Les matériaux d’impression 3D techniques n’ont cessé de se développer ces dernières années, répondant à la demande des professionnels et des industriels à la recherche de solutions pouvant répondre à leurs contraintes physiques, mécaniques et chimiques. Le marché de la fabrication additive a donc commencé à accueillir davantage de matériaux hautes performances, des polymères plus exigeants qui présentent de grandes performances mécaniques et surtout des résistances aux fortes températures. Principalement commercialisés sous forme de filament, on retrouve aujourd’hui les PAEK (polyaryléthercétones), une famille qui regroupe notamment le PEEK et le PEKK, et les PEI (polyétherimides) dont vous connaissez sans doute le nom commercial ULTEM, développé par General Electric dans les années 1980. On s’intéressera aujourd’hui aux machines FDM/FFF de PEEK et d’ULTEM – sachez qu’il existe aujourd’hui des solutions à base de poudre. Ces deux super thermoplastiques nécessitent des paramètres d’impression plus complexes, à savoir une température d’extrusion de plus de 350°C, une chambre chauffée ainsi qu’un plateau d’impression capable de monter à plus de 100°C. Des contraintes techniques qui expliquent le nombre d’imprimantes 3D compatibles relativement faible sur le marché. Pour vous aider dans vos recherches, 3Dnatives vous a regroupé aujourd’hui les meilleures imprimantes 3D FDM capables d’imprimer ces matériaux PEEK et ULTEM, classées par ordre alphabétique.
Le fabricant canadien AON3D a développé l’AON M2+, la cinquième génération d’imprimantes 3D haute température de l’entreprise. La machine permet un accès aux matériaux haute performance comme le PEEK ou encore l’ULTEM. L’imprimante est équipée de deux extrudeurs indépendants pouvant chauffer jusqu’à 500°C. Ces derniers sont en acier inoxydable et compatibles avec la fibre de verre et de carbone. Le plateau d’impression, lui, peut monter à 200°C. Enfin, en ce qui concerne la chambre d’impression, elle atteint les 135°C. Les propriétés de l’AON M2+ offrent ainsi aux modèles finaux une résistance aux impacts, à la chaleur, aux substances chimiques ou encore à l’usure. Le plus grand volume de fabrication de sa catégorie est d’ailleurs de 450 x 450 x 640 mm. Au niveau des couches, la plus haute peut aller jusqu’à 0,05 mm et les vitesses de déplacement montent à 500 mm/s.
Apium est un fabricant allemand spécialisé dans le développement de machines de PEEK dont une pour le secteur médical spécifiquement. Celle qui nous intéresse aujourd’hui est la P220, une imprimante 3D industrielle capable de créer des pièces de 205 x 155 x 150 mm. Son extrudeur peut chauffer jusqu’à 540°C et son plateau atteint les 160°C. Elle est surtout dotée d’un système de chauffage adaptatif : le fabricant a installé un dispositif qui monte jusqu’à 180°C, juste au dessus de la zone d’impression, et qui vient former un film d’air chaud. Cela permet à l’imprimante d’améliorer l’adhésion des couches et la qualité de surface. La consommation d’énergie est ainsi optimisée ainsi que la préparation de la machine. L’Apium P220 est également compatible avec du PEEK renforcé en fibres de carbone et de l’ULTEM.
Apium P220 l’imprimante signée Apium (Crédits photo : Apium)
Le fabricant chinois Creatbot a développé une imprimante 3D capable de concevoir des pièces à partir de PEEK. Sa particularité est qu’elle intègre un « Direct Annealing System » c’est-à-dire un processus de recuit pendant l’impression afin de donner aux pièces la meilleure qualité possible, sans déformation ni fissure. Cette technologie permet d’éviter des étapes de post-traitement souvent chronophages. Côté caractéristiques, la Creabot PEEK-300 est une machine à double extrusion, capable de monter jusqu’à 500 °C. Son plateau d’impression peut chauffer jusqu’à 200 °C tandis que sa chambre atteint les 120 °C. Elle propose un volume d’impression de 300 x 300 x 400 mm en simple extrusion (240 x 300 x 400 mm en double). Enfin, c’est une machine relativement compacte qui intègre un certain nombre de fonctionnalités pour faciliter le processus d’impression.
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Le géant américain Stratasys a développé la Fortus 450mc pour permettre aux industriels d’imprimer des matériaux de haute performance de grande taille. Son volume d’impression est en effet assez généreux, 406 x 355 x 406 mm. C’est une machine idéale pour tous les secteurs spécialisés comme l’automobile, la médecine ou encore l’aéronautique qui pourront créer des composants solides, des prototypes résistants et des outils de production en tout genre.
Fortus 450 mc de Stratasys (Crédits photo : Stratasys)
Basé à Shanghai, Intamsys est spécialisée dans les solutions d’impression 3D de matériaux de haute performance. La société a notamment développé la gamme FUNMAT HT et FUNMAT PRO HT. La FUNMAT Pro 610HT est l’une des dernières versions, est capable de traiter des matériaux de haute performance tels que le PEEK, le PEKK, l’ULTEM et est doté d’un double extrudeur pouvant atteindre 500°C et d’une chambre chauffée à 300°C. Comparé à d’autres modèles, il s’agit d’une solution plus grande, avec un volume de construction de 610 x 508 x 508 mm. Les pièces fabriquées avec cette machine sont idéales pour l’automobile, l’aérospatiale, le pétrole et le gaz, etc. Le fabricant explique également que la chambre de construction a été optimisée pour éviter le gauchissement en atteignant une température constante tout au long du processus d’impression, ce qui permet d’obtenir des pièces à la résistance mécanique plus élevée.
L’imprimante 3D FUNMAT Pro 610 HT (Crédits photo : Intamsys)
Essentium propose des solutions d’impression 3D industrielle, des machines 3D aux matériaux, et a été fondée en 2013 dans le but de créer une nouvelle génération de matériaux d’extrusion. En 2018, l’entreprise a lancé une solution complète sur le marché, à la fois en matière de technologie et de machines. L’imprimante Essentium HSE 280i HT est capable de résoudre les problèmes de vitesse et de durabilité. Elle est équipée de deux extrudeurs indépendants (IDEX) afin d’augmenter la productivité. Elle dispose également d’un écosystème ouvert. Quant aux spécifications de cette imprimante, on peut citer la buse chauffée Gen 5 Hoozle d’un diamètre de 0,4 à 0,8 qui atteint 550 º C. Ses dimensions sont de 1590 x 1350 x 2490 mm et son poids de 850 kg. Regardez la vidéo ci-dessous pour en savoir plus sur l’Essentium HSE. 280i HT :
L’INDUSTRY F421 de 3DGence est une imprimante 3D industrielle qui permet d’imprimer des polymères très résistants comme l’ULTEM, le PEEK et le PEKK. Elle garantit la meilleure qualité, précision dimensionnelle et des résultats reproductibles et convainc par sa vitesse d’impression allant jusqu’à 400 mm/s et 1 mètre par seconde. Celle-ci fait de la INDUSTRY F421 un outil formidable pour le prototypage rapide. Le volume d’impression de 380 x 380 x 420 mm permet de créer de grands modèles en une seule fois. L’imprimante 3D permet également d’imprimer des matériaux performants qui sont en outre renforcés pour rendre les pièces finales ainsi obtenues encore plus durables. La machine INDUSTRY F421 offre une très bonne performance de filtration, grâce à une unité de filtration avancée à trois niveaux qui retient les macroparticules, les nanoparticules (VOC, UFP), les vapeurs de solvants ou les gaz nocifs. Elle permet ainsi d’assurer la sécurité de l’utilisateur et la continuité du processus technologique processus.
Présentée en début d’année, la MAGIC-HT-MAX s’inscrit dans la lignée des solutions proposées par le fabricant asiatique IEMAI 3D. Capable de fabriquer des pièces de haute performance, la machine utilise la technologie FDM pour fabriquer avec plus de 16 matériaux différents (PEEK, PEKK, ULTEM,…). Elle a un volume d’impression de 500 x 500 x 700 mm et un plateau chauffant qui atteint les 180°C. De plus, elle intègre un système de refroidissement liquide, un détecteur de fin de filament et la possibilité de récupérer et de reprendre l’impression en cas de panne de courant. Bien qu’il s’agisse d’une machine industrielle, le fabricant se spécialise dans la fourniture de solutions abordables pour les acteurs de l’industrie de l’impression 3D.
MAGIC-HT-MAX de IEMAI 3D (Crédits photo : Iemai 3D)
Le fabricant finlandais miniFactory est surtout connu pour ses imprimantes 3D à haute température. Le modèle Ultra a un volume de construction de 330 x 180 x 180 mm. Son double extrudeur peut atteindre une température de 470°C et est donc capable de traiter des matériaux tels que ULTEM, PEEK, PAEK, PPS et PA. La miniFactory Ultra possède un système d’isolation particulièrement intéressant ce qui permet d’avoir des températures plus basses comparé à d’autres imprimantes pour pouvoir traiter des matériaux haute performance. De plus, l’imprimante est équipée d’un grand écran tactile, ce qui rend le contrôle particulièrement facile. Elle est disponible à partir de 45 000 euros.
L’imprimante Ultra de miniFactory (Crédits photo : miniFactory)
Orion AM est une entreprise qui se consacre à la fabrication additive industrielle pour les applications avancées utilisant des polymères de qualité supérieure. Il n’est donc pas surprenant que la machine A150 soit compatible avec les polymères haute température et haute performance, notamment le PEEK et le PEKK. Le chauffage par rayonnement thermique, un processus utilisant le rayonnement thermique dans toutes les directions pour chauffer efficacement l’objet imprimé jusqu’à 300 °C, confère aux pièces obtenues des propriétés de résistance supérieures. Le plateau d’impression a une température maximale de 300 °C et l’extrudeur peut monter jusqu’à 500 °C. En outre, la chambre peut atteindre 315 °C. Les solutions sont compatibles avec le PEEK, le PAEK, le PEKK, le PEI, l’ULTEM1010, l’ULTEM9085, l’ABS, le PC, le PA6, le PA12 et le PPSF/PPSU.
La machine A150 d’Orion AM (crédits photo : Orion AM)
Avec son ARGO 500, le fabricant italien d’impression 3D Roboze s’est spécialisé dans la fabrication de grandes pièces et de lots personnalisés. L’imprimante 3D, présentée en 2017, atteint une température maximale de 550°C pour l’extrudeur et de 180°C pour la chambre d’impression. Outre un poids total de 1700 kg, cette imprimante 3D à usage professionnel dispose d’un plateau d’impression de 500 x 500 x 500 mm. Une caractéristique spécifique de l’ARGO 500 est sans aucun doute le réglage entièrement automatique des variables du processus : du nivellement de la plaque d’impression à la mise en place du moule, du plateau de construction au calibrage de l’extrudeur ou encore au changement automatique du filament. Tout est automatisé et ne nécessite aucune intervention humaine. De plus, l’imprimante est équipée de modules de télémaintenance qui réduisent les temps d’arrêt et augmentent ainsi la productivité.
Le fabricant italien 3ntr a développé une machine compatible avec du PEEK, de l’ULTEM mais aussi du PPS. Elle est équipée d’un système électronique puissant pour contrôler la température de façon optimale et ainsi permettre la création de pièces complexes possédant des propriétés mécaniques élevées. Elle est dotée d’un volume de 300 x 300 x 300 mm, de quatre extrudeurs pouvant monter jusqu’à 500°C, d’une chambre atteignant les 250°C et d’un compartiment chauffé pour stocker les thermoplastiques hautes performances. Le plateau monte quant à lui jusqu’à 300°C.
Le fabricant italien a développé une imprimante 3D hautes performances (Crédits photo : 3ntr)
Le fabricant hollandais Tractus3D fait partie des premiers à avoir développé une imprimante 3D haute température PEEK. Doté d’un volume d’impression de 300 x 380 mm, le modèle T850P, de type delta, peut atteindre une vitesse de déplacement allant jusqu’à 600 mm par seconde. En ce qui concerne la vitesse d’impression, la machine peut imprimer 200 mm/s. L’imprimante intègre une chambre d’impression capable de monter jusqu’à 65°C. Quant à l’extrudeur, il peut atteindre les 450°C, tandis que le plateau peut chauffer au maximum à 175°C. Ces caractéristiques lui permettent d’être compatibles avec une large gamme de matériaux comme le PEEK Carbon, le PEEKQ ou encore l’ULTEM. Des composants plus classiques comme le PLA ou le PETG sont aussi utilisés avec cette imprimante. La T850P offre ses services pour les secteurs de l’aérospatial, l’automobile ou les départements de recherche des universités.
L’année dernière, le fabricant polonais présentait sa nouvelle machine baptisée Zortrax Endureal. Offrant un volume d’impression de 400 x 300 x 300 mm et une précision maximum de 100 µm sur l’axe Z, elle est dotée d’un double extrudeur et d’un plateau en aluminium afin que le matériau haute performance y adhère mieux. Parmi ses caractéristiques, on retiendra une gestion thermique avancée permettant de maîtriser plus facilement la température de la chambre et celle de l’extrusion. Notons également la présence de 17 capteurs pour que l’utilisateur puisse suivre en temps réel son travail d’impression et être prévenu en cas de panne de la machine. Zortrax propose sa propre gamme de matériaux dont le Z-PEEK, résistant à l’usure et à l’abrasion ; le Z-PEI 9085 pour l’aérospatial, le Z-ESD, ou encore le Z-ULTRAT Plus. La Zortrax Endureal est une machine industrielle idéale pour concevoir des applications aérospatiales et médicales.
L’imprimante 3D haute température de Zortrax (Crédits photo : Zortrax)
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Bonjour
Quelles sont les imprimants 3D homologuées pour le peek ,invibio, optima, Les peeks utilisés pour les DMI implantables style cages intersomatiques
Existe t il des imprimantes pour le nitinol (amf)