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Quelles sont les machines qui offrent une impression 3D continue ?

Publié le 14 janvier 2021 par Mélanie R.

Ces dernières années, la recherche d’automatisation et de continuité dans l’industrie de la fabrication additive s’est accrue, et de nombreuses entreprises ont essayé de trouver une solution qui faciliterait les processus. L’une des principales idées qui ont été explorées est d’intégrer un tapis roulant comme plateforme d’impression, pour créer des pièces de longueur infinie ou pour la production en série de petites pièces. Mais ce n’est pas la seule initiative. Certaines entreprises ont mis au point des systèmes de fabrication qui permettent une impression 3D continue, sans que l’utilisateur ait besoin d’interrompre la machine voire même de la surveiller. Cette technologie offre une perspective sur la manière de concevoir et de produire à l’avenir, principalement pour le prototypage rapide basé sur ces principes, et met en évidence les avantages potentiels pour la production de pièces en série. Mais quelles sont les imprimantes 3D qui offrent aujourd’hui ces possibilités ? Nous en avons sélectionné quelques unes, classées par ordre alphabétique (nom du fabricant).

3D Systems et sa solution Figure 4

La Figure 4 de 3D Systems est davantage une plate-forme de production qu’une imprimante 3D continue à proprement parler. C’est une solution modulable qui permet de combiner plusieurs machines ou « unités configurables » comme l’explique le fabricant, que ce soit une imprimante 3D ou une solution de post-traitement. A partir d’une cellule de contrôle dédiée, l’utilisateur peut combiner jusqu’à 16 imprimantes résine créant ainsi un système semi-automatisé et augmentant le volume de pièces créées.

Figure 4 est une solution de production semi-automatisée

3DQue propose une impression 3D continue

Le fabricant canadien 3DQue a d’abord fait parler de lui avec ses machines QPoD et QSuite qui permettent une impression 3D continue de pièces plastiques. Elles pourraient en effet atteindre 78 840 heures d’impression autonome par an soit une moyenne de 864 petites pièces par semaine.

Mais l’entreprise est surtout connue aujourd’hui pour son kit à monter sur une Ender 3 : baptisé Quinly, il est capable de retirer les pièces du plateau d’impression une fois terminées, automatisant davantage le procédé de fabrication. La machine peut ainsi fonctionner 24/24, 7 jours sur 7.

Quinly est un kit qui permet une impression 3D continue sur les machines Ender 3

BlackBelt, une référence en matière d’impression 3D continue

Le projet à l’origine de l’imprimante 3D Blackbelt a commencé par une campagne de financement qui a séduit un grand nombre de personnes en peu de temps. L’équipe de BlackBelt3D n’a pas été la première à avoir l’idée d’intégrer un tapis roulant sur sa machine bien qu’elle ait été la première à la mettre en œuvre. La BlackBelt est idéale pour créer des pièces de longueur infinie, pour la production de masse et pour l’impression 3D sans support grâce à la fabrication angulaire. En termes de détails techniques, cette imprimante 3D a une hauteur d’impression maximale de 300 mm et une largeur maximale de 340 mm. La température d’impression atteint 300°C et le plateau (ici le tapis roulant) peut être chauffé jusqu’à 140°C. La vitesse de fabrication est de 150 mm/s et la hauteur de la couche est comprise entre 0,05 et 0,8 mm.

impression 3D continue

Blackbelt fabriquerait des pièces d’une longueur à priori infinie

Creality et sa 3DPrintMill

Le fabricant Creality, basé à Shenzhen, a récemment lancé une campagne Kickstarter pour son nouveau projet d’imprimante 3D, 3DPrintMill. C’est une machine qui intègre un tapis roulant en nylon et permet la fabrication de pièces d’une longueur infinie, bien que la plus longue impression à ce jour ait été de 6 mètres. La 3DPrintMill est également capable de reprendre le processus d’impression en cas de panne de courant, et détecte la fin de filament pour changer la bobine sans affecter la pièce. Son volume d’impression maximum est de 200 x 170 x ∞ mm, soit un peu moins que la BlackBelt mentionnée ci-dessus. Cette imprimante 3D est idéale pour la production en série sans surveillance, car au fur et à mesure que le tapis avance, les pièces se détachent automatiquement et tombent dans un bac dédié.

impression 3D continue

La 3DPrintMill est également dotée d’un tapis roulant

dp polar et la AMpolar i2

Basé en Allemagne, le fabricant dp polar a développé la première imprimante 3D industrielle avec un plateau d’impression en rotation continue. Appelée AMpolar i2, cette machine a été conçue pour permettre une production en grand volume via la fabrication additive. Le fabricant affirme qu’elle peut produire des dizaines de milliers de pièces par semaine. La particularité de l’AMpolar i2 est que la tête d’impression ne dépose pas de matériau pour former un objet couche par couche ; au lieu de cela, le plateau tourne autour de la tête d’impression pour imprimer plusieurs pièces en même temps. Le volume de construction serait d’environ 700 litres. Comme sa technologie est basée sur le jet de matière, cette machine est également capable de combiner plusieurs matériaux en même temps pour élargir les possibilités de fabrication. Il s’agit d’une solution adaptée à la production industrielle en série dans les secteurs de l’automobile, de l’aérospatiale, des sciences de la vie et des biens de consommation.

La machine de dp polar possède un plateau rotatif

iFactory présente la iFactory One

La startup allemande iFactory est un fabricant d’imprimantes 3D de bureau basées sur la technologie FDM, qui a développé une imprimante 3D dotée d’un tapis roulant en 2020. Appelée iFactory One, cette machine permet d’imprimer en 3D des pièces de n’importe quelle longueur et de produire en grand volume sans aucune interruption. Cela lui a d’ailleurs permis d’être élue Startup de l’année 2020. Son volume d’impression est de 180 mm x 290 mm, avec une longueur à priori infinie. La buse interchangeable de 0,4 mm peut atteindre une température de 260 degrés et imprimer à une vitesse de 200 mm/s. Les filaments compatibles sont le PLA, le PETG, le PC, le TPU, le nylon ou l’ABS.

impression 3D continue

La machine iFactory One

NAK3DDesigns et son imprimante White Knight 3D

Le fabricant américain d’imprimantes 3D, NAK3DDesigns, a publié les instructions de construction de sa White Knight 3D en 2019. C’est une imprimante 3D DIY dotée d’un tapis roulant. Son volume de construction est de 400 x 430 mm avec une longueur à priori infinie. Basé sur la technologie FDM, elle est compatible avec les thermoplastiques classiques tels que l’ABS et le PLA. Pour environ 2 000 dollars, vous devriez pouvoir assembler la White Night 3D pour un usage professionnel. Vous pouvez trouver les instructions sur le site de Thingiverse.

PowerBelt3D offre une impression 3D continue avec Zero

Tout comme la White Night 3D, Zero est aussi une imprimante 3D dotée d’un tapis roulant comme plateau d’impression. Elle a été lancée en 2019 par PowerBelt3D, un fabricant américain d’imprimantes 3D. Elle a un volume de construction de 200 x 170 mm avec une longueur infinie. Cette imprimante FDM peut être utilisée pour créer des pièces à partir de thermoplastiques standard (ABS, PLA, etc.). Zero est idéal pour les débutants en raison de son prix relativement bas d’environ 499 dollars.

La machine Zero

Robot Factory et sa machine Sliding-3D

L’entreprise italienne Robot Factory fabrique des imprimantes 3D depuis 2011. L’un de leurs modèles phares s’appelle Sliding-3D, et est la première imprimante 3D professionnelle à utiliser un plateau d’impression mobile avec un extrudeur incliné à 45°. Cet angle permet à l’utilisateur d’imprimer sans support et en continu, ce qui est utile pour imprimer plusieurs pièces en série ou de grands objets car il n’y a pas de limite de longueur. La Sliding-3D utilise la technologie FDM et a un volume d’impression de 410 mm x 380 mm x l’infini (en longueur). La Sliding-3D est disponible en version standard et plus, celle-ci permettant à la buse d’atteindre des températures allant jusqu’à 480°C tandis que le tapis peut supporter des températures supérieures à 120°C. Sachez que le fabricant a également développé la machine Silver Belt, une version à assembler soi-même qui fonctionne de la même façon.

La machine Sliding-3D

Stratasys et l’impression 3D continue

Stratasys propose une imprimante 3D continue avec une capacité d’impression évolutive qui est capable de produire des pièces en continu sur une grille d’unités de construction, sans compromettre la répétabilité et la fiabilité de la technologie FDM. Stratasys affirme que son imprimante 3D à construction continue est capable d’imprimer une à des milliers de pièces facilement et sans interruption. L’imprimante 3D est équipée d’une préparation et d’une configuration automatiques de l’impression par le biais du logiciel SKYLAB. Elle est compatible avec les matériaux ABS et sa taille de construction est de 12 cm3. A noter que Stratasys a lancé l’année dernière une imprimante 3D PolyJet dotée d’un plateau rotatif : la J55 serait capable d’imprimer jusqu’à 5 matériaux à la fois, avec 500 000 couleurs !

La solution de fabrication de Stratasys

Tiertime X5

Tiertime a lancé sa première solution de fabrication additive semi-continue, la X5. L’imprimante 3D est capable d’alimenter automatiquement jusqu’à 8 plateaux d’impression sur sa plate-forme d’impression ainsi que de les recharger pendant le processus de fabrication. La X5 permet également à plusieurs utilisateurs d’empiler jusqu’à 8 travaux d’impression en file d’attente, via un logiciel ou via l’écran tactile de l’imprimante. Elle est entièrement fermée, capable de contenir des bobines de filament jusqu’à 2 kg, et possède 3 types d’extrudeurs pour différents matériaux plastiques.

impression 3D continue

La Tiertime X5

TNO et la plate-forme d’impression 3D continue Hyproline

Spécialisé dans la recherche sur les technologies innovantes, TNO a développé un procédé d’impression 3D continu capable de fabriquer une centaine de pièces en seulement quelques minutes. La plate-forme, nommée Hyproline, est constituée de cent plateaux d’impression mobiles et d’un scanner 3D. Les matériaux utilisables sont le titane, le cuivre et l’acier inoxydable 316L. Ce système de production automatisée couvre l’ensemble du processus de fabrication, du scan jusqu’à la création des pièces. Une fois le processus terminé, la machine utilise le logiciel CADfix pour analyser les pièces, en les comparant avec leurs fichiers CAO.

impression 3D continue

La solution de TNO

Triditive et sa machine AMCELL

Lancée en 2019 par Triditive, l’imprimante 3D AMCELL est une machine modulaire conçue pour la production en série de polymères et de métaux. Disposant d’un volume d’impression de 220 x 330 mm, AMCELL est capable d’imprimer simultanément des matériaux différents. Pour ce faire, l’imprimante est équipée de deux bras robotisés pour changerr les matériaux, polymères et métaux en l’occurrence. De plus, la machine dispose d’un système de fabrication additive automatisé qui lui permet de fonctionner 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. AMCELL utilise la technologie AMD (Automated Multimaterial Deposition), un processus qui se rapproche des machines MIM et FDM, qui fonctionne par extrusion.

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L’imprimante 3D AMCELL

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