Euromold arrivée en force des imprimantes 3D SLS de bureau (frittage laser sélectif)

Euromold arrivée en force des imprimantes 3D SLS de bureau (frittage laser sélectif)
Pièce SLS de Bureau logiciel architecture rhino 3d

En l’absence remarquée d’EOS, Euromold à vu arriver une nouvelle génération d’imprimantes par frittage sélectif par laser  (SLS).

C’est une nouvelle fois l’expiration d’un brevet au début 2014 qui donne l’opportunité à de jeunes start-up de s’emparer de la technologie pour en faire profiter designers et autres en besoin d’une solution abordable pour le prototypage en interne.

L’impression par Frittage Laser Sélectif

La première étape de la fabrication par SLS, consiste à sectionner un modèle 3D dans un logiciel de tranchage.
Au début du cycle de fabrication, a. un bac de poudre est préchauffé à une température proche de la température de fusion du matériau. b. Un rouleau viens étaler une première couche de poudre d’une épaisseur d’approx 0.1mm sur le bac de fabrication. c. Un laser scanne ensuite la surface de poudre en traçant le parcours de la section y apportant l’énergie additionnelle nécessaire au « frittage » du matériau. d. Le plateau du lit de fabrication descend de l’épaisseur d’une couche. Ce cycle se répète ainsi jusqu’à l’obtention du produit fini.

Une fois l’impression terminée, le modèle est séparé du bac de poudre et nettoyé. La poudre peut être réemployée même si celle-ci perd de ses caractéristiques techniques à chaque usage. Des précautions doivent aussi être prisent pour ne pas inhaler ces particules fines.

Parmi les avantages de la SLS, la piece ne requiert aucun soutient lors de son impression. Ainsi, les pièces longues et étroites peuvent, par exemple, être positionnées à la verticale sans soutiens. Cette orientation permet de minimiser l’effet d’escalier.

Les prototypes SLS possèdent aussi une meilleure résistance à la traction dans la direction normale au déplacement du laser (z) comparé à des pièces produite en FDM.

@Sintratec

La première des imprimantes vu au salon est celle proposée par Sintratec, une start-up Suisse, épaulée par l’ETH Zürich, et qui a financé son projet sur la plateforme de crowdfuding Indigogo en Novembre 2014.

L’imprimante se destine au frittage de poudres PA12 (Nylon semi-cristallin de 60microns de diamètre) et de couleur gris foncé.
La puissance « faible » du laser à diode de 2,3W ne permet pas le frittage de poudre blanche qui nécessite un laser plus puissant.  Le volume d’impression de la S1 est de 130x130x130mm.

Le modèle au prix de 4700€ (offre Euromold) est livré en kit – compter 4j de montage. Un schéma qui s’adresse plutôt à des makers en mesure (temps / compétences) d’assembler leur équipement. Le support est quant à lui assuré par mail. Le prix du litre de poudre est vendu aux alentours de 80€.

L’équipe Sintratec informe qu’une vingtaine d’imprimantes a déjà été livrée et seule 2 sont apparemment sont encore en phase de construction par leurs acquéreurs.

La qualité visuelle des prototypes présentés est assez remarquable. Pas de stries visibles, un faible gauchissement et arrêtes bien définies.

On aurait souhaité voir l’imprimante en fonctionnement. Mais les conditions de l’exposition ne permettent pas de prototyper dans des conditions appropriées explique Joscha Zeltner co-fondateur de Sintratec.

Sintratec a aussi introduit lors du salon l’imprimante S1, au prix de 8900€ et qui se différentie de sa petite sœur pas son volume d’impression plus important – 150x150x200mm.
Celle-ci arrive en revanche montée et est accompagnée d’une journée de formation en Suisse. Joscha Zeltner positionne cet achat comme une façon de soutenir ces jeunes ingénieurs dans le développement de leur projet. Un positionnement assez sympathique à l’image de l’équipe Suisse qu’on a vraiment envie de soutenir !

Sintratec

@Sinterit

Viens ensuite Sinterit, portée par une équipe Polonaise anciens de google et qui présentait sur leur stand l’imprimante Lisa aux caractéristiques assez similaire à celle de Sintratec.

Laser diode IR de 5W, volume d’impression de 110x150x150mm et tarif de 7000€ HT. Tarif des 2L de poudre 109€.
L’imprimante était en fonctionnement sur le stand, sans pouvoir en voir l’intérieur. Un brevet est en cour, explique Konrad Głowacki, co-fondateur de Sinterit, et la configuration de la chambre sera révélée une fois le brevet déposé.
Le prototype fabriqué la veille était de qualité acceptable même si des stries étaient visibles dans la direction de l’axe z. Ce qui est dû, explique Konrad Głowacki, au choc que subit l’imprimante posée sur une table au milieu d’un stand exigus. On le croit volontiers.
Le carnet de commande de Sinterit se rempli rapidement et les imprimantes commandés lors du salon seront livrées en Mars 2016.
Fin Juin 2016, Sinterit prévoit de confier la fabrication de son matériel à un EOM basé en Pologne sous-traitant de grandes marques d’équipement électronique grand public.

Sinterit comme Sintratec s’accorde à dire qu’un des problèmes principal à adresser pour accroître le volume d’impression SLS est le contrôle de l’uniformité de la température de la chambre. En effet, des variations entraînent une dégradation des propriétés à travers la pièce ainsi qu’un gauchissement.

Les entrepreneurs Suisse et Polonais sont assez confiant d’avoir un avantage compétitif sur ce point. Sintratec travail sur un nouvelle méthode de contrôle de chauffe de la chambre de fabrication qu’ils prévoient de breveter avant de la déployer sur des imprimantes nouvelles génération.

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***mise à jour du 29/03/16*** Cf article Sinterit Lisa finaliste aux trophées de l’innovation Industrie Paris: http://www.form2fab.com/form2fab-presente-sinterit-lisa-finaliste-au-trophee-de-linnovation-industrie-paris-2016/

@Sharebot3d

La dernière des imprimantes de bureau SLS est « Snow-white » de Sharebot, au nom assez particulier (je vous laisse le soin de chercher les synonymes du vocabulaire de rue du mot en Anglais sur google…). Une pointe d’humour ?

Au volume d’impression de 100x100x130mm, sommes toute assez similaire aux concurrent, ce qui différentie cette imprimante des 2 précédentes c’est l’emploi d’un laser CO2 plus puissant qui permet le frittage de poudres de Nylon de couleur blanche. Même si sur ce point Sinterit indique qu’ils terminent la mise au point d’un process permettant le frittage de nylon blanche sans modification de l’équipement actuel.

Le tarif aux alentours de 20k€ de « Snow White » s’explique par le coût plus élevé du laser qui représente une part significative du prix de l’équipement.

L’imprimante sera disponible entre Décembre 2015 et Janvier 2016.

Les échantillons préparés au préalable sont d’apparence très convenable. L’imprimante était en fonctionnement lors du salon et on peux regretter que les modèles préparé la veille n’était pas de même facture. Encore une fois les conditions du salon ne sont probablement pas idéale pour une fabrication de qualité.

L’équipe Sharebot positionne son imprimante pour un usage de prototypage habituel mais aussi pour les entreprises propriétaires d’EOS ou autre imprimantes « industrielles » voulant tester de nouveaux matériaux. En effet le volume de poudre requis pour son fonctionnement rendent les tests plus abordables.

Sharebot Snow WHite

Nombreux utilisateurs de services d’impression en ligne (Shapeways, Sculpteo, i.materialize, etc…) habitués à l’impression de leurs prototypes en PA12 (white strong and flexible —  domination Shapeways) vont suivre de près ces solutions prometteuses.
La flexibilité de pouvoir réaliser ces impressions en interne peut réduire de manière significative les délais de conceptions compte tenu des multiples itérations nécessaires avant la mise au point d’un produit et des délais parfois long des services en-ligne.
Ces solutions doivent maintenant tenir leurs promesses avec une qualité/répétabilité au rendez-vous, des équipements livrés à temps et un service de support orienté aux professionnels qui ne sont pas toujours aussi patients que les makers…

 

Ingénieur et designer passionné par la 3d. Formateur certifié Rhino 3d, Jean enseigne la modélisation au sein de Form2fab.

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