Lab 3Dnatives : Test de l’imprimante 3D ZMorph VX

Issu initialement de l’univers RepRap, le fabricant polonais ZMorph s’est lancé dès 2012 sur le marché des imprimantes 3D. Au fil des années, la marque a réussi à se faire un nom avec ses imprimantes 3D multi-fonctions. Son dernier modèle, la ZMorph VX, ne déroge ainsi pas à la règle et propose un système de tête interchangeable, permettant de combiner impression 3D, usinage CNC ou découpe/gravure laser.

L’imprimante 3D ZMorph VX vient remplacer tous les anciens modèles du constructeur, à savoir les ZMorph 2.0, ZMorph 2.0S et ZMorph 2.0 SX. Pour la partie impression 3D, la VX offre un volume de fabrication maximal de 250 x 235 x 165 mm, une épaisseur de couche minimale de 50 microns, ainsi qu’une température d’extrusion maximale de 250°C associée à un plateau chauffant jusqu’à 120°C.

La version Set Complet de l’imprimante 3D ZMorph VX inclut 5 têtes interchangeables : une tête mono-extrusion FFF, une tête dual-extrusion FFF, une tête usinage CNC, une tête gravure/découpe laser et enfin un tête extrusion de pâte

Pour en savoir plus sur ce nouveau modèle, on a aujourd’hui le plaisir de recevoir au sein du Lab 3Dnatives l’imprimante 3D ZMorph VX et son set complet, comprenant 5 têtes interchangeables (mono-extrusion, double-extrusion, CNC Pro, Laser Pro, et extrusion de pâte) et deux plateaux (impression 3D, CNC/laser), commercialisée en France pour un prix de 4,548€ par Makershop. Retour sur son test complet ci-dessous.

1. Déballage de la ZMorph VX

Avec ses dimensions totales de 530 x 555 x 480 mm, on découvre une machine relativement volumineuse qui reprend le design triangulaire propre à tous les modèles du fabricant polonais. La VX repose sur un châssis en aluminium et acier inoxydable combiné à des panneaux en plexiglas laissant présager une machine robuste. Comme chez ses grandes soeurs, on devine plusieurs composants imprimés en 3D, comme par exemple le support de ventilateur ou les attaches des portes.

La géométrie de la machine, associée aux portes avant et arrière amovibles, offre l’avantage d’un accès et d’une visibilité accrus sur le plateau de fabrication. Aussi, on note la présence d’un bouton d’arrêt d’urgence à l’avant de la machine, aussi utile pour la partie impression 3D que la partie usinage ou découpe/gravure laser. Deux poignées situées de part et d’autre de la VX viennent faciliter le déplacement de la machine.

Zoom sur l’écran de contrôle et le bouton d’arrêt d’urgence de la ZMorph VX

Le Set Complet de l’imprimante 3D ZMorph VX inclut comme son nom l’indique une très large gamme d’accessoires. On retrouve ainsi 5 têtes de fabrication interchangeables : mono-extrusion 1,75mm, double-extrusion 1,75mm, usinage CNC, gravure laser, et extrusion de pâte. La seul tête commercialisée par ZMorph qui ne soit pas incluse dans le set est une tête mono-extrusion équipée d’une buse de 3mm. En addition, on retrouve dans le pack un plateau en verre pour l’impression 3D ainsi qu’un plateau destiné à l’usinage.

Enfin, de nombreux accessoires complètent le set dont une spatule, 4 clefs allen, une carte SD, un spray de laque Dimafix, une clef mixte de 10mm, une clef à molette, un câble de calibration, une buse de rechange de 0,3mm, deux bobines de PLA de 1,75mm et un ventilateur amovible. Pour la partie usinage, le set inclut deux forets de 0,3mm et 2mm ainsi qu’un support associé, deux pinces pour le plateau d’usinage, des lunettes de protections ainsi que deux chutes de bois.

2. Installation de l’imprimante 3D de ZMorph VX

Pour aider l’utilisateur dans l’opération de la machine, le fabricant a eu la bonne idée de lancer un support en ligne dénommé tout simplement la ZMorph Academy (malheureusement uniquement en anglais). Structurée en 3 niveaux de difficulté basique, intermédiaire et avancé, la plateforme revient de manière détaillée et visuelle sur l’utilisation de chacune des têtes interchangeables. Un projet, combinant les différents procédés, sert de fil d’ariane au support en ligne. 

En parcourant le guide, on s’est aperçu que certains contenus simples peuvent encore manquer, comme par exemple les explications pour passer du plateau d’impression au plateau d’usinage. Les commentaires des utilisateurs, combinés aux mises à jour régulières de ZMorph mais aussi au support de Makershop permettent de rapidement surmonter les éventuels soucis. Enfin, dans la partie « Use Cases » du site de ZMorph, vous pourrez également vous laisser inspirer par les nombreux projets combinant les différents procédés de fabrication.

La tête mono-extrusion de la ZMorph VX. Au premier plan, le ventilateur amovible aimanté.

Le point fort du système multi-fonction de chez ZMorph est la facilité avec laquelle on passe d’une tête de fabrication à l’autre. L’opération prend quelques secondes et ne nécessite qu’une clef allen fournie avec la machine. Les indicateurs Left, Right, A et B permettent de facilement connecter les différents câbles de chaque tête à la machine. Le tout se déroule via l’écran de contrôle de la ZMorph dans le menu « Change Tool » (lui aussi uniquement en anglais).

Pour la partie impression 3D, après avoir ajouté la tête mono ou double-extrusion, il vous faudra installer le plateau chauffant aimanté ainsi que le ventilateur amovible (lui aussi aimanté) qui vient se placer à l’avant de l’extrudeur. Les bobines de filament viennent elles se placer sur le haut de l’imprimante à l’aide du support dédié. Celui-ci ne s’avère pas des plus pratiques, surtout quand le capot de la machine est levé, avec des bobines qui ont tendance à se balader le long du support. Le chargement/déchargement des filaments ainsi que la calibration (manuelle ou automatique) se font directement depuis l’écran de contrôle de la ZMorph.

3. Logiciel Voxelizer

Bien que compatible avec Cura, Simplify3D ou même Slic3r, le fabricant polonais propose son propre logiciel de préparation des fichiers. Dénommé Voxelizer, le slicer nécessite de choisir initialement la tête de fabrication avant d’importer dans un second temps le modèle STL pour l’impression 3D ou bien le fichier DXF pour l’usinage ou découpe/gravure laser.

Une fois le fichier importé, on retrouve les classiques options de découpe avec la possibilité de créer ses propres profils d’impression. En accédant aux réglages avancés, de nombreux paramètres sont disponibles comme l’épaisseur de couche (avec une précision au centième de millimètre), la température d’extrusion, l’infill, la densité des supports etc… Après avoir slicer le fichier, vous aurez alors la possibilité de l’envoyer à l’imprimante 3D via USB, Ethernet ou bien en sauvegardant le Gcode sur la carte SD. À noter aussi que vous aurez la possibilité de copier vos fichiers sur la mémoire interne de la machine.

Concernant la double extrusion, il est intéressant de noter l’existence du mode Mapping, qui permet de texturer la surface du modèle imprimé, ainsi qu’une option permettant de mélanger deux couleurs pour obtenir un nouveau coloris ou réaliser des dégradés.

ZMorph3D a développé son propre logiciel dénommé Voxelizer

4. Premières impressions

En toute logique, nous avons commencé par la tête mono-extrusion. Après nos habituels torture test, on s’est amusé à imprimer un fichier de pyramide déjà présent dans la mémoire de l’imprimante, mais aussi un modèle d’engrenage ainsi qu’une fusée proposée sur la plateforme ZMorph Academy. Nous nous sommes restreints dans le cadre du test à l’impression 3D de pièces en PLA uniquement.

Aucun soucis majeur n’est venu obscurcir les tests. Un filament emmêlé au niveau de la bobine a toutefois eu pour conséquence une sous-extrusion lors d’un print et un extrudeur légèrement bouché à l’arrivée. Ce fut l’occasion de voir à quel point il était facile d’accéder à l’extrudeur avec les outils mis à disposition. En moins de 10 minutes, l’affaire fut réglée et les prints ont pu reprendre.

Dans un deuxième temps, c’était au tour de la tête double-extrusion d’être passée en revue. Le point important pour la double extrusion réside dans la bonne préparation du fichier dans Voxelizer. Pour se faire, on a fait un petit tour par la ZMorph Academy qui consacre plusieurs chapitres à la double-extrusion. Rien de très complexe mais autant ne pas se tromper. À noter que chez ZMorph, la double-extrusion se fait par une seule et unique tête d’impression. Il s’agit en soit d’une buse qui intègre deux plus petites buses associées à chaque filament. Ce système implique une tour de purge (appelée Artifact chez ZMorph) dont la géométrie peut être modifiée dans Voxelizer (une version Tour et une version Brim sont disponibles). On vous laisse observer les résultats ci-dessous.

Modèle 3DBenchy par Creative Tools

Modèle Fractal Pyramid par ricktu

Modèle Torture Test par Makerbot

Modèle Venus Box par Prot0typ1cal

Modèle Dual Color 3D Phil par Matterhackers

Modèle Twisted Bottle par David Mussaffi

5. Usinage CNC et découpe/gravure laser

Comme vous l’aurez compris, la ZMorph offre la possibilité de recourir à d’autres procédés de fabrication grâce à sa tête CNC PRO et ses deux forets intégrés de 0,3mm et 2mm, mais aussi grâce à sa tête Laser PRO équipée d’une diode laser bleu d’une puissance de 2.8W.

Pour la tête CNC PRO, le fabricant détaille la liste des matériaux compatibles, à savoir le bois, le polycarbonate, l’HDPE, la cire d’usinage, les planches de modelage, le verre acrylique, la mousse PVC, le POM, le cuivre stratifié ou les composites similaires au Dibond. Pour la tête Laser PRO, vous pourrez venir graver le bois, le cuir, le cuivre stratifié ou bien découper le papier, le carton, le verre acrylique, le feutre et les matériau de joints fins. Vous aurez enfin la possibilité de l’utiliser pour graver des circuits imprimés.

Bien que notre expérience en la matière soit relativement faible, nous nous sommes essayés à l’usinage CNC et laser en suivant simplement les guides de la ZMorph Academy. L’installation des têtes CNC PRO et Laser PRO se fait en quelques secondes de la mêne manière que pour l’impression 3D. Une fois installée, l’étape suivante consiste à sélectionner la tête utilisée dans Voxelizer et importer sa création. Ne pas avoir à recourir à un second logiciel pour la partie usinage est un vrai confort et un gain de temps. 

Dans le cadre du test, nous nous sommes lancés dans le projet proposé au sein de la ZMorph Academy, à savoir un support en bois découpé et gravé qui permet de soutenir une fusée imprimée en 3D. À l’inverse de l’impression 3D, la découpe CNC et la gravure laser sont très rapides, nécessitant moins de 5 minutes de travail. Aucune difficulté particulière n’est à noter, les étapes importantes consisteront toutefois à bien calibrer les têtes CNC PRO et Laser PRO, préparer les fichiers et s’assurer que le bloc de matériau est bien fixé au plateau.

Le projet proposé par la ZMorph Academy combine impression 3D mono-extrusion, double-extrusion, découpe CNC et gravure laser

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