Les imprimantes 3D hybrides multiplient les possibilités de fabrication
La fabrication additive est devenue un outil de production que s’approprient de plus en plus d’entreprises et d’industriels. Elle est d’ailleurs souvent complémentaire aux moyens de fabrication plus traditionnels comme l’usinage ou le moulage par injection. Imaginez une machine qui combine deux procédés de fabrication, voire trois, pour multiplier les possibilités et concevoir des pièces encore plus complexes ? C’est un concept qui existe depuis 1990 : on parle de machines hybrides. On vient combiner fabrication additive et soustractive pour offrir une solution polyvalente. Certaines machines proposent également de la gravure laser, de la découpe ou encore de l’extrusion de pâte. Nous avons préparé une liste d’imprimantes 3D hybrides, en prenant soin de les classant par typologie : les solutions de bureau n’ont pas la même envergure et les mêmes fonctionnalités que les machines industrielles. Elles sont classées par ordre alphabétique.
Les imprimantes 3D hybrides de bureau
5AXISMAKER
La solution 5AXISMAKER a été lancée en 2015 par le fabricant britannique 5AXISWORKS. Cette imprimante 3D hybride est disponible en deux versions, la 5xm400 et la 5xm600 selon la taille maximale de fabrication. Les deux machines prennent en charge tout logiciel de CAO/FAO (à condition qu’un post-processeur soit disponible) et comprennent un abonnement commercial d’un an à Autodesk® Fusion 360 TM Ultimate. Elles intègrent un ensemble d’outils, dont une toupie CNC à 5 axes, un palpeur, une imprimante 3D, un scanner avec mesure 3D, et une pince coupante à fil chaud, plus la possibilité d’ajouter d’autres articles via leur adaptateur. Comme nous l’avons dit, elles ont un volume d’impression de 400 mm3 ou 600 mm3 selon la version, et la machine est compatible avec les thermoplastiques d’ingénierie (tels que le nylon, le PC,…).
L’imprimante 3D hybride 5AXISMAKER
L’imprimante 3D hybride de Creality
Le fabricant d’imprimantes 3D low-cost, Creality 3D, a développé son imprimante 3D hybride, la Creality CP-01 qui peut être utilisée comme imprimante 3D ainsi que comme fraiseuse CNC et graveur laser. L’imprimante 3D en tant que telle, basée sur la technologie FDM, imprime des composants en ABS, PLA, PVA, TPU et bois à une vitesse maximale de 80 mm/s. Le plateau peut être chauffé jusqu’à 100°C. Le volume maximal de construction est de 200 x 200 x 200 mm et les éléments qui sont fraisés ou gravés ne doivent pas dépasser ce volume. Le laser intégré peut quant à lui graver le bois, le plastique et le papier avec une puissance de 500mW. Les trois modules individuels de l’imprimante hybride (extrudeur, fraiseuse CNC et graveur laser) peuvent être facilement remplacés si nécessaire. En combinant trois unités en une seule, la Creality CP-01 permet non seulement d’économiser de l’espace mais aussi des coûts. Cependant, l’unité de fraisage CNC et le graveur laser sont des modèles d’entrée de gamme, et n’offrent donc pas de performances supérieures à la moyenne. C’est une bonne option pour les makers, beaucoup moins adaptée aux industriels.
La machine comprend 3 fonctions de fabrication
Snapmaker Artisan
Le Snapmaker Artisan est une machine polyvalente 3-en-1 qui combine impression 3D, gravure et découpe au laser, ainsi que fraisage CNC. Grâce à des têtes d’outils et des plateformes interchangeables par simple glissement et enclenchement, les utilisateurs peuvent passer facilement d’une fonction à l’autre. Équipée de rails de guidage linéaires de qualité industrielle, cette machine assure une précision, une rigidité renforcée et une durabilité optimale. Ses deux têtes d’extrusion prennent en charge l’impression avec supports dissolvables ou détachables, simplifiant ainsi le post-traitement. De plus, elle est dotée d’un écran tactile de 7 pouces avec une interface utilisateur améliorée, offrant une expérience plus intuitive et fluide.
ZMorph Fab
La société polonaise ZMorph s’est forgée une réputation pour ses imprimantes 3D hybrides de bureau parmi les meilleures du marché, et la ZMorph Fab en est un excellent exemple. Cette machine multi-fonction prend en charge l’extrusion simple et double, ainsi qu’une table de travail CNC professionnelle dotée d’un système de montage des matériaux pratique. Elle propose également une extrudeuse pour pâte épaisse, offrant de nombreuses possibilités pour des applications expérimentales, des recherches ou des projets de personnalisation décorative. Parmi ses nouveautés figurent une tête d’extrusion améliorée, un fonctionnement plus silencieux, un ventilateur de refroidissement optimisé, ainsi qu’une meilleure gestion des matériaux flexibles. La ZMorph Fab est compatible avec une large gamme de matériaux techniques.
Les imprimantes 3D hybrides industrielles
4Shift de 4D Pioneers
4D Pioneers est un fabricant français de solutions d’impression 3D industrielles, proposant actuellement deux modèles. 4Shit est l’un d’entre eux : il s’agit d’une imprimante 3D hybride qui combine CNC et fabrication additive. Ce qui est particulièrement intéressant est qu’elle peut à la fois traiter des filaments et des granulés ce qui élargit considérablement le spectre des matériaux compatibles. D’ailleurs, elle peut extruder des polymères jusqu’à 500 °C. De plus, elle est dotée d’un système breveté de changement automatique d’outils, permettant de passer d’un procédé additif à un procédé soustractif sans intervention humaine, le tout, rapidement. La 4Shit offre un volume d’impression de 485 x 485 x 500 mm et une vitesse de fraisage maximale de 50 000 tr/min. Enfin, l’imprimante 3D hybride est dotée de 5 axes pour un fraisage précis et post-traiter des surfaces inaccessibles et complexes.
Crédits photo : 4D Pioneers
AconityMIDI
L’imprimante 3D AconityMIDI a été développée par le fabricant allemand Aconity3D en 2018 avec l’intention de fournir un système de production flexible aux utilisateurs. AconityMIDI est équipée d’une deuxième caméra en option qui permet de faire des réglages en parallèle pendant que le système principal est encore en production. Son volume de production maximum est de Ø 170 mm x H 200 mm et l’épaisseur de la couche peut atteindre 10 μm. La machine industrielle intègre la surveillance du processus ou le préchauffage à haute température (jusqu’à 1 200°C). Cette imprimante 3D hybride est également disponible en système DUAL-Laser qui permet de maximiser la productivité. Pesant 1 450 kg, l’AconityMIDI peut être équipée de l’option unique de vide et de la configuration Micro-LBM. C’est sans nul doute une solution avancée pour les professionnels de l’industrie de la 3D.
L’imprimante 3D hybride d’Aconity3D est également modulable
AMBIT Series 7
La série AMBIT de Hybrid Manufacturing Technologies se distingue par sa capacité à transformer une machine d’usinage classique en un système de fabrication hybride en y ajoutant des têtes dédiées à la fabrication additive. Ces têtes brevetées peuvent être intégrées à une machine CNC, permettant ainsi de combiner les processus d’usinage et d’impression 3D. Hybrid Manufacturing Technologies propose des têtes pour l’inspection ainsi que des têtes d’impression pour la fabrication additive, avec quatre systèmes dédiés au DED et un pour l’extrusion. Le système AMBIT™ XTRUDE inclut une tête d’extrusion, tandis que les ensembles de têtes DED AMBIT™ ONE, AMBIT™ FLEX et AMBIT™ MULTI offrent différentes capacités d’impression grâce à plusieurs têtes interchangeables. Quant à AMBIT™ CORE, il est conçu spécifiquement pour le DED et joue un rôle central dans la coordination des diverses opérations de la machine.
Crédits photo : Hybrid Manufacturing Technologies
L’HybriDX-LT de Hans Weber Maschinenfabrik GmbH
L’HYBRIDX-LT, développé par la division Additive Manufacturing System de Hans Weber Maschinenfabrik GmbH, est le modèle d’entrée de gamme de la série ECO-Hybrid de l’entreprise. Cette machine associe l’extrusion fondée sur la FGF à l’extrusion classique. Elle dispose d’un plateau d’impression permanent pouvant être chauffé jusqu’à 150 °C, le tout dans une cabine de protection. L’extrudeuse est compatible avec des granulés, qui gagnent en popularité grâce à leurs caractéristiques matérielles supérieures par rapport aux filaments. Elle peut atteindre des températures allant jusqu’à 450 °C et produire entre 8 kg/h et 30 kg/h de matériau. Pour en savoir plus, visionnez la vidéo ci-dessous :
L’imprimante 3D BEAD de CEAD
BEAD est une solution qui combine fabrication additive et soustractive à grande échelle. Elle optimise les processus de production en réduisant le gaspillage de matériaux, tout en demandant moins d’intervention manuelle et en raccourcissant les délais de réalisation. De plus, elle représente un investissement accessible. Pour les utilisateurs, BEAD offre une liberté totale en matière de conception et permet l’automatisation complète de l’impression 3D industrielle. Cette solution prend en charge une large gamme de matériaux, tels que le PP, l’ABS, le PETG, le PC, ainsi que des matériaux haute performance et des composites renforcés de fibres. Ses dimensions sont de 6 x 5 mètres.
Crédits photo : CEAD
EXT 1270 Titan Pellet de 3D Systems
L’EXT 1270 Titan Pellet (anciennement Titan Atlas 3.6) est la plus grande imprimante 3D proposée par 3D Systems, conçue pour un usage industriel grand format avec une option de fraisage CNC. Ce système polyvalent de fabrication additive utilise des granulés thermoplastiques comme matière première, ce qui contribue à réduire les coûts de production. Selon le fabricant, la technologie d’extrusion de granulés de l’EXT 1270 permet d’imprimer jusqu’à 10 fois plus rapidement que les méthodes traditionnelles d’extrusion de filament, avec des taux de dépôt pouvant atteindre 13,6 kg par heure. Avec un volume d’impression de 1270 mm x 1270 mm x 1829 mm, cette machine peut produire de grandes pièces d’un seul tenant. L’EXT 1270 peut également être équipée d’une deuxième extrudeuse de granulés, d’une extrudeuse de filament et/ou de capacités de fraisage CNC, soit à l’achat, soit ultérieurement.
Crédits photo : 3D Systems
La Hybrid3 de ADDiTEC
Fondée en 2015, ADDiTEC est une entreprise américaine spécialisée dans les solutions de fabrication additive métallique avancées, visant à offrir des options plus compactes et économiques. Parmi ses imprimantes 3D hybrides les plus prisées figure l’Hybrid3, une machine 3-en-1 qui allie la précision du Liquid Metal Jetting à la puissance de la technologie LDED, complétée par une finition d’usinage CNC. Les deux premières technologies, utilisant un fil de soudure abordable, permettent de fabriquer des pièces avec une haute résolution. L’usinage CNC assure ensuite une finition de surface et des tolérances précises. L’Hybrid3 est une solution hybride capable de gérer l’ensemble du processus de fabrication sur une seule machine, répondant ainsi à une large gamme de besoins.
INTEGREX i-400 AM par MAZAK
Fabriquée par la société japonaise MAZAK, l’INTEGREX i-400 AM est une machine hybride multitâche qui offre une technologie de fabrication additive et des opérations d’usinage de finition de haute précision pour la fabrication de grands formats. La technologie de fabrication additive est basée sur le procédé de dépôt d’énergie dirigé (DED). La buse dépose le métal fondu couche par couche pour construire la pièce. Le DED est intéressant pour les applications de réparation de composants usés ou endommagés tels que les aubes de turbines aérospatiales. En ce qui concerne ses capacités multitâches, l’INTEGREX i-400 AM permet un usinage complet sur 5 axes pour traiter des pièces prismatiques à partir de billettes ou de pièces moulées solides, des pièces rondes, des pièces très profilées et des pièces fabriquées par impression 3D.
La machine a été pensée pour un usage industriel
L’imprimante 3D Kreator de CMS
CMS Kreator est la solution développée par CMS Advanced Materials Technology pour répondre aux besoins de la fabrication additive grand format (LFAM). Cette machine hybride unique allie la capacité d’impression 3D à la précision du fraisage. Grâce à la technologie CMS Kreator, il est possible d’imprimer sous des angles de 45° et 90°. Elle offre également une compatibilité avec une vaste gamme de matériaux, tels que le PA, le PP, le PEI, le PET, l’ABS et bien plus encore. Sa vitesse d’impression, qui peut atteindre 16 m/min, surpasse celle des systèmes FDM grand format et de nombreux concurrents. Conçu en partenariat avec l’Institut Fraunhofer en Allemagne, la CMS Kreator incarne l’expertise de CMS dans la conception et la fabrication de machines CNC, permettant l’usinage de divers matériaux comme la fibre de carbone, les composites, l’aluminium, les alliages légers et les métaux.
LASERTEC 65 3D Hybrid, une solution de fabrication industrielle
La LASERTEC 6600 DED hybrid de DMG Mori est une machine puissante combinant usinage additif et soustractif. Ce modèle à 5 axes intègre une broche de fraisage équipée de buses permettant l’injection simultanée de poudre métallique et l’irradiation laser. Avec une large surface de travail de 1020 x 280 x 3890 mm et un axe Y extensible de 280 mm à plus de 330 mm, cette machine est capable de produire des pièces de grande taille, particulièrement adaptées aux secteurs de l’aéronautique, du pétrole, du gaz et de l’énergie. La puissance laser de base est de 2 000 watts, avec des options pour l’augmenter à 4 000, 6 000 ou 8 000 watts.
Crédits photo : DMG Mori
LENS 860 par Optomec
La LENS 860 a été conçue par Optomec pour fournir aux industriels de larges pièces métalliques : elle associe un procédé de dépôt de matière sous énergie concentrée et une broche de fraisage pour effectuer des travaux de finition. Son volume d’impression maximal est de 860 x 600 x 610 mm et son laser atteint une puissance maximale de 3kW. Quatre versions sont aujourd’hui proposées, avec ou sans fraisage, et avec ou sans atmosphère contrôlée. Selon le choix de la configuration que vous ferez, vous pourrez imprimer des métaux non-réactifs comme l’acier ou le colbat, ou alors des métaux comme le titane.
La machine d’Optomec permet la conception de larges pièces
LUCY, la gamme d’imprimantes 3D hybrides de NAMMA
La gamme d’imprimantes 3D LUCY a été développée par le fabricant français NAMMA et combine usinage CNC et impression 3D FFF. Les deux modèles offrent un volume de fabrication de 300 x 300 x 300 mm, une enceinte chauffée, un compartiment à filaments ainsi qu’un châssis robuste pour davantage de précision. La machine peut produire des pièces avec des états de surface jusqu’à 0,3 microns et des tolérances dimensionnelles jusqu’à 0,05 mm. Ainsi, l’utilisateur peut concevoir des pièces complexes et précises, avec un délai réduit par 10. Côté matériaux, LUCY est compatible avec un large choix de thermoplastiques : PETG, PA (chargés ou non), ABS, ASA, etc. C’est une imprimante 3D hybride idéale pour la fabrication de moules de présérie, de support de montage, de roulement, etc.
Crédits photo : NAMMA
LUMEX Avance-60 de Matsuura
LUMEX Avance-60 est une imprimante 3D hybride conçue par le fabricant japonais Matsuura. Elle intègre la technologie d’impression 3D métallique avec le fraisage conventionnel. Équipée d’un laser de 1 kW, elle offre une vitesse de frittage de 35 cc/h. Son volume d’impression maximal atteint 600 × 600 × 500 mm, et elle peut produire des pièces pesant jusqu’à 1 300 kg. Un aspect notable de cette machine est son système de récupération automatique de la poudre, qui permet d’automatiser entièrement l’approvisionnement, la collecte et la réutilisation de la poudre. L’excédent de poudre après le frittage est automatiquement tamisé et réutilisé pour les impressions suivantes.
L’imprimante 3D hybride Mantle P-200
Nous avons déjà évoqué Mantle, une entreprise qui a développé sa propre méthode d’impression 3D de métal à l’aide de pâtes. Aujourd’hui, elle propose un système hybride appelé P-200. Ce système combine l’impression 3D avec des pâtes métalliques et l’usinage de précision via une plateforme CNC. Avec un volume d’impression de 200 x 200 x 150 mm, l’imprimante est dotée d’une caméra pour contrôler le processus d’impression ainsi que pour le sondage et l’étalonnage en temps réel de la machine-outil.
Crédits photo : Mantle
Intégration de la CNC dans le moteur Meltio
La solution hybride suivante se distingue des autres car elle consiste en une intégration directe aux machines d’usinage CNC existantes. Elle peut être adaptée à n’importe quelle machine CNC, permettant ainsi d’effectuer l’impression 3D de métaux et l’usinage de géométries complexes en un seul processus. Une fois installée, cette intégration s’appuie sur le mécanisme de la machine CNC pour déployer automatiquement une tête laser pour l’impression, qui se rétracte ensuite pour laisser place à l’usinage. Cette automatisation permet de produire des pièces complexes avec des tolérances d’usinage élevées. La technologie est compatible avec des métaux comme l’acier, le titane et le nickel, et des développements sont en cours pour étendre cette compatibilité au cuivre et à l’aluminium.
Crédits photo : Meltio
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