L’imprimante 3D polaire à 4 axes « core-RΘ » de Joshua Bird pour imprimer sans aucun supports en FDM

Dans le monde de l’impression 3D, dominé par des systèmes cartésiens classiques, certaines innovations viennent bouleverser les codes établis. C’est le cas de l’imprimante 3D core-RΘ à 4 axes conçue par Joshua Bird, un maker audacieux qui a repoussé les limites du design FDM traditionnel en développant une machine basée sur un système cinématique polaire.

Un concept radicalement différent

Contrairement aux imprimantes 3D classiques qui fonctionnent sur un système cartésien à trois axes (X, Y et Z), l’imprimante core-RΘ de Joshua Bird exploite un système polaire. En termes simples, le système polaire se distingue en utilisant un plateau circulaire rotatif combiné à des mouvements angulaires et radiaux, au lieu de déplacements linéaires dans des plans horizontaux. Ce choix permet de créer des tranches radiales plutôt que des couches planes.

Cette approche offre un avantage majeur : une meilleure gestion des porte-à-faux puisque l’imprimant est capable d’imprimer avec une orientation de 90° par rapport au plateau sans difficulté particulière. Dans sa vidéo de présentation, Joshua Bird illustre cette capacité avec une pièce en forme d’arbre, où les branches horizontales et inclinées sont imprimées sans supports, grâce à la tête d’impression montée sur un axe rotatif prmettant l’extrusion du matériau vers l’intérieur, directement sur les sections existantes.

Une mécanique novatrice : le « Core-RΘ »

Pour rendre cela possible, Bird a développé un nouveau système cinématique qu’il appelle « Core-RΘ ». Ce système combine :

• Un plateau circulaire rotatif (axe C) ;
• Une vis verticale pour le mouvement Z ;
• Un rail horizontal avec courroie pour l’axe X ;
• Une tête d’impression rotative (axe B), capable de s’incliner dans le plan XZ.

Son système utilise deux moteurs reliés à une poulie qui contrôle à la fois le mouvement X et la rotation de la tête d’impression, le tout monté sur un axe Z. Ce design permet à la tête d’impression de se déplacer et de s’incliner pour atteindre n’importe quel point au-dessus du plateau, rendant l’impression radiale possible.

Un slicer sur mesure

Le défi de cette machine ne s’arrête pas à la mécanique. Les firmwares et slicers standards ne sont pas compatibles avec ce type de cinématique. Pour contourner cet obstacle, Joshua Bird a configuré le firmware Reprap utilisé notamment par les cartes Duet3D et développé son propre logiciel de découpe, le Radial Non-Planar Slicer, spécialement conçu pour générer le G-code adapté à cette imprimante unique.

Un projet entièrement open-source

Dans un esprit de partage et d’innovation communautaire, Joshua Bird a rendu ses créations, à la fois l’imprimante et le slicer, accessibles en open-source sur GitHub. Cela permet à quiconque de reproduire ou d’améliorer le projet, dans l’esprit du projet reprap. Selon Bird, le coût de fabrication de cette imprimante est estimé entre 300 et 400 dollars, une barrière relativement basse pour une technologie aussi intéressante.

Pour en apprendre plus sur ce projet et peut-être même le répliquer, consultez les projets GitHub : ICI pour l’imprimante, et ICI pour le slicer.

Avec cette imprimante 3D polaire à 4 axes, Joshua Bird propose une solution aux applications nécessitant une impression sans supports, tout en ouvrant de nouvelles perspectives pour des formes complexes. Son projet, détaillé dans une vidéo YouTube suscite déjà l’intérêt des utilisateurs sur YouTube :

« J’ai l’impression que ce type est un voyageur du temps. Je veux dire, il construit à lui seul une imprimante 3D de nouvelle génération complètement folle pour moins de 400 $ et l’offre à la communauté pour qu’elle puisse la développer davantage. Incroyable ! Juste incroyable !! »

« Cet homme fait progresser à lui seul la communauté de l’impression 3D. (…) Et en plus, il partage tout en open source, quelle légende. »

Que pensez-vous du travail de Joshua Bird ? Partagez votre avis dans les commentaires de l’article. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou LinkedIn !

*Crédits de toutes les photos : captures d’écran de la vidéo publiée sur YouTube par Joshua Bird