Au cours de cette étude de cas, nous allons étudier, par le biais de différents projets, les caractéristiques et les limites techniques associés à l’imprimante 3D développée par l’agence chinoise Winsun, dans l’objectif de concevoir un mini projet réalisable par cette imprimante. L’agence Winsun dévoile très peu d’informations au sujet de son imprimante 3D, nous allons donc nous baser sur des images, afin d’analyser les éléments visibles et comprendre leur processus de réalisation.
Les caractéristiques de l’imprimante 3D :
L’imprimante 3D développée par l’agence chinoise Winsun utilise la technologie FDM, elle imprime un matériaux qui a également été développé par l’agence, le « crazy magic stone », qui est un béton fibré composé d’éléments recyclés. Il est également conçue de manière à durcir plus rapidement, afin d’accélérer le processus d’impression 3D.
Image de l’imprimante 3D
Élément mural imprimé, double mur isolé.
Tête d’impression en mouvement
Caractéristiques générales de l’imprimante 3D :
Source : schéma personnel
Les limites techniques de l’imprimante 3D Winsun :
Les limites techniques liées à l’imprimante 3D développée par Winsun se définissent en 3 principaux points :
Source : schéma personnel
Ces trois contraintes majeure définissent les modes de conception des projets voués à être imprimé par cette imprimante 3D. La dimension de la zone d’impression est la première limite. Ici, elle mesure 10m x 40m pour une hauteur de 6m. L’inclinaison maximale de 20° ne peut être dépassé, afin de conserver un bon empilement des couches successives. Si l’angle est trop important, les couches ne sont pas suffisamment connectés entre elles, et tombent. Il en est de même pour l’impression de franchissements et porte à faux.
La conception du fichier informatique
Le fichier informatique est réaliser suivant une modélisation surfacique, contrairement aux imprimante 3D de bureaux et aux objets généralement imprimés (fichiers STL), un objet « étanche » n’est pas nécessaire. 
Source : schéma personnel
La modélisation du fichier est généralement réalisée en utilisant des logiciels paramétrique, comme grasshopper. Le fichier Gcode peut également être généré par ce logiciel. La buse d’extrusion suivra les trajets définis par les surfaces réalisées, afin de réaliser un objet tridimensionnel.
Sens d’impression des éléments :
Le sens d’impression est très important dans la réalisation d’éléments imprimés en 3D, il offre de nombreuses possibilités supplémentaires.
Ici, les éléments muraux sont imprimés de bas en haut, dans leur sens de pose. Cette technique permet d’obtenir des éléments muraux comportant un système d’isolation thermique. Des lignes horizontales apparentes sont présente sur l’objet. Elles mesure ici entre 2 et 4cm.
Dans les 3 cas ci-dessous, les éléments sont imprimés sur la face latérale, puis tourner dans leur sens de pose. Cette technique permet l’impression d’éléments traversants, pour un pavillon, une maison ou une clôture.
Pour conclure, la réalisation d’un projet voué à être réalisé par l’imprimante 3D de l’agence Winsun nécessite :
- Un élément inclu dans le volume d’impression (H6m x 10m x 40m), ou décomposé en plusieurs éléments.
- Une modélisation surfacique, la création d’un fichier Gcode
- Le respect de l’inclinaison maximale (20°)
- La prise en compte de l’impossibilité de réaliser des éléments de franchissement et en porte à faux.
- L’importance du sens d’impression
L’étude des caractéristiques de cette imprimante 3D me permettra par la suite de réaliser une simulation à l’échelle du 1/50e, sur une imprimante 3D de bureau (Prusa i3). Les limites techniques de l’imprimante me permettrons de respecter les contraintes associées à cette imprimante 3D et à la matière utilisée, dans l’objectif de réaliser un mini projet techniquement réalisable avec l’imprimante 3D de l’agence Winsun.