Lab 3Dnatives : Test de l’imprimante 3D Sigma D25 de BCN3D

Fondée en 2012 par trois étudiants de l’Université Polytechnique de Catalogne, l’entreprise BCN3D est devenue au fil des années un des fabricants clés du marché de l’impression 3D FDM. Historiquement focalisé sur la commercialisation de machines en kit, BCN3D s’est professionnalisé pour proposer depuis 2018 des modèles professionnels Plug&play. Celles-ci se distinguent notamment par la technologie IDEX, mise au point par BCN3D, et offrant divers modes de fabrication de type Miroir ou Duplication pour la production de pièces en simultané.

La dernière génération de machines de BCN3D se divise en deux séries. D’une part, la gamme Sigma D couvre les imprimantes 3D « Desktop » et se présente comme l’entrée de gamme du constructeur, tandis que la gamme Epsilon W inclut les imprimantes dites « Workstation » et s’oriente davantage vers la production. De manière logique, les noms des imprimantes sont composés de l’initiale correspondant au nom de la gamme de la machine suivi du volume d’impression disponible en litre. BCN3D propose ainsi la Epsilon W27, la Epsilon W50 et la Sigma D25.

Suite au test de la W50 il y a quelques semaines, nous avons aujourd’hui le plaisir de recevoir la BCN3D Sigma D25 au sein du Lab 3Dnatives. Comme évoqué, la Sigma D25 est une imprimante de bureau proposant un volume d’impression de 25 litres. Elle dispose notamment d’un écran tactile full-color de 5 pouces, de rails linéaires Hiwin, d’un système d’extrusion Dual Drive de chez Bondtech™, de deux hotends spécialement développés par E3D (avec une température d’impression maximale de 300 °C) ainsi que d’un plateau d’impression chauffant (permettant d’obtenir une température maximale de 80 °C).

Avec un prix de 3 495€ HT, à qui se destine la D25 ? Quels types de pièces peut-on réaliser ? Comment se démarque l’imprimante 3D par rapport aux autres modèles de la marque ? Retrouvez notre test de complet de l’imprimante 3D Sigma D25 ci-dessous.

Déballage de la BCN3D Sigma D25

Pour la livraison, la Sigma D25 arrive dans un carton installé sur une palette, signe que l’imprimante 3D est relativement imposante. En déballant la machine, celle-ci est fermement protégée par de la mousse pour assurer un transport sans encombre, et dévoile effectivement ses dimensions généreuses de 690*530*550 mm pour un poids global de 30kg. Étant donné son volume, il sera d’ailleurs préférable de sortir l’imprimante à deux.

On découvre également deux rouleaux de PLA de 500 g, un plateau d’impression en verre de 420*300 mm ainsi que divers accessoires dont une spatule, une pince à bec fin, de l’adhésif Magigoo™, un jeu de trois clefs six pans, une carte SD, un câble d’alimentation, des cales pour hotend, une cale de nivellement et tous les documents nécessaires (garantie et guide de démarrage).

D’un point de vue esthétique, le design de la Sigma D25 est clairement inspiré de l’ancienne génération d’imprimantes 3D du constructeur avec un cadre en aluminium similaire, bien que celui-ci soit d’un coloris blanc cassé, offrant une architecture résolument ouverte sur le plateau de fabrication.

La D25 est solidement construite avec des composants de qualité comme cette tête d’impression E3D se déplaçant sur des railles linéaires Hiwin

BCN3D a en effet décidé d’abandonner le format carré de la Sigma R19 au profit du format rectangulaire de sa grande sœur, la Sigmax R19. La D25 est ainsi plus large que haute puisque son volume d’impression est de 420 (Largeur)*300 (longueur)*200 mm (Hauteur) (16.5*11.8*7.9 in). Cette disposition est plutôt hors-norme puisque pour la plupart des imprimantes FDM l’axe Z (Hauteur) est en général plus grand. Ce choix fait par BCN3D permet l’impression de pièces longues d’une faible hauteur, comme par exemple un châssis de voiture RC.

En l’absence d’une enceinte fermée, et avec une température maximale de 300 °C pour l’extrusion et de 80°C pour le plateau, la Sigma D25 restera plutôt destinée à imprimer des matériaux standards comme le PLA, le PETG, le TPU, le PVA, le BVOH, plutôt que des polymères techniques. Bien que la Sigma D25 soit directement compatible avec tout filament tiers de 2.85 mm, BCN3D recommande de recourir à ses propres filaments pour des résultats optimaux.

La machine inclut deux emplacements pour des bobines de 500 grammes de chaque côté du plateau, mais si l’on souhaite utiliser des bobines de plus grande taille, il conviendra d’utiliser les supports de bobine extérieurs situés à l’arrière de l’imprimante.

L’interface présente sur l’écran 5″ tactile permet de lancer des impressions, calibrer et maintenir l’imprimante

Installation de l’imprimante 3D Sigma D25

L’imprimante arrivant pré-assemblée, il ne reste qu’à installer le plateau en verre, clipser les deux tubes bowden permettant de relier les extrudeurs déportés à leur tête d’impression respective et charger une nouvelle bobine à chaque extrudeur. On procède ensuite à l’allumage de la machine qui nous guide, étape par étape, grâce à son écran tactile full-color, dans la configuration de l’imprimante. Celle-ci demande un peu moins de 20 minutes au total.

Durant la mise en route, la machine invite l’utilisateur à la connecter à un réseau internet (filaire ou Wi-Fi), puis, et à se connecter à un compte BCN3D Cloud. Il sera ainsi préférable d’avoir accès à internet de manière à créer un compte permettant d’identifier l’imprimante dans le cloud. L’accès à internet est aussi utile pour s’assurer que la machine est bien équipée de la dernière mise à jour.

Après ces deux étapes, la machine nous propose de lancer son processus d’initialisation qui vient calibrer les deux extrudeurs en ajustant leur hauteur relative au plateau ainsi que leur alignement.

La Sigma D25 est équipée de deux extrudeurs indépendants (IDEX)

Le processus de configuration est simple puisque la machine effectue elle-même la plupart du travail à l’aide de ses multiples capteurs. Les ajustements manuels sont faciles à effectuer et l’écran de l’imprimante nous apporte une aide supplémentaire en affichant des images et des animations détaillées.

Une fois toutes les étapes accomplies, une animation informe de la réussite du processus de calibration. Il ne reste qu’à télécharger le slicer de BCN3D pour préparer la première impression.

Logiciel BCN3D Stratos et BCN3D Cloud

En ce qui concerne le système d’exploitation de l’imprimante, comme pour toutes ses autres imprimantes, BCN3D a opté pour l’option Open-Source en utilisant Marlin. Ce choix de système d’exploitation permet à BCN3D de profiter de l’expérience de Marlin, utilisé sur des milliers d’imprimantes à travers le monde.

Pour son slicer, BCN3D utilisait, jusqu’à récemment, une version légèrement modifiée de Cura dénommée BCN3D Cura. En juillet, BCN3D a dévoilé son tout nouveau logiciel, BCN3D Stratos. Ce nouveau slicer repose néanmoins toujours sur Cura, mais BCN3D a fait plus d’efforts de customisation, a modernisé le design du slicer et a apporté des fonctionnalités supplémentaires comme certains réglages d’adhérence au plateau et de supports. Enfin, BCN3D lui a donné un logo.

Stratos permet de profiter pleinement du système IDEX développé par BCN3D grâce aux modes d’impression miroir, duplication et multi matériaux. Plus globalement, Stratos permet de trancher son modèle pour le préparer à l’impression et de l’envoyer à l’imprimante via Wi-Fi grâce à l’intégration de BCN3D Cloud, accessible depuis Stratos via le bouton de connexion. À noter qu’il sera toujours aussi possible d’exporter le modèle tranché sur une carte SD, fournie avec l’imprimante, de manière à l’imprimer sans passer par le cloud.

Stratos, le slicer développé par BCN3D repose sur une architecture Cura

Stratos intègre désormais SmartSlice, un service sur abonnement permettant d’analyser la pièce à imprimer et donnant des conseils de tranchage et de choix de matériaux à l’utilisateur. Une interface web du BCN3D Cloud apporte des fonctionnalités supplémentaires comme le contrôle du statut de l’imprimante, la possibilité de voir l’avancée de l’impression, les températures de la machine, etc.

À noter que BCN3D semble très innovant sur le plan logiciel puisqu’il a récemment fait l’acquisition de Astroprint, une logiciel d’impression sans fil reconnu. Le fabricant BCN3D a également collaboré avec Autodesk pour proposer de trancher ses modèles directement dans le logiciel de CAO Fusion 360.

Premières impressions 3D avec la Sigma D25

Pour nos premières impressions, nous avons utilisé les bobines de PLA fournies avec l’imprimante. Nous avons tout d’abord imprimé un torture test développé par Kickstarter et Autodesk. Pour cette impression, nous avons utilisé les profils pré-configurés par BCN3D. Une fois l’impression terminée, nous avons retiré les pins servant à tester les tolérances puis avons évalué l’impression en suivant le protocole. Sur ce test, la BCN3D Sigma D25 obtient un score de 24,5 sur 30. L’imprimante ne souffre que de légers problèmes de rétractions qui mènent à un phénomène de cheveux d’ange (stringing) et la tolérance est validée jusqu’à 0.3 mm. En dehors de ces défauts minimes, l’impression est réussie.

Après cette première impression en PLA, nous en avons réalisé d’autres comme un prototype de châssis pour une voiture de modélisme, un modèle réduit d’une Porsche 911, une station de rangement pour un pistolet à colle et ses accessoires, des décapsuleurs, un système de rangement modulaire pour câbles électroniques, un pot de fleur… Toutes ces impressions se sont déroulées sans encombre et attestent de la répétabilité qu’offre la Sigma D25.

La largeur du plateau de la D25 nous a permis d’imprimer des prototypes pour un châssis de voiture thermique

Lors de nos premières impressions, nous avons remarqué que malgré la calibration initiale du plateau, la première couche de nos impressions n’était pas parfaitement plane. Pour résoudre ce problème, nous avons effectué une compensation de nivellement par maillage de points (mesh levelling).

Pour en finir avec les impressions en PLA, nous avons souhaité mettre à profit le système de double extrusion IDEX développé par BCN3D en imprimant un porte-clef d’un poulpe articulé bi-couleur. Le modèle s’imprime en une pièce et ne requiert pas d’assemblage. Une fois l’impression terminée et la pièce sortie du plateau, le poulpe s’articule librement.

Le mode duplication de la Sigma D25 nous a permis d’imprimer des décapsuleurs et des supports de téléphones simultanément, divisant ainsi le temps d’impression par deux. De la même manière, nous avons pu imprimer deux pots à crayons en mode vase grâce au mode miroir.

Le système IDEX de la Sigma D25 nous a permis de combiner 2 couleurs différentes lors de l’impression de notre poulpe articulé

Ce système IDEX nous a également permis d’expérimenter avec du PVA, un filament soluble grâce auquel nous avons pu imprimer un modèle réduit d’une Mazda MX5. La voiture elle-même est imprimée en PLA tandis que les supports sont en PVA. Le nettoyage des supports est aisé puisqu’il suffit de laisser la pièce baigner dans de l’eau tiède quelques heures pour retrouver, quelques heures plus tard, la pièce finale en PLA. L’utilisation de supports solubles permet de ne pas laisser de traces de supports sur le modèle et réduit considérablement le travail de post-traitement.

Après ces tests, nous avons expérimenté avec du PETG : ce polymère s’imprime à une température légèrement plus haute que le PLA, mais la Sigma D25 imprime un torture test en forme de toaster sans aucun souci. Ce torture test confirme la tolérance de 0.3 mm ainsi que sa capacité à imprimer des angles non supportés jusqu’à 60°. Les toasts bougent comme prévu lorsque l’on appuie sur le levier.

Nous avons enfin imprimé un élévateur de laboratoire. Le modèle s’imprime en une pièce et une fois la pièce retirée du plateau d’impression, on peut tourner la vis pour que le plateau de l’élévateur monte.

Support de laboratoire imprimé en PETG, Test FDM, station de pistolet à colle et décapsuleur imprimés en PLA

Différents accessoires de bureau imprimés sur la D25

Une Porsche 911 version low-poly imprimée par la Sigma D25

Ce torture test nous a permis de juger les performances d’impression PETG de la D25

Retrouvez l’ensemble de nos tests d’imprimantes 3D au sein du Lab 3Dnatives