Les imprimantes 3D FDM/FFF de PEEK et d’ULTEM

Les utilisateurs de la fabrication additive sont de plus en plus à la recherche de matériaux techniques qui répondent à leurs exigences et contraintes. Nous avons vu le marché des matériaux croître de façon exponentielle ces dernières années dans le but d’offrir des solutions plus performantes. C’est le cas par exemple du segment des thermoplastiques hautes performances, que vous connaissez mieux sous le nom de PEEK, PEKK ou encore PEI. Principalement commercialisés sous la forme de filament, ils ont des caractéristiques chimiques et propriétés mécaniques assez impressionnantes, se rapprochant parfois de certains métaux. Mais ils impliquent également des paramètres d’impression plus complexes, à savoir une température d’extrusion de plus de 350°C, une chambre chauffée ainsi qu’un plateau d’impression capable de monter à plus de 100°C. Des contraintes techniques qui expliquent le nombre d’imprimantes 3D compatibles relativement restreint sur le marché. Pour vous aider dans vos recherches, 3Dnatives vous a regroupé aujourd’hui les imprimantes 3D FDM capables d’imprimer ces matériaux PEEK et ULTEM, classées par ordre alphabétique.

Imprimante 3D industrielle AON3D Hylo™

Fabriquée aux États-Unis et spécialement conçue pour les polymères haute performance, l’imprimante 3D Hylo™ PEEK & ULTEM™ d’AON3D allie la flexibilité et les avantages économiques des matériaux ouverts à la facilité d’utilisation et à la répétabilité généralement associées aux systèmes fermés. L’automatisation matérielle de bout en bout, la surveillance intégrée en cours de processus, le réglage multiphysique des processus piloté par l’IA et la détection des défauts en temps réel se combinent pour produire des pièces homogènes, de qualité industrielle, avec une intervention minimale de l’opérateur. Avec un volume d’impression de 650 × 450 × 450 mm et une chambre chauffée activement à 250 °C, Hylo™ permet la production, le jour même, d’outillages et de pièces finies à taille réelle, dotées de performances mécaniques exceptionnelles.

Crédits photo: AON3D

ALTRA 280 de BigRep

L’ALTRA 280 de BigRep est une imprimante FDM industrielle pour les matériaux haute performance, dotée d’une grande chambre d’impression et de la possibilité d’ajouter jusqu’à quatre extrudeurs. La machine dispose d’une chambre d’impression de 500 mm x 700 mm x 800 mm (volume d’impression de 280 litres), ce qui permet la production de prototypes complexes et de pièces finales. La chambre et le plateau d’impression atteignent des températures allant jusqu’à 180°C, ce qui permet d’utiliser des matériaux haute performance tels que l’ULTEM 9085 et le PEEK. Pendant l’impression, la chambre agit également comme un système de durcissement, améliorant les propriétés mécaniques, la fonctionnalité et la stabilité dimensionnelle des pièces. Les quatre extrudeurs DSX (Direct Synchronised Extruders) sont capables d’imprimer à 450°C jusqu’à 20 kg en un cycle, offrant une production ininterrompue avec deux extrudeurs de secours. Chaque DSX dispose également de canaux de refroidissement intégrés et de multiples capteurs pour la surveillance et le contrôle. La machine convient aux applications dans les industries à hautes performances telles que l’aérospatiale, mais aussi à la production d’outils et de prototypes fonctionnels robustes et géométriquement complexes.

Creatbot PEEK-300

Le fabricant chinois Creatbot a développé une imprimante 3D capable de concevoir des pièces à partir de PEEK. Sa particularité est qu’elle intègre un « Direct Annealing System » c’est-à-dire un processus de recuit pendant l’impression afin de donner aux pièces la meilleure qualité possible, sans déformation ni fissure. Cette technologie permet d’éviter des étapes de post-traitement souvent chronophages. Côté caractéristiques, la Creabot PEEK-300 est une machine à double extrusion, capable de monter jusqu’à 500 °C. Son plateau d’impression peut chauffer jusqu’à 200 °C tandis que sa chambre atteint les 120 °C. Elle propose un volume d’impression de 300 x 300 x 400 mm en simple extrusion (240 x 300 x 400 mm en double). Enfin, c’est une machine relativement compacte qui intègre un certain nombre de fonctionnalités pour faciliter le processus d’impression.

EXT 220 MED de 3D Systems

L’imprimante 3D EXT 220 MED de 3D Systems est une machine spécialement conçue pour le secteur médical et des applications en conséquence. Compatible avec des matériaux hautes performances, elle est la seule machine à disposer d’une salle blanche intégrée et d’un système de contrôle de la température, ce qui permet de l’utiliser dans les hôpitaux. L’imprimante a un volume d’impression de Ø 220 x 160 cm et des caractéristiques telles que le chauffage entièrement contrôlable de la chambre de construction, le flux d’air laminaire pour une distribution homogène de la température, la gestion adaptative de la température locale et l’optimisation pour les salles blanches, ainsi que la validation ASTM F2026 et la compatibilité avec les polymères de haute performance. Cette solution a déjà été utilisée pour des applications telles que les implants craniomaxillofaciaux, les dispositifs de fusion intersomatique, les implants d’essai de plaques osseuses pour traumatismes et les lames d’écarteurs. Sa température maximale de fonctionnement est de 500°C pour la buse, 300°C pour le plateau d’impression et 250°C pour la chambre de construction.

La F3300 de Stratasys

Stratasys fait passer l’impression 3D FDM industrielle à un niveau supérieur avec la F3300. Cette dernière offre une vitesse et un débit jusqu’à deux fois supérieurs à ceux des imprimantes FDM traditionnelles, tout en réduisant le coût total par pièce grâce à une utilisation plus efficace des matériaux et à un rendement accru des pièces. Grâce à des solutions matérielles et logicielles de pointe, elle améliore en outre la productivité et la fiabilité d’impression, ce qui en fait l’imprimante idéale pour des secteurs tels que l’automobile, l’aérospatiale, la fabrication générale et la médecine. La F3300 réduit le temps d’impression grâce à des fonctions conviviales telles que l’autocalibrage. L’imprimante est également capable de traiter une grande variété de matériaux, notamment l’ASA, le nylon 12CF FDM ainsi que l’ULTEM™ 9085 et l’Antero 800NE, un matériau à base de PEKK. Elle mesure 600 x 600 x 800 mm et pèse 1360 kg.

Crédits photo : Stratasys

FUNMAT Pro 610 HT, une solution développée par Intamsys

La FUNMAT PRO 610HT, du fournisseur de solutions d’impression 3D FFF industrielles INTAMSYS, est idéale pour l’impression 3D grand format (volume de construction de 610 x 508 x 508 mm) de matériaux haute performance tels que PEEK, PEEK-CF, PEEK-GF, PEKK, PEI9085, PEI1010 et PPSU, avec une chambre chauffée uniformément à 300°C et deux buses atteignant 500°C (permettant l’utilisation de matériaux de support). La chambre de fabrication a également été optimisée avec un système de refroidissement liquide pour une meilleure dissipation, ce qui permet d’éviter le warping et d’autres problèmes pour les pièces ayant une résistance mécanique plus élevée. L’imprimante offre une finition de surface supérieure pour les géométries complexes grâce à un système de servo-contrôle en boucle fermée. En outre, elle intègre des buses autonettoyantes ainsi qu’un rechargement automatique du filament, des avertissements de bourrage et d’absence pour garantir une impression continue 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. La FUNMAT PRO610HT est certifiée Grade D selon les normes CE et MD, CE (EMC/RED/LVT) pour des normes d’application de niveau industriel.

Crédits photo : INTAMSYS

INDUSTRY F421, une imprimante 3D de PEEK développée par 3DGence

L’INDUSTRY F421 de 3DGence est une imprimante 3D industrielle qui permet d’imprimer des polymères très résistants comme l’ULTEM, le PEEK et le PEKK. Elle garantit la meilleure qualité, précision dimensionnelle et des résultats reproductibles et convainc par sa vitesse d’impression allant jusqu’à 400 mm/s et 1 mètre par seconde. Celle-ci fait de la INDUSTRY F421 un outil formidable pour le prototypage rapide. Le volume d’impression de 380 x 380 x 420 mm permet de créer de grands modèles en une seule fois. L’imprimante 3D permet également d’imprimer des matériaux performants qui sont en outre renforcés pour rendre les pièces finales ainsi obtenues encore plus durables. La machine INDUSTRY F421 offre une très bonne performance de filtration, grâce à une unité de filtration avancée à trois niveaux qui retient les macroparticules, les nanoparticules (VOC, UFP), les vapeurs de solvants ou les gaz nocifs. Elle  permet ainsi d’assurer la sécurité de l’utilisateur et la continuité du processus technologique processus.

MAGIC-HT-MAX de IEMAI 3D

Présentée en début d’année, la MAGIC-HT-MAX s’inscrit dans la lignée des solutions proposées par le fabricant asiatique IEMAI 3D. Capable de fabriquer des pièces de haute performance, la machine utilise la technologie FDM pour fabriquer avec plus de 16 matériaux différents (PEEK, PEKK, ULTEM,…). Elle a un volume d’impression de 500 x 500 x 700 mm et un plateau chauffant qui atteint les 180°C. De plus, elle intègre un système de refroidissement liquide, un détecteur de fin de filament et la possibilité de récupérer et de reprendre l’impression en cas de panne de courant. Bien qu’il s’agisse d’une machine industrielle, le fabricant se spécialise dans la fourniture de solutions abordables pour les acteurs de l’industrie de l’impression 3D.

Crédits photo : IEMAI 3D

miniFactory Ignite

Avec l’IGNITE, miniFactory propose une solution d’impression 3D industrielle d’un très bon rapport qualité/prix. L’objectif de l’entreprise est clairement de proposer une technologie haute performance au meilleur prix et de la meilleure qualité. Pour ce faire, l’IGNITE offre d’une part une surface d’impression généreuse (600 x 400 x400 mm) et d’autre part un grand choix de matériaux : ULTEM AM9085F™, PACF, ABS, ASA, PEKK-A, PVDF, PEEK et PEKK. L’imprimante dispose d’une chambre chauffée et d’une station intégrée pour le séchage des filaments. En outre, le double extrudeur permet d’imprimer facilement des structures de support. L’imprimante convient pour les prototypes, les modèles de grande taille et les pièces finales. Pour surveiller la qualité pendant le processus d’impression, l’imprimante peut être contrôlée à distance et il existe un contrôle couche par couche.

Crédits photo : miniFactory

L’imprimante A150 d’Orion AM

Orion AM est une entreprise qui se consacre à la fabrication additive industrielle pour les applications avancées utilisant des polymères de qualité supérieure. Il n’est donc pas surprenant que la machine A150 soit compatible avec les polymères haute température et haute performance, notamment le PEEK et le PEKK. Le chauffage par rayonnement thermique, un processus utilisant le rayonnement thermique dans toutes les directions pour chauffer efficacement l’objet imprimé jusqu’à 300 °C, confère aux pièces obtenues des propriétés de résistance supérieures. Le plateau d’impression a une température maximale de 300 °C et l’extrudeur peut monter jusqu’à 500 °C. En outre, la chambre peut atteindre 315 °C. Les solutions sont compatibles avec le PEEK, le PAEK, le PEKK, le PEI, l’ULTEM1010, l’ULTEM9085, l’ABS, le PC, le PA6, le PA12 et le PPSF/PPSU.

Crédits photo : Orion AM

Roboze ARGO 500 HYPERSPEED

Le fabricant italien Roboze a développé l’ARGO 500 HYPERSPEED pour l’impression FFF industrielle grand format avec des polymères et des composites haute performance. L’imprimante offre un volume d’impression de 500 × 500 × 500 mm, une chambre chauffée pouvant atteindre 180 °C et des extrudeuses capables de supporter des températures allant jusqu’à 500 °C. Elle est compatible avec des matériaux de pointe, notamment le PEEK, le PEEK carbone et l’ULTEM™ AM9085F. La machine automatise les contrôles clés du processus, tels que le nivellement sous vide du plateau d’impression, l’étalonnage des extrudeuses et le séchage des matériaux, tandis que les fonctionnalités de surveillance à distance contribuent à améliorer la fiabilité et à réduire les temps d’arrêt dans les environnements industriels.

Spectral 30 de 3ntr

Le fabricant italien 3ntr a développé une machine compatible avec du PEEK, de l’ULTEM mais aussi du PPS. Elle est équipée d’un système électronique puissant pour contrôler la température de façon optimale et ainsi permettre la création de pièces complexes possédant des propriétés mécaniques élevées. Elle est dotée d’un volume de 300 x 300 x 300 mm, de quatre extrudeurs pouvant monter jusqu’à 500°C, d’une chambre atteignant les 250°C et d’un compartiment chauffé pour stocker les thermoplastiques hautes performances. Le plateau monte quant à lui jusqu’à 300°C.

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