Un algorithme accélère la vitesse des imprimantes 3D FDM

Chinedum Okwudire est professeur d’Ingénierie Mécanique à l’Université du Michigan; il a récemment mis au point un algorithme, le « FBS Vibration Compensation » qui permet d’accélérer la vitesse d’impression des machines FDM en réduisant leurs vibrations. L’utilisateur pourrait alors créer des pièces 2 fois plus rapidement tout en conservant une précision et fiabilité optimales.

Les vibrations des imprimantes 3D

L’impression 3D FDM possède de nombreux avantages, surtout pour le grand public, avec des machines qui se sont rapidement améliorées ces dernières années. Toutefois, cette technologie connaît quelques limites notamment en termes de vitesse d’impression. Et il ne s’agit pas forcément de la rapidité du moteur de l’imprimante: on se rend compte que les vibrations liées à l’impression ne permettent pas d’aller plus vite, c’est un facteur que l’utilisateur ne maîtrise pas.

Les imprimantes 3D de bureau sont en effet assemblées avec des composants plus légers pour offrir un poids et des coûts moins élevés mais qui ne sont pas résistants aux vibrations créées par le mouvement, empêchant alors d’atteindre des vitesses d’impression plus rapides voire de dégrader la pièce finale.

Réduire ces vibrations et accélérer la vitesse d’impression

Chinedum Okwudire a donc développé un algorithme pour remédier à ce problème : il a mis au point une technique de compensation logicielle qui anticipe et atténue les vibrations afin même que celles-ci ne se produisent, bloquant efficacement le problème à sa source. Cette technique s’appelle le “filtered B-splines (FBS) vibration compensation”. Okwudire explique que cette compensation de vibration n’est pas nouvelle en soit; le déf était de la rendre efficace, robuste et versatile. Jusqu’ici, la technique FBS a montré des résultats positifs et présente des avantages non négligeables en termes de coûts.

Les chercheurs ont imprimé un modèle du Capitole avec une vitesse de 60 mm/s et des niveaux très importants d’accélération, avec et sans l’algorithme. Dans les deux cas, l’impression a duré 2 heures et 6 minutes. Mais les résultats sont très différents: quand on utilise l’algorithme FBS, on obtient une pièce parfaite tandis que son non-utilisation entraîne des déplacements de couches. Les chercheurs se sont mêmes aperçus qu’ils pouvaient pousser l’accélération par 20  fois sans compromettre la qualité.  

Okwudire espère travailler avec des fabricants d’imprimantes 3D de bureau qui pourraient alors utiliser cet algorithme FBS pour améliorer la vitesse, la précision et la fiabilité des machines. Retrouvez plus d’informations dans l’étude rédigée par le professeur.

Est-il possible de conjuguer vitesse d’impression et précision? Que pensez-vous de cet algorithme? Partagez votre opinion en commentaire de l’article ou avec les membres du forum 3Dnatives.