Une machine open-source imprime en 3D du PEKK pour moins de 1 000 dollars

A l’université technologique du Michigan, une équipe a révélé les plans de son imprimante 3D open-source baptisée Cerberus. Sa particularité ? Elle serait capable d’extruder des matériaux hautes performances à un prix relativement accessible puisqu’elle peut être fabriquée pour moins de 1 000 dollars. Une belle prouesse pour le marché de la fabrication additive qui jusqu’ici proposait des solutions professionnelles beaucoup plus chères. La machine serait compatible avec du PEKK et du PEI plus connu sous sa marque commerciale ULTEM et peut s’auto répliquer c’est-à-dire imprimer ses propres pièces.

En 2004, le mouvement RepRap fait couler beaucoup d’encre sur le marché : Adrian Bowyer, son inventeur, conçoit en effet la première imprimante auto-réplicable c’est-à-dire capable de fabriquer rapidement ses propres composants. Ce type de machines est généralement constituées de pièces accessibles qu’on peut trouver facilement sur le marché et jusqu’ici plutôt compatibles avec des matériaux standard comme le PLA. Toutefois, Joshua Pearce de l’université du Michigan a développé un modèle open-source capable de traiter des matériaux hautes performances, maîtrisant ainsi des températures très élevées et ce, pour une bouchée de pain. 

La machine Cerberus est dotée de trois têtes, à l’image du chien mythologique gardant les Enfers, Cerbère. L’une d’elle pourrait monter jusqu’à 500°C grâce à une buse métal V6 tandis que le plateau chauffant E3D atteindrait les 200°C. La chambre d’impression est quant à elle fermée et comporte un noyau de chauffage de 1 kW capable de démarrer rapidement. Ce qui est intéressant est la façon dont a été pensé le châssis : tout peut être placé à l’extérieur de la chambre chauffée ce qui permet à la fois de maintenir la bonne température, d’éviter tout phénomène de warping et de diminuer les ventilateurs de refroidissement. Notons également la présence d’un extrudeur à granulés en option, élargissant encore plus la gamme de plastiques compatibles. En plus, si les résultats sont réellement au rendez-vous, cela réduirait considérablement les coûts car les filaments sont aujourd’hui beaucoup plus chers.

Pourquoi réaliser une telle machine open-source ?

Si Joshua Pearce a souhaité mettre en ligne les fichiers de l’imprimante 3D, c’est pour offrir une solution efficace à tous les intéressés dans ce contexte particulier de crise sanitaire. Le COVID-19 a bouleversé tous les marchés et la fabrication additive a apporté son grain de sel en proposant des équipements de protection individuelle. Ainsi, l’imprimante 3D Cerberus pourrait être une solution peu chère pour fabriquer des dispositifs médicaux pouvant être stérilisés et qui seront, à priori, plus résistants et durables dans le temps. Précisons toutefois que l’assemblage des pièces de la machine reste relativement complexe. 

Joshua Pearce explique qu’il a réalisé plusieurs tests sur sa machine Cerberus comme la création d’un masque facial en PEKK. Il rapporte une résistance moyenne à la traction de  77,5MPa pour le PEKK imprimé à 390°C et de 80,5MPa pour l’UTLTEM à 380°C. L’équipe affirme que son test a réussi, qu’aucune déformation n’a été observée et que la pièce peut fonctionner jusqu’à 150°C. Le matériau pourrait également être recuit pour porter la température maximale de fonctionnement à 260°C, largement suffisant pour une stérilisation complète. Vous pouvez retrouver l’ensemble des plans de la machine ICI. Celle-ci ne devrait pas vous coûter plus de 1 000 dollars.

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