Une buse rotative permet de réduire le gaspillage de filament en impression 3D FDM couleur

L’impression 3D FDM multi-couleurs a gagné en popularité grâce à des systèmes innovants comme l’AMS de Bambu Lab, qui a ouvert la voie à une nouvelle génération de machines capables de gérer plusieurs filaments simultanément. Ce système, qui a rapidement inspiré d’autres fabricants tels qu’Anycubic et Creality, permet de créer des objets multicolores avec une précision et une facilité accrues. Cependant, le processus de changement de filament reste chronophage et génère une quantité considérable de gaspillage de matière, en particulier lors de la purge nécessaire pour éviter les mélanges indésirables de couleurs.

C’est dans ce contexte que Heinz Löpmeier a développé une solution innovante : une buse rotative capable de changer de couleur sans purger le filament, réduisant ainsi le gaspillage et accélérant le processus d’impression.

Sur son compte twitter, Heinz Löpmeier partage la création de sa buse coaxiale.

Un concept innovant : la buse rotative

Heinz Löpmeier, connu sous le pseudonyme de « sophier » sur Reddit, a partagé son invention : une « buse de mélange rotative ». Cette buse, contrairement aux systèmes mentionnés précédemment, ne nécessite pas de purger les couleurs entre les changements, éliminant ainsi le gaspillage de filament. La buse fonctionne en utilisant un script Python dans Blender, également créé par Heinz Löpmeier et publié en open-source sur github, qui associe des couleurs spécifiques à des angles de buse, permettant des transitions de couleurs fluides et même des effets de « demi-teinte » (pour des effets de dégradé).

Le concept a émergé après des années d’expérimentation avec des buses de mélange standard, qui ont tendance à créer un effet de « dentifrice » en ne mélangeant pas complètement les filaments de différentes couleurs. Heinz Löpmeier a d’abord tenté de contrôler cet effet en utilisant une imprimante dont le plateau pouvait tourner pour changer de couleur, mais cette approche s’est révélée trop lente étant donné la masse du plateau et de l’impression 3D à mettre en mouvement.

Instant color switching by rotating the nozzle.
All 3 colors are extruded at the same ratio. :^) pic.twitter.com/HaHDJEjkrB

— Heinz Löpmeier (@nozzleboss) August 11, 2024

Fonctionnement et applications

Le fonctionnement de cette buse rotative est relativement simple, mais très efficace. Lorsqu’elle est en action, la buse tourne pour changer la couleur du filament extrudé sans modifier les proportions de mélange des trois filaments utilisés. Le script dans Blender permet également de créer des effets subtils en positionnant la buse à un angle spécifique entre deux couleurs, produisant ainsi des impressions avec des nuances complexes et des gradients sans nécessiter de structures supplémentaires comme des tours de purge.

Heinz Löpmeier utilise le firmware Marlin, configuré avec un axe supplémentaire pour la rotation de la buse. L’une des innovations clés de cette conception est la capacité des tubes Bowden à se tordre et à se détordre pendant les mouvements de la tête d’impression, ce qui assure un fonctionnement fluide et évite les nœuds ou blocages.

Le prototype précédent utilisait le même procédé, mais avec un plateau rotatif.

Un outil puissant pour les créateurs

L’une des forces majeures de ce système est son intégration avec Blender, un logiciel largement utilisé pour la modélisation 3D. Grâce à l’API Python de Blender, Heinz Löpmeier a développé un add-on appelé « nozzleboss », qui permet de manipuler directement les chemins de G-code à l’intérieur de Blender. Cela ouvre des possibilités créatives vastes, permettant aux utilisateurs de sculpter ou de peindre des modifications directement sur le chemin de l’outil.

En outre, cette approche supprime le besoin de logiciels de tranchage traditionnels, offrant aux créateurs une flexibilité accrue pour personnaliser leurs impressions.

Perspectives et répercussions

La buse rotative de Heinz Löpmeier pourrait bien marquer un tournant dans le domaine de l’impression 3D FDM, en particulier pour ceux qui cherchent à minimiser le gaspillage tout en exploitant les avantages du multi-matériau. Sa conception innovante, bien que potentiellement digne d’un brevet, n’a pas encore été protégée, ouvrant la porte à des entreprises ou des individus ambitieux pour en faire un produit commercial.

En plus de sa buse rotative, Heinz Löpmeier utilise l’impression 3D non-planaire dans ses designs.

Toutefois, Heinz Löpmeier lui-même semble peu préoccupé par cette perspective, préférant se concentrer sur l’innovation plutôt que sur la protection de la propriété intellectuelle. Cette attitude contraste fortement avec les récents litiges de brevets dans l’industrie, notamment entre Stratasys et Bambu Lab.

Avec cette buse rotative, Heinz Löpmeier offre non seulement une solution technique, mais aussi une vision plus durable et efficace de l’impression 3D multi-matériaux. Reste à voir comment cette technologie évoluera et si elle sera adoptée par la communauté plus large des makers et des professionnels de l’impression 3D. Pour plus d’informations sur le projet, consultez le post Reddit de Heinz Löpmeier ICI.

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*Crédits de toutes les photos : Heinz Löpmeier