La nouvelle imprimante 3D du MIT est 10 fois plus rapide que celles actuellement en vente
La nouvelle imprimante 3D du MIT est 10 fois plus rapide que celles actuellement en vente
Laissant entrevoir ainsi l'essor de cette technologie
Cela fait un bout de temps déjà que l’impression 3D s’est inscrite de manière concrète dans le paysage de l’innovation. Jusqu’ici cette technologie bien que très utilisée, peinait à prendre un réel envol à cause de la durée dans le procédé de fabrication, mais désormais ce problème relèvera du passé.
Jusqu’à présent la fabrication d’un tout petit objet pouvait prendre environ une heure, mais désormais grâce à une nouvelle imprimante 3D mise au point par des chercheurs du MIT et dotée d’une vitesse de fabrication 10 fois supérieure à celle des autres imprimantes, ce temps sera réduit à quelques minutes seulement.
L’élément important sur lequel se sont appliqués les chercheurs pour accroître la vitesse de fabrication est la tête d’impression compacte de l’imprimante qui intègre 2 nouveaux composants : un mécanisme à vis qui alimente le matériau polymère à travers une buse avec une force élevée et un laser intégré à la tête d'impression qui chauffe et fait rapidement fondre le matériau, lui permettant de s'écouler plus rapidement à travers la buse.
Anastasios John Hart, professeur agrégé d'ingénierie mécanique au MIT, explique que la nouvelle imprimante démontre le potentiel de l'impression 3D pour devenir une technique de production plus viable.
Jamison Go, un ancien chercheur diplômé du laboratoire de Hart avait travaillé avec ce dernier dans le but d'identifier les causes sous-jacentes limitant la vitesse des imprimantes 3D de bureau les plus courantes. Ensemble ils avaient alors déterminé que les imprimantes commerciales 3D à extrusion de bureau imprimaient en moyenne environ 20 centimètres cubes, soit plusieurs structures de briques Lego par heure. Ils ont estimé que ces résultats étaient trop lents et insatisfaisants. L'équipe a également identifié 3 facteurs limitant la vitesse d'une imprimante : la rapidité avec laquelle une tête d'impression peut être déplacée, la force qu'une tête d'impression peut appliquer à un matériau pour le faire passer à travers la buse et la vitesse à laquelle la tête d'impression peut transférer de la chaleur pour faire fondre un matériau et le faire couler.
En tenant compte de ces facteurs qui limitent la vitesse d’impression, ils se sont mis à la recherche d’un moyen pour pallier ce problème et ceci s’est obtenu après plusieurs modifications apportées aux imprimantes actuelles parmi lesquelles on peut citer :
- la suppression de la conception à roue à fourche et son remplacement par un mécanisme à vis qui tourne dans la tête d’impression ;
- l’insertion d’un filament de plastique texturé sur la vis qui lorsqu’elle a tourné, s’est agrippée à la surface texturée du filament et a pu faire avancer le filament dans la buse à des forces et à des vitesses plus élevées ;
- l’ajout d’un laser en aval du mécanisme de la vis, qui chauffe et fait fondre le filament avant qu'il ne passe à travers la buse. De cette manière, le plastique fond plus rapidement et mieux que les imprimantes 3D classiques, qui utilisent la conduction pour chauffer les parois de la buse afin de faire fondre le plastique extrudé.
L'équipe a présenté son nouveau design en imprimant divers objets comme de petites montures de lunettes, un engrenage conique et une réplique miniature du dôme MIT, chacun en quelques minutes, du début à la fin.
Hart et Go ont découvert qu'en ajustant la puissance du laser et en l'allumant et l’éteignant rapidement, ils pouvaient contrôler la quantité de chaleur transmise au plastique. Ils ont intégré le mécanisme laser et le mécanisme à vis dans une tête d'impression compacte et personnalisée de la taille d'une souris d'ordinateur.
En attendant que ce nouveau type d’imprimantes soit commercialisé, on peut déjà imaginer les avantages qu’elles pourront apporter à tous les domaines d’utilisation dans lesquels les imprimantes 3D classiques sont déjà implantées. Peut-être enfin elles connaîtront cet envol fulgurant tant attendu.
Sources : MIT
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