Quelles sont les machines qui offrent une impression 3D continue ?
L’automatisation et la production continue deviennent de plus en plus importantes dans l’industrie. De nombreuses entreprises développent des approches et des solutions pour automatiser leurs flux de travail et travailler avec des imprimantes puissantes capables d’imprimer en continu. Parmi les solutions pour imprimer en continu, on trouve l’intégration d’une chaîne d’assemblage qui fonctionne comme plate-forme d’impression pour produire des pièces de grande longueur ou des pièces plus petites en série. Il existe également d’autres solutions pour assurer une impression 3D continue. Les systèmes de fabrication automatisés qui prennent en charge l’impression et le post-traitement permettent une production sans interruption du processus. La liste ci-dessous vous fournira un aperçu des technologies et des systèmes qui permettent l’impression 3D continue actuellement disponibles sur le marché.
3D Systems et la DP Polar
La société allemande 3D Polar, qui proposait la DP Polar, a été acquise par 3D Systems à l’automne 2022. L’imprimante reste toutefois commercialisée. Sous l’égide de 3D Systems, il semble que la remarquable technologie AM rotative à grande vitesse (AM HSR) de DP Polar ait fait l’objet de développements ultérieurs. Le principe essentiel en est une plate-forme de construction à haute vitesse et en rotation continue avec des segments séparables et interchangeables permettant une production constante. De plus, les technologies intégrées permettent une interaction transparente avec les systèmes ERP pour une meilleure assurance qualité. En outre, les éléments de pré- et post-traitement sont automatisés au sein du système. Depuis l’acquisition du matériau jusqu’au retrait des pièces en passant par l’orientation et le découpage, la DP Polar est conçue pour fonctionner avec un minimum d’interaction humaine. Avec un système d’impression 3D à jet d’encre, la vitesse de fabrication permet une véritable production en série de pièces complexes ou spécialisées constituées d’une variété de matériaux et de couleurs.
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 (crédits photo : 3D Systems)
Blackbelt, la référence de la fabrication continue
Le projet derrière l’imprimante 3D Blackbelt a commencé comme une campagne de financement participatif qui a atteint un grand nombre de personnes en peu de temps. L’équipe BlackBelt3D n’a pas été la première à avoir l’idée d’intégrer un tapis roulant, même si elle a été la première à la mettre en pratique. La BlackBelt est capable d’imprimer sous différents angles, des pièces longues, sans support et en série. Quant aux détails techniques, cette imprimante 3D a une hauteur d’impression maximale de 340 mm, une largeur maximale de 340 mm et une longueur d’impression infinie. L’imprimante 3D peut être achetée individuellement, avec la version Standalone qui permet d’imprimer à une hauteur ergonomique (elle comprend un contrôleur et la construction de supports) ou avec la version Roller Table qui permet d’imprimer de longues pièces sans limites (elle intègre une table à rouleaux pour contenir des pièces de grande longueur). L’imprimante Blackbelt fonctionne avec des matériaux rigides, bien qu’il soit possible d’incorporer une extension permettant d’imprimer des matériaux flexibles.
Crédits photo : Blackbelt
Cosmyx et la MIRA
Le constructeur français Cosmyx a créé la solution MIRA, véritable micro-usine connectée dédiée à la fabrication additive industrielle. Il s’agit d’un système d’imprimantes 3D FDM contrôlées par un robot entièrement automatisé. MIRA est équipé de capteurs pour surveiller en temps réel la qualité et l’humidité des zones de production et de stockage du matériel. Le robot assure l’automatisation de l’inspection des pièces imprimées en 3D, leur préparation à l’assemblage et leur conditionnement. La solution assure une production 24h/24 et 7j/7, vous permettant d’optimiser les processus industriels répétitifs et d’accélérer la production sans intervention humaine.
Crédits photo : Cosmyx
Creality et sa 3DPrintMill
Le fabricant Creality, basé à Shenzhen, avait lancé une campagne Kickstarter pour son 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.
La 3DPrintMill est également dotée d’un tapis roulant (crédits photo : Creality)
La Form Auto de Formlabs
La solution Form Auto développée par Formlabs n’est pas une imprimante 3D à proprement parler : il s’agit d’une extension qui permet d’automatiser le processus d’impression en retirant automatiquement les pièces du plateau et en lançant l’impression suivante. La Form Auto est compatible avec les machines Form 3 et Form 3+. Elle récupère les pièces dans un bac résistant aux UV ; celles-ci pourront alors être envoyées à la Form Wash pour débuter le post-traitement. Cette solution évite des temps d’immobilisation trop longs des imprimantes 3D, offrant un flux de production continu et une plus grande liberté à l’opérateur.
Crédits photo : Formlabs
La HP Jet Fusion 4200
La HP Jet Fusion 4200 est une imprimante 3D industrielle idéale pour le prototypage fonctionnel et la production en petites séries. Elle permet de choisir, selon le cas d’usage, un mode d’impression qui privilégie les propriétés mécaniques, fonctionnelles ou esthétiques de la pièce, la précision ou la rapidité. La HP Jet Fusion 4200 dispose d’un système de contrôle qualité intégré, dont les résultats s’affichent sur l’écran tactile de l’imprimante. Elle permet un contrôle à distance grâce à sa connectivité. L’imprimante dispose également d’un système de contrôle thermique par couche, qui rend possibles les corrections prédictives voxel par voxel. La machine comprend, en outre, un système de déballage et de collecte des matériaux, ainsi que des systèmes qui mélangent et chargent automatiquement les matériaux. Citons également le module de refroidissement rapide. À noter que deux unités de fabrication 3D HP Jet Fusion sont nécessaires pour l’impression 3D continue. L’unité qui vient d’être utilisée est automatiquement évacuée pour refroidissement dès la fin de l’impression.
Crédits photo : HP
iFactory et 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.
La machine iFactory One (crédits photo : iFactory)
Mosaic et son imprimante Array
Créé par Mosaic, fabricant d’imprimantes 3D basé à Toronto, l’Array dispose de trois atouts principaux : un débit élevé, un faible coût et un temps d’arrêt minimal. Le coffret comprend quatre imprimantes 3D Element/HT capables de prendre en charge huit matériaux par imprimante, soit 32 au total, dont des polymères hautes performances tels que le PEEK ou le PEKK. Outre un chariot de stockage pour le placement des impressions terminées, le processus d’automatisation est conçu pour imprimer en continu sur jusqu’à 40 plateaux d’impression séparés. Un bras robotique travaillant en coulisses est capable de remplacer automatiquement les plateaux d’impression, de transporter les produits finis vers le chariot de stockage et même de remplacer les matériaux. Selon le fabricant, le niveau global d’automatisation offert par la configuration robotique permet de décupler le débit et de réduire le coût par pièce jusqu’à 95 %, en fonction du type de matériau. Parallèlement à la machine, le contrôle du flux de travail et la gestion des différentes impressions peuvent être effectués avec le logiciel de gestion de Mosaic, Canvas. Enfin, pour souligner son engagement qualité, Mosaic envoie des spécialistes pour mettre en place la machine et former les utilisateurs jusqu’à la première production en série côté client. Les prix sont disponibles sur demande sur le site web du fabricant.
Crédits photo : Mosaic
PowerBelt et la Ender EZ Belt
La Ender EZ Belt est une imprimante 3D Do It Yourself FDM du fabricant américain PowerBelt3D pour l’impression en continu. Le projet Ender EZ Belt a été créé pour mettre à niveau l’imprimante Ender-3 en la rendant entièrement automatisée avec l’ajout du plateau d’impression coulissant. Plus précisément, le plateau d’impression coulissant Formula32 a été créé après 28 mois d’essais et d’erreurs pour être à la fois économique et durable. Le projet open source est idéal pour les créateurs et vous permet d’obtenir l’imprimante 3D complète pour 250 à 450 dollars, soit entre 237 et 427 euros, selon la provenance des composants.
Prusa et sa Prusa Pro Afs
Prusa Research a été fondée en tant que petite entreprise individuelle par Josef Průša, un amateur tchèque, en 2009 à Prague, et aujourd’hui c’est l’un des noms les plus reconnus de l’impression 3D. L’imprimante Prusa Pro Afs dispose d’un système de ferme autonome, une solution de nouvelle génération pour créer des prototypes rapides et de petites séries. Elle possède une interface facile à utiliser et un écran tactile, ce qui en fait l’imprimante parfaite pour tous les niveaux. Les principaux avantages de la Prusa Pro Afs par rapport aux autres machines FDM sont sa capacité à démarrer la production dès que vous chargez un fichier, une large gamme de matériaux compatibles et sa facilité d’entretien.
Crédits photo : Prusa
Silver Belt, l’imprimante 3D en kit
L’entreprise italienne Robot Factory fabrique des imprimantes 3D depuis 2011. L’un de ses modèles phares s’appelle Silver Belt : il s’agit d’une machine FDM en kit qui possède un extrudeur incliné à 45°. Un angle qui offre une impression sans support et en continu. Côté caractéristiques mêmes de l’imprimante 3D, celle-ci a un volume d’impression de 270 x 300 mm sur l’axe XY – il n’y a donc pas de limite de longueur. Selon le fabricant, l’assemblage de la machine est rapide et facile, permettant de concevoir plusieurs pièces en série ou de grands objets en toute simplicité. Robot Factory propose également la version équivalente déjà assemblée, la
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 et la X5
Tiertime est une entreprise chinoise qui s’est très tôt fait connaître avec la production d’imprimantes 3D et de solutions de prototypage. La X5 est une imprimante livrée avec un total de douze plateaux d’impression. Elle est capable de placer automatiquement jusqu’à huit plateaux sur sa plate-forme de construction et de les recharger durant le processus d’impression. Cela signifie que la X5 permet l’impression 3D continue de petites séries. Toutefois, les travaux d’impression peuvent également être indépendants les uns des autres et, par exemple, commandés par différentes personnes. La X5 traite ensuite ces tâches dans la file d’attente en continu. À une vitesse maximale de 200 mm/sec, la X5 imprime de petites pièces aux dimensions de 180 x 230 x 200 mm. Le procédé est basé sur l’extrusion, plus précisément le Melted Extrusion Modeling (MEM). Pour plus de sécurité et la réduction des émissions toxiques, la Tiertime X5 est équipée d’un double filtre Hepa et charbon actif.
Triditive et sa machine Amcell 8300
L’imprimante 3D Amcell 8300 est une cellule robotique dédiée à la fabrication additive proposée par Triditive. Elle est destinée à la production de masse de pièces finies précises très complexes. Couplée au logiciel EVAM, elle constitue une réelle plate-forme dédiée à la production de masse, permettant de gérer les commandes de fabrication, de surveiller les processus et de contrôler la matière première. Le calibrage de chaque tête d’impression est automatisé, de même que l’éjection des pièces imprimées et leur déplacement vers le module de stockage automatique du fabricant, TRACED. La traçabilité des pièces est également assurée. Toutes ces fonctionnalités garantissent la réussite de l’impression 3D continue. L’Amcell 8300, de dimensions 3,4 x 2 x 2 m, est capable d’imprimer 8 tonnes de métal par an. Elle permet de fabriquer des pièces sur une zone s’étendant sur 300 mm avec une hauteur de 350 mm maximum. Le diamètre de la buse s’étend de 0,4 à 0,8 mm. L’Amcell 8300 imprime des couches d’une hauteur minimum de 30 micromètres. Elle dispose de 8 robots. Son enceinte, chauffée, dispose d’un système de contrôle de la température ainsi que d’un mécanisme de filtre. Le plateau d’impression peut atteindre 150°C. L’imprimante 3D est compatible avec de nombreux matériaux polymères : ABS, ASA, CPE, HIPS, IGLIDUR I150-PF, PA,PC, PETG, PLA, TPU, VYNIL, composites : PA+ARAMIDE, PA+CF, PC+ABS, PC+PBT et métaux : SS316L, SS17-4PH, inconel, titane.
Crédits photo : Triditive
Voxeljet et la VX1000 HSS
La VX1000 HSS est une imprimante industrielle polymères qui peut être utilisée comme alternative économique et additive au moulage par injection. Elle est conçue pour une utilisation continue dans le cadre d’une production industrielle et convient à la production de masse grâce à l’élimination des temps d’arrêt inutiles lors du changement de moule. Elle a un volume d’impression de 215 l et produit des composants mesurant 100 x 540 x 400 mm grâce au procédé de frittage à grande vitesse des polymères. Bien que la VX1000 HSS ait été conçue pour traiter le PA12 en standard, d’autres matériaux peuvent également être ajoutés au portefeuille de matériaux. La VX1000 HSS convient à la production de composants polymères sophistiqués à l’échelle industrielle, en petites et moyennes séries, ainsi qu’à la construction de prototypes. Le système automatisé permet une impression continue.
Crédits photo : Voxeljet
Que pensez-vous de l’impression 3D continue ? Partagez votre avis dans les commentaires de l’article ou avec les membres du forum 3Dnatives. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou Twitter !
