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Apr 05, 2023

Fabrication additive : machines et systèmes pour composants imprimés en 3D en métal, plastique et céramique

Fournisseurs associés Lors de Formnext 2022, AIM3D fournira des informations sur deux

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A Formnext 2022, AIM3D informera sur deux temps forts majeurs. D'une part, le nouveau procédé Voxelfill pour améliorer durablement les propriétés de résistance d'un composant 3D à base de couches et, d'autre part, la mise sur le marché de l'Exam 510.

Chaque processus d'impression 3D est en concurrence avec les stratégies de fabrication classiques telles que le moulage ou le fraisage en termes de propriétés mécaniques, de facteurs temps et de rentabilité. Elle est également en concurrence avec les technologies d'impression 3D alternatives. Le défi technologique : à l'heure actuelle, les procédés de construction 3D par couches de polymères présentent souvent des propriétés structurelles inhomogènes. Avec le procédé Voxelfill en instance de brevet, AIM3D innove en surmontant les problèmes de résistance inhomogène en obtenant des densités définies et sélectives dans le composant.

Avec l'approche Voxelfill, les composants ne sont plus créés exclusivement en couches (c'est-à-dire 2,5D), mais utilisent le remplissage intercouches en utilisant ce que l'on appelle des voxels comme zones de volume. Pour ce faire, le contour du composant est d'abord créé comme d'habitude comme la structure de base en utilisant une ou plusieurs âmes du matériau extrudé. Un motif en treillis est créé à l'intérieur du composant, qui définit les limites des éléments de volume à remplir, semblables à des cavités. Cette structure des voxels à remplir ressemble au nid d'abeilles d'une ruche.

La stratégie Voxelfill comprend désormais deux étapes de processus :

1. Génération d'une structure en treillis : le système CEM répète cette structure jusqu'à une hauteur définie des éléments volumiques, puis à ce stade les cavités (voxels) précédemment créées sont remplies en injectant de la matière thermoplastique avec l'extrudeuse.

2. Phase de remplissage des voxels : maintenant le deuxième volet encore plus important de cette stratégie d'impression 3D est déployé : lorsque les zones volumiques sont remplies, cela n'inclut pas le remplissage de tous les voxels dans un plan. Cela entraînerait à nouveau une faiblesse dans la direction Z directement dans le plan de "joint". En déplaçant les éléments de volume à mi-hauteur du voxel, une sorte de "liaison semblable à une brique" est créée dans le composant, ce qui entraîne le décalage de la ligne de rendement. Cela se traduit par une énorme augmentation de la résistance et améliore également l'élasticité des composants dans la direction Z. De plus, les éléments de volume introduits réduisent considérablement le temps d'impression pour les composants entièrement remplis et augmentent ainsi considérablement la rentabilité du processus CEM.

Formnext 2022 marquera également le lancement de la nouvelle imprimante de granulés Exam 510 d'AIM3D. La société basée à Rostock a développé ce grand système CEM jusqu'à la phase bêta en seulement 1,5 an. Les utilisateurs de la phase bêta incluent ZF Friedrichshafen, Schaeffler et l'Université de technologie de Clausthal. Le nouvel Exam 510 offre une plus grande surface de construction, une plus grande précision et des vitesses de construction accélérées.

L'imprimante Exam 510 est une imprimante multi-matériaux pour la fabrication additive qui peut imprimer consécutivement jusqu'à trois matériaux. La surface de construction accrue de 510 x 510 x 400 mm3 ouvre désormais une multitude d'applications. La zone de construction peut être chauffée jusqu'à 200 °C afin de réduire les contraintes dans le composant et de traiter des matériaux performants. L'augmentation significative du taux de construction ou de la vitesse d'impression dépend bien sûr du matériau utilisé et peut atteindre 250 cm3/h (lors de l'utilisation d'une buse de 0,4 mm). Cette classe d'extrudeuse permet des taux d'extrusion jusqu'à dix fois supérieurs à ceux des extrudeuses à filament disponibles dans le commerce. L'attrait particulier de l'examen 510 est révélé par les matériaux qui peuvent être déployés. AIM3D a équipé le système d'une chambre de traitement chauffable spécialement conçue pour l'utilisation de plastiques à haute température. Cela permet de traiter également des plastiques à haute température tels que PEEK, PEI, PSU, PPS, avec ou sans remplissage de fibres.

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