L’impression 3D par voxels est une technologie de fabrication additive

L'impression 3D par voxels est une technologie de fabrication additive qui se situe à l'avant-garde de l'innovation. Alors que la majorité des imprimantes 3D grand public construisent des objets couche par couche, l'approche par voxels permet de créer des pièces en contrôlant chaque point en trois dimensions, offrant ainsi une maîtrise sans précédent sur les propriétés de l'objet final.

Le mot voxel est une contraction de « volume » et « pixel ». Si un pixel est le plus petit point d'une image en deux dimensions, un voxel est l'équivalent en trois dimensions : c'est un cube ou un volume élémentaire qui définit un point dans un espace 3D.

Dans une imprimante 3D classique (comme une FDM), le fichier 3D est d'abord découpé en tranches (les couches). L'imprimante suit ensuite le contour de chaque couche pour construire la pièce. Avec l'impression par voxels, la conception est directement convertie en une grille 3D de voxels, où chaque voxel peut se voir attribuer des propriétés distinctes.

La plupart des technologies basées sur les voxels utilisent des méthodes par jet de matière ou par lit de poudre. Une tête d'impression se déplace au-dessus d'un lit de poudre ou d'un plateau, déposant une matière ou un agent liant qui solidifie la poudre à des endroits précis, voxel par voxel.

Cette approche permet de contrôler non seulement la géométrie de la pièce, mais aussi sa composition. Une imprimante 3D à voxels peut imprimer un objet en une seule passe, en fusionnant instantanément la matière, ce qui la rend potentiellement beaucoup plus rapide que les méthodes traditionnelles.

L'impression par voxels n'est pas une simple évolution ; c'est un changement de paradigme qui ouvre la voie à des possibilités inédites :

• Multimatière et dégradés : Le plus grand avantage est la possibilité d'imprimer des objets avec différents matériaux, couleurs et densités, le tout dans une seule pièce. On peut ainsi créer des dégradés de matière, comme un objet qui passe de flexible à rigide, ou de translucide à opaque, sans aucune jointure.
• Contrôle précis des propriétés : Chaque voxel peut être programmé avec des informations de couleur, de texture, de densité ou même de conductivité. Cela permet de créer des pièces « intelligentes », avec des circuits imprimés à l'intérieur ou des zones plus résistantes à la friction.
• Résistance des pièces : L'absence de couches élimine les points faibles typiques de l'impression 3D FDM, ce qui donne des pièces plus solides et plus homogènes, avec une résistance égale dans toutes les directions.

Bien que la promesse des voxels soit immense, cette technologie est encore largement confinée aux environnements industriels et à la recherche. Des entreprises comme HP, avec sa technologie Multi Jet Fusion, ont été des pionnières dans le contrôle au niveau du voxel, mais elle n'est pas encore accessible au grand public.

La complexité logicielle, le coût des machines et la lenteur du processus pour des pièces complexes font que l'impression 3D par voxels n'est pas encore la norme.

En conclusion, l'impression par voxels est un aperçu fascinant de l'avenir de la fabrication additive. Elle promet de transformer la manière dont nous concevons et fabriquons des objets, en passant d'une simple création de forme à la programmation de la matière elle-même.

Avertissement : Les informations et données contenues dans cet article sont fournies à titre indicatif. Elles ont pour objectif de sensibiliser aux bonnes pratiques. Les études actuelles sur les effets à long terme de ces émissions ne permettent pas de connaitre les éventuels risques pour la santé.