Solid Freeform Fabrication (SFF) est la production de pièces et de composants spécifiques sans avoir besoin de moules et de matrices personnalisés. Ils sont fabriqués selon un processus de forme libre avec l’utilisation de fichiers informatiques et d’équipements soigneusement contrôlés pour les construire couche par couche. Plusieurs méthodes sont disponibles, qui reposent toutes sur des outils de conception assistée par ordinateur (CAO) et de contrôle de processus. Les plastiques, les métaux et les résines peuvent être utilisés pour fabriquer une variété de composants et de prototypes tridimensionnels entièrement fonctionnels et utilisables.
Quatre types courants de fabrication de forme libre solide sont utilisés. Ils commencent par la génération d’un fichier informatique décrivant avec précision l’objet à réaliser en trois dimensions. L’ordinateur divise l’objet en une série de tranches, en fonction de l’épaisseur des matériaux qui seront utilisés dans la fabrication, et les alimente en une unité de production. Il superpose les tranches une par une, construisant l’objet jusqu’à ce qu’il soit terminé.
Une option est le frittage laser sélectif, où un laser fusionne des matériaux en poudre pour former chaque couche. Dans la fabrication d’objets laminés, l’ordinateur crée une série de couches et les attache les unes aux autres. La stéréolithographie utilise une plate-forme coulée dans un bassin de résine. La plate-forme est exposée à la lumière ultraviolette pour durcir une couche, puis abaissée pour que le processus puisse être répété. Au fur et à mesure que la plate-forme descend, l’objet prend forme.
Une autre forme de fabrication de forme libre solide est la modélisation par dépôt fusionné. Cela utilise du plastique chauffé qui est forcé à travers une buse pour créer une couche. Chaque couche successive s’appuie sur la dernière au fur et à mesure qu’elle durcit, créant un objet solide fini. La meilleure méthode de production peut dépendre des matériaux utilisés et du type d’objet fabriqué.
Les universités utilisent une fabrication de forme libre solide en recherche et développement, où les ingénieurs travaillent également sur de nouvelles technologies pour rendre le processus plus rapide et moins coûteux. Cela peut inclure la recherche de méthodes de production entièrement nouvelles, dont certaines sont destinées à la rendre accessible aux consommateurs finaux. Au lieu d’acheter des produits, par exemple, les consommateurs pourraient acheter des fichiers qui alimentent leurs imprimantes tridimensionnelles personnelles et créer une sortie instantanée.
Les fabricants ont une utilisation de cette technologie dans la création de prototypes et de composants personnalisés. La création d’outils uniques, par exemple, peut être beaucoup plus rentable avec cette méthode. Il existe également des applications militaires pour la fabrication de formes libres solides, avec une recherche et un développement continus dans des contextes de défense. Les carrières dans ce domaine sont très variées et un diplôme universitaire est généralement requis pour travailler dans la fabrication de formes libres solides.