Des chercheurs de l’Institut Fraunhofer, à Chemnitz, en Allemagne, ont récemment mis au point le système de fabrication additive par extrusion à vis SEAM (Screw Extrusion Additive Manufacturing), un système et un processus huit fois plus rapides que l’impression 3D traditionnelle. Cette imprimante 3D ultrarapide de composants plastiques résilients à gros volume a d’ailleurs été l’un des points de mire de la Foire de Hanovre 2019 (Hannover Messe) tenue dans cette ville allemande du 1er au 5 avril.
Le système mis au point par les chercheurs de l’Institut Fraunhofer propulse l’impression 3D à un niveau supérieur. En effet, grâce à sa technologie à haute vitesse, le système ne prend que dix-huit minutes pour produire un composant plastique d’une hauteur de trente centimètres. « Cette vitesse de traitement élevées a été obtenu en combinant la technologie des machines-outils avec l’impression 3D », soutient Martin Kausch, de l’institut. Les fabricants d’outils ainsi que les industries de l’automobile et de l’aérospatiale pourraient avantageusement tirer parti d’une telle imprimante 3D à haute vitesse.
Pour traiter le plastique, les chercheurs utilisent une unité spécialement conçue pour faire fondre la matière première et l’éjecter à un débit élevé. Cette unité est installée au-dessus d’une plate-forme où le plastique chaud est déposé en couches sur la plate-forme. La plate-forme peut pivoter selon six axes à l’aide du système de déplacement d’une machine-outil. « Jusqu’à présent, cette combinaison est unique », estime Martin Kausch.
Le système de déplacement de la machine garantit que la plate-forme coulisse sous la buse de manière à obtenir la forme de composant précédemment programmée. La table peut être déplacée à la vitesse d’un mètre par seconde sur les axes X, Y et Z et peut également être inclinée jusqu’à 45 degrés. « Cela nous permet d’imprimer huit fois plus vite que les processus conventionnels, ce qui réduit considérablement les temps de production des composants en plastique. »
En une heure, jusqu’à sept kilogrammes de plastique peuvent être pressés à travers la buse chaude d’un diamètre d’un millimètre. Les procédés d’impression 3D comparables, tels que la modélisation par dépôt fondu (FDM) ou la modélisation par filament fondu (FLM), ne permettent généralement d’obtenir que 50 grammes de plastique par heure. De plus, cette technologie permet de réduire les coûts des matériaux par un facteur deux cents.
Le système permet également de mettre en œuvre des géométries complexes sans structures de support. Autre point fort du système, il est capable d’imprimer sur des composants moulés par injection existants. « Notre plate-forme de construction pouvant pivoter, nous pouvons imprimer sur des structures courbes avec un axe Z mobile séparément », assure Martin Kausch.
https://www.fraunhofer.de/en.html
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