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Lab 3Dnatives : Test de l’imprimante 3D Ultimaker 3

Dévoilée à la surprise générale en octobre dernier, l’imprimante 3D Ultimaker 3 est la dernière née des ateliers du fabricant hollandais. La plus populaire des marques d’imprimantes 3D de bureau a ainsi décidé d’innover en introduisant au sein de son catalogue un premier modèle équipé de deux extrudeurs pour combiner plusieurs matériaux ou coloris.

La double-extrusion en dépôt de filament reste toutefois un pari risqué pour un fabricant, en témoignent les expériences de MakerBot, FlashForge ou encore 3D Systems. Plusieurs paramètres entrent en jeu, tant sur la partie mécanique que logicielle, avec souvent comme conséquence une prise en main plus compliquée et des résultats aléatoires.

Pour savoir ce qu’il en est vraiment, nous avons reçu l’Ultimaker 3 au sein du Lab 3Dnatives. L’occasion de vérifier si le pari du fabricant s’avère réussi. Parmi les questions soulevées, est-ce que la marque réussit à proposer une machine fiable et facile à utiliser ? Est-ce que la qualité des pièces est encore au rendez-vous ? Qu’en est-il pour le mélange des matériaux ? Retrouvez des éléments de réponse dans notre test de l’Utimaker 3 ci-dessous.

1. Déballage de l’Ultimaker 3

Après les nombreux tests effectués au sein du Lab 3Dnatives, on observe dorénavant une vrai volonté de la part des fabricants de renforcer mais aussi de simplifier le conditionnement de leurs imprimantes 3D. Une tendance qui ne déroge pas à la règle chez Ultimaker qui présente ici un emballage compact, pratique à retirer avec sa sangle de transport et largement résistant envers les éventuels chocs lors des déplacements.

D’un point de vue esthétique, l’Ultimaker 3 apparaît similaire en tout point à sa grande soeur avec son feeder décalé et ses panneaux blancs. La présence d’un deuxième extrudeur vient toutefois trahir cette ressemblance. La U3 dispose désormais d’un volume de fabrication très légèrement inférieur de 215 x 215 x 200 mm contre 223 x 223 x 205 mm pour l’Ultimaker 2+ (mais plus que 197 x 215 x 200 mm si vous passez en mode dual extrusion). Aussi, une connexion WiFi et un port USB viennent remplacer la  carte SD de la U2+.

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L’U3 est livrée avec une bobine de PLA ainsi qu’une bobine de filament soluble PVA

Parmi les éléments livrés avec la machine, on découvre une large gamme d’accessoires : un plateau en verre, un cache-câbles, un support de bobine, deux guides de filaments, une bobine de filament PLA (350g) et une bobine de filament support PVA (350g) de la marque Ultimaker, un câble Ethernet, une clé USB, un tube de colle, de l’huile pour les axes X/Y, de la graisse pour les tiges de l’axe Z, un tournevis, une feuille de calibration XY, une carte de calibration Z, un guide de démarrage rapide, les câbles d’alimentation mais aussi une impression test réalisée avec la machine.

L’autre grande nouveauté de l’Ultimaker 3 vient de nouveaux composants appelés Print Core, qui permettent d’adapter les extrudeurs de l’imprimante à différents filaments, réduisant ainsi le risque de buse bouchée et facilitant l’entretien de la machine. On retrouve ainsi deux Print Core de 0,4mm appelés « AA » dédiés à l’impression de filaments classiques comme le PLA ou l’ABS (dont un déjà installé sur la machine) et un Print Core de 0,4mm dénommé « BB » pour l’impression de matériaux supports (uniquement à base de PVA pour le moment).

Parmi les autres améliorations apportées à l’U3, on notera la présence d’une caméra de contrôle, un système de ventilation optimisé, des extrudeurs ou des indicateurs lumineux pour alerter l’utilisateur sur les opérations en cours.

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Les différents accessoires livrés avec l’imprimante Ultimaker 3

2. Installation de l’Ultimaker 3

Une fois déballée, l’installation des différents éléments sur l’imprimante ne vous prendra qu’une dizaine de minutes. Vous aurez à connecter le support de bobine, qui permet dorénavant de suivre à l’aide d’une puce NFC le type de matériau installé ainsi que la quantité restante de filament, ajouter le cache-câble, insérer le plateau en verre, et enfin brancher le câble secteur.

L’écran de l’U3 s’allume alors. Celui-ci reste similaire à l’écran présent sur les anciennes générations alors qu’un écran LCD couleur aurait été grandement apprécié, à la manière d’une Form 2 de chez Formlabs ou d’une N2 Dual de chez Raise3D.

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Les Print Core AA et BB, nouveaux composants des extrudeurs d’Ultimaker

L’étape suivante consiste à venir clipser les Print Core sur la tête d’impression puis à charger les filaments désirés. Point à noter, vous serez obligé de charger les deux filaments dans l’imprimante dès lors que vous souhaiterez lancer un simple print. Et même si cette étape reste en grande partie similaire aux anciennes Ultimaker, vous serez facilement guidé via l’écran de contrôle de la machine. Le système de puce NFC est d’ailleurs assez efficace et reconnaît à chaque étape le bon chargement des bobines en fonction du Print Core installé.

Une dernière étape importante passe par le calibrage du plateau et de l’offset XY. Pour le plateau, il est conseillé de commencer par un classique calibrage manuel accessible dans le menu. Vous aurez également accès à une nouvelle procédure appelée « Active leveling ». Cette fonction permet de calibrer le plateau en vérifiant et en réajustant 3 points de référence sur celui-ci, et permet lors de l’impression de compenser automatiquement les erreurs éventuelles de calibrage en soulevant ou en abaissant le plateau. Une procédure assez rapide (environ 2-3 minutes) qui pourra être réalisée avant chaque impression longue. Dans notre cas, nous avons connu quelques légers soucis pour la calibration du plateau, à cause d’une vis de réglage du plateau mal fixée, mais rien de très grave.

Les calibrages de l’offset XY ou Z permettent de régler le décalage entre les deux buses des Print Core. Dans le cas des axes XY, il vous sera proposé d’imprimer en 3D une grille test qu’il vous faudra comparer avec une feuille de calibrage mis à disposition par le fabricant. En fonction des résultats observés, vous devrez rentrer manuellement les décalages observés afin de régler au mieux l’offset.

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L’écran de contrôle de l’U3

3. Logiciel Cura

Côté software, il s’agit bien entendu de Cura, le célèbre programme Open-Source développé par Ultimaker. Pour l’U3, il vous faudra toutefois obtenir la version 2.3 ou plus du logiciel (Cura en est à sa version 2.7 depuis quelques semaines).

Une fois installé sur votre ordinateur, la première étape consistera à connecter votre imprimante 3D en quelques étapes simples à votre réseau WiFi, une nouvelle spécificité longtemps attendue par la communauté. Vous aurez aussi la possibilité de vous relier à l’imprimante via un câble Ethernet ou une simple clé USB.

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Lors de l’ouverture de Cura, on remarque que le logiciel reconnait automatiquement les matériaux et coloris présents sur la machine, une nouveauté offerte par la présence des puces NFC qui visent à simplifier l’expérience utilisateur.

De nombreuses options sont apparues ces derniers mois au sein du logiciel Cura, dont certaines spécifiques au mode double extrusion proposé par l’Ultimaker 3. Lors de vos premières impressions, il est ainsi très probable que vous passiez du temps à tester et optimiser ces paramètres, dont certains sont encore en version Béta. N’hésitez d’ailleurs pas à obtenir des renseignements de la part du service client de votre revendeur. Dans notre cas, Makershop nous a fait gagner de précieuses heures en nous expliquant l’intérêt de chaque paramètre, un article complet sur le paramètrage de Cura pour la double extrusion a d’ailleurs été publié sur son site.

4. Premières impressions

Certains diront que la présence des puces NFC vise à fermer un peu plus l’imprimante; Ultimaker a toutefois veillé à laisser les utilisateurs la possibilité d’utiliser des bobines d’autres marques, bien que celles-ci ne seront pas reconnues par Cura. Pour le moment, la marque conseille tout de même d’utiliser le mode dual extrusion avec les couples de filaments suivants : PLA-PVA, Nylon-PVA, PLA-PLA, ABS-ABS et CPE-CPE (Co-polyester). Dans le cadre du test, nous nous sommes toutefois limités à l’impression de PLA seul mais aussi aux couples PLA-PLA et PLA-PVA.

Un des points faibles observés lors des prints ne vient pas tant de la qualité des pièces mais davantage de la vitesse d’impression. Il est assez clair que l’impression en deux coloris ou deux matériaux augmente les temps de production. Toutefois, la vitesse pourra être optimisée en modifiant certains paramètres de Cura. On pourra ainsi gagner de précieuses minutes en jouant sur un paramètre comme les supports coniques (pour réduire la taille de la base des supports) ou bien l’Infill Mesh qui permettra d’obtenir un remplissage plus ou moins dense à différents niveaux de la pièce.

L’utilisation de profils matériaux pour les filaments Ultimaker vient également fiabiliser l’impression et permet de s’assurer d’avoir les bons paramètres associés. Ci-dessous, vous trouverez une série de pièces imprimées en 3D sur l’Ultimaker 3. Les résultats parlent d’eux-mêmes, la qualité est au rendez-vous malgré la complexité de certaines pièces. En mode double extrusion, le mélange des deux filaments reste propre grâce à l’impression simultanée d’une Prime Tower afin de purger les buses.

Retrouvez l’ensemble de nos tests d’imprimantes 3D au sein du Lab 3Dnatives

Résumé
Conclusion

Cette première initiative d'Ultimaker dans le domaine de la double extrusion s'avère largement réussie. Bien qu'elle reste accessible à de nombreux utilisateurs, l'Ultimaker 3 nécessitera de réapprendre certains codes propres à l'emploi de deux extrudeurs. Pour obtenir des résultats optimaux, vous passerez ainsi par une phase d'expérimentation nécessaire afin de maîtriser les nombreux paramètres de Cura, une étape nécessaire qui vous fera gagner en vitesse, en qualité et en répétabilité des prints.

L'ajout des Print Cores et des bobines équipées de puces NFC, le développement de matériaux spécifiques pour l'imprimante 3D ou encore la dernière version de Cura viennent toutefois faciliter l'expérience globale associée à l'Ultimaker 3. Une fois que vous aurez acquis une bonne compréhension de la machine, vous pourrez alors en tirer réellement profit, avec à la clé des pièces de très bonne qualité combinant deux matériaux ou coloris. Une innovation qui a toutefois un prix, puisque celle-ci vous coûtera tout de même la somme de 3594€, un investissement nécessaire pour les utilisateurs à la recherche d'une machine FDM professionnelle.

Contenu de l'imprimante 3D9.5
Logiciel9
Qualité d'impression9.5
Prise en main7
Qualité d'impression
Double extrusion
Répétabilité des prints
Vitesse d'impression
Écran couleur
Prix
8.8
sur 10

À propos Alex

Consultant en impression 3D, j’ai co-fondé 3Dnatives en 2013 pour promouvoir cette révolution en marche. J’accompagne les entreprises sur les transformations liées à l’impression 3D et j’interviens lors de conférences dédiées au sujet (TEDx, 3D Printshow, 3D Print Lyon, Essec, HEC). Diplômé de l'Université Paris Dauphine et du King's College London en Mathématiques Appliquées vous pouvez me suivre sur twitter @martelalexandre