commercialisé des imprimantes 3D grand public. Déjà 100 000 ventes ont été faites depuis 2009. Stratasys a imaginé une imprimante à huit bras permettant d’imprimer des formes jusqu’alors impossible à obtenir. Cela permet aussi d’avoir des objets créés à bien plus grande échelle. En 2009, une méthode d’impression nommée FluidFM qui utilise une nano-seringue permettant d’injecter des traitements dans une cellule sans l’endommager a vu le jour. Il est désormais possible de créer des prothèses ou des os en 3D (hanches artificielles, appareils dentaires et auditifs personnalisés) et exosquelettes personnalisés. Autorisé en 2015 par la Food and Drug Administration, le premier médicament imprimé en 3D est commercialisée aux États-Unis en avril 2016 par Aprecia. Le médicament est le lévétiracétam. La pilule, plus poreuse grâce à l’impression 3D, se dissout plus rapidement, ce qui aide les personne très malades à avaler. En 2012, le marché mondial de l’impression 3D a atteint 2,2 milliards de dollars avec une croissance annuelle de 30 %. L’imprimante 3D moléculaire permet la fabrication de quelques nanomètres par couche. Par rapport à l’épaisseur d’une couche de FDM de 0,127 mm, on peut imprimer des couches 10 000 fois plus fines. L’imprimante 3D moléculaire vous permet d’effectuer des fabrications à l’échelle micro et nano métriques ce qui rend le prototypage de microstructures plus facile, rapide et moins coûteux. Les matériaux utilisables sont divers : métaux, oxydes, céramiques, polymères et bien d’autres.

The main types of 3D printers are the FDM which consists in melting the material layer by layer, the SLS which consists of using a laser beam and the SLA which consists of using chemical properties of certain elements. We are talking more and more about 3D printers. The information that is revealed to the public isn’t really deepened but his popularity is growing up more and more. New 3D printers was created at more affordable prices for everyone but they are limited in the materials and in the height. The professionals engine stay really expensive ( several tens of thousands of Euros at least ) and many are still in the form of prototypes. Most of the 3D printers for everyone only produces plastic objects on a few square centimeters. In fact, plastic melt from 130° while the metal needs a temperature of merging to 1000 degrees and more, which generates a difference of technology needed in the manufacturing of different types of 3D printers. However, this limitation can be surround by manufacturing an object of consequent size in several times. New technologies also allow to create special pens in order to write in 3D too, using other physical properties.

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