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L’impression 3D FDM au service des laboratoires de recherche

Publié le 20 février 2019 par Mélanie R.
impression 3D polytechnique

Au laboratoire de Physique des Interfaces et des Couches Minces (LPICM), UMR du CNRS, situé sur le campus de l’Ecole Polytechnique à Palaiseau, une équipe de chercheur se penche sur l’impression 3D FDM pour réaliser de nombreuses pièces à des fins de recherche : du boîtier aux pièces détachées en passant par différents supports, les imprimantes 3D leur permettent de multiplier les itérations et gagner en efficacité. Accompagnés par l’entreprise A4 Technologie, ils créent des équipements pour faciliter leurs expérimentations.

Jean-François Arruabarrena est ingénieur d’étude au LPICM et a découvert l’impression 3D grâce aux petites machines de bureau TierTime. Depuis 2013, il échange avec l’entreprise française A4 Technologie, spécialisée notamment dans les technologies 3D au service de l’éducation. Jean-François conçoit, modélise, fabrique du matériel expérimental, et accompagne les chercheurs et les doctorants du laboratoire dans leurs démarches de prototypage. Il explique : « A4 Technologie nous a fourni les imprimantes TierTime que nous avions choisies pour introduire l’impression 3D FDM au LPICM. Cela fait déjà quelques années que le bureau d’études (BEER) du LPICM développe une expertise dans l’utilisation de la fabrication additive, et aujourd’hui, la cellule G2I, en charge de l’informatique, accompagne les membres du laboratoire dans l’apprentissage de l’impression 3D FDM. »

impression 3D polytechnique

L’imprimante UpBox + du laboratoire (crédits photo : LPICM)

Les chercheurs et ingénieurs du LPICM se penchent sur l’impression 3D FDM pour diverses raisons. Cela peut être pour réaliser une économie sur le coût de fabrication quand la technologie répond au besoin, pour un boîtier, un support, un petit bras articulé, des masques, des pièces de remplacement, etc. De plus, la confidentialité est mieux garantie, car les équipes ne partagent plus leur modèle hors du laboratoire pour le faire fabriquer. Jean-François poursuit : « La vitesse de production permet une itération rapide des modèles et des idées qui les forment. Elle libère la créativité, en valorisant au maximum la capacité de personnalisation d’un objet ou d’un système qu’offre la fabrication additive. »

Un des exemples les plus parlants est un outil de mesure des capacités des cellules photovoltaïques, conçu par les chercheurs de la plateforme Orgatech. « La pince » est entièrement imprimée en 3D en ABS noir sur une machine Up Box + et le modèle de pince en est aujourd’hui à sa deuxième version. Il aura fallu 40 heures pour imprimer toutes les pièces qui composent l’outil final qui mesure 21 cm de large sur 4 cm de haut.

impression 3D polytechnique

Pince pour mesures photovoltaïques, imprimée en 3D (Crédit photo : LPICM)

Le LPICM accompagne le personnel du laboratoire, tous secteurs confondus, et sensibilise à l’utilisation de l’impression 3D. Jean-François poursuit : « Au LPICM, l’itération rapide et l’impression 3D deviennent l’affaire de tous, cela motive et facilite la conception d’objets utiles aux recherches. » Par exemple, le laboratoire a aidé à prototyper un module polarimétrique destiné à la détection du cancer, aujourd’hui en test en milieu hospitalier.

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Le support de cette sonde a été imprimé en 3D (Crédits photo : LPICM)

Si les projets qui font appel à l’impression 3D sont de plus en plus nombreux, c’est en partie parce que la technologie se veut accessible et plus adaptée à tout type de profil. Jean-François conclut : « Les imprimantes TierTime restent exigeantes et il faut être soigneux, mais les avantages que procurent ces machines sont nombreux. De la vitesse d’impression en passant par la qualité des pièces, c’est une imprimante idéale pour des productions exigeantes, bien au-dessus de la moyenne ! L’accompagnement et en particulier les formations offertes par A4 nous ont considérablement facilité la tâche pour maitriser ces belles machines. » Vous pouvez retrouver davantage d’informations sur le site d’A4 Technologie ICI.

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D’autres exemples de pièces imprimées en 3D (Crédits photo : LPICM)

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