Une imprimante 3D FDM 10 fois plus rapide

Des ingénieurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont développé une imprimante 3D FDM qui, grâce à l’aide d’un laser, imprime 10 fois plus vite que la plupart des machines de bureau. La tête d’impression utilise un laser et un mécanisme à vis innovant pour augmenter la vitesse de la machine.

La clé de cette imprimante 3D innovante réside dans son extrudeur créé par Jamison Go et John Hart : il utilise en effet un laser, à l’image des technologies de stéréolithographie ou de frittage sélectif par laser. L’impression par dépôt de matière fondue n’en utilise normalement pas puisque c’est la tête d’impression qui vient chauffer le filament pour créer des couches successives.

Comment augmenter la vitesse d’une imprimante 3D FDM?

Une première solution avait été apportée par Chinedum Okwudire qui a mis au point un algorithme pour accélérer les impressions en réduisant les vibrations de la machine. Cette fois-ci, l’étude se concentre sur  la tête d’impression même de l’imprimante. Les ingénieurs ont développé un extrudeur qui comporte un mécanisme à vis, assisté par laser – la vis vient alimenter la buse en filament plastique tandis que le laser chauffe rapidement et fait fondre le matériau.

Le mécanisme à vis remplace le mécanisme traditionnel de roue motrice des têtes d’impression qui ne peut pas aller aussi vite sans perdre l’adhérence du filament. La machine développée peut traiter un filament texturé spécialement développé qui augmente l’adhérence et permet d’alimenter l’extrudeur bien plus rapidement. Le laser quant à lui chauffe et fait fondre le filament avant qu’il ne passe dans la buse. Les ingénieurs affirment que le filament fond plus rapidement et complètement, comparé à des extrudeurs d’imprimantes 3D FDM standards.

Hart pense que ce nouveau type de tête d’impression pourrait faire de l’impression 3D FDM une technique de production plus viable, jusqu’ici considérée majoritairement comme un outil de prototypage. Etant donné qu’une impression d’une heure pourrait être réduite à seulement 6 minutes, cela offrira davantage de possibilités sur les lieux de travail, comme dans les usines qui pourraient plus facilement imprimer des pièces détachées par exemple. Hart explique aussi que cette imprimante 3D FDM pourrait être une solution viable pour des applications au service de la médecine d’urgence.

Ses créateurs rajoutent qu’elle a été créée dans l’optique de résoudre trois problèmes associés à la technologie FDM : la lenteur de la tête d’impression, la faible force d’extrusion et le transfert de chaleur lent. “Compte tenu de notre compréhension de ce qui limite ces trois variables, nous nous sommes demandés comment on pourrait concevoir nous-mêmes une imprimante qui améliorerait les trois en un seul système, explique Hart. Nous l’avons développée et elle fonctionne plutôt bien.”

Voici une impression en live avec la dite imprimante 3D, sans accélération quelconque :

Pour plus d’informations sur cette nouvelle imprimante 3D, vous pouvez consulter l’étude ici.

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