Desktop Metal, la société qui s’engage à rendre l’impression 3D accessible aux ingénieurs et aux fabricants, annonce le lancement de Fiber™, la première imprimante 3D au monde à fabriquer des pièces à haute résolution à l’aide de matériaux composites en fibre continue de qualité industrielle et utilisés dans le procédés de placement automatisé des fibres (AFP). Grâce au nouveau procécé appelé micro-placement automatisé des fibres (μAFP), les utilisateurs peuvent dorénavant imprimer des pièces avec un niveau supérieur de solidité et de rigidité, et avec un large éventail de matériaux, qui nécessitaient habituellement des systèmes AFP coûtant des millions de dollars.
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End effector 3D printed with continuous fiber/PA6 (ESD) on the Fiber printer. (Photo: Business Wire)
Cette nouvelle plateforme abordable fabrique des pièces utilisant des matériaux qui sont deux fois plus solides que l’acier pour un cinquième du poids. Les imprimantes Fiber sont dotées d’une des plus grandes enveloppes de fabrication de toute imprimante à fibre continue du marché et sont conçues pour être disposées dans des configurations en série de 6 ou 10 imprimantes.
« Pour la première fois, les imprimantes Fiber allient les propriétés de matériaux en fibre continue AFP haute performance au prix abordable et à la rapidité d’une imprimante 3D », déclare Ric Fulop, PDG et cofondateur de Desktop Metal.
Présentation de Fiber™
Fiber est la première imprimante à fibre continue à miniaturiser la technologie AFP, que l’on trouve généralement dans les processus de production de fibre de carbone les plus sophistiqués, et la combine à la solution Fused Filament Fabrication (FFF), la technologie d’impression 3D la plus communément utilisée. L’imprimante emploie une architecture de changeur d’outil robotique pour garantir son évolutivité, et peut stocker jusqu’à quatre outils, y compris des têtes FFF supplémentaires pour des matériaux différents ou des améliorations futures, comme l’inspection automatisée en cours de processus.
La plateforme d’impression Fiber est disponible en deux modèles via un service d’abonnement innovant:
- Fiber HT apporte un nouveau niveau de performance sur le marché de la fibre continue. Elle est conçue pour produire des pièces avec des composites continus ayant <1 pour cent de porosité et jusqu’à 60 pour cent de fibre continue appliquée par matrice avancée, PEEK et PEKK compris. Elle peut fabriquer des pièces ignifuges résistant à des températures allant jusqu’à 250 degrés Celsius, en plus de pièces conformes à la norme ESD. Fiber HT est disponible à partir de 5 495 dollars par an (prix US).
- Fiber LT est une option abordable pour produire des pièces très solides, conformes ESD et non-marquantes avec de la fibre continue, à <5 pour cent de porosité avec des thermoplastiques PA6. Fiber LT débute à 3 495 dollars par an (prix US).
- Les imprimantes Fiber sont disponibles avec un programme d’abonnement de service permettant au client de disposer de la toute dernière technologie à un prix abordable, sans risque d’obsolescence. L’abonnement minimum est de trois années et comprend une assistance complète.
Avec un des plus grands volumes de construction du marché pour une imprimante 3D à fibre continue (310 x 240 x 270 millimètres), Fiber HT et Fiber LT sont conçues pour allier les avantages de l’impression 3D aux matériaux en fibre continue qui sont homologuées pour les applications à haute performance.
- Des pièces plus rigides et solides : Les pièces imprimées avec Fiber bénéficient de renforts en fibre continue le long des principales sections de charge afin de construire une ossature en fibre dense et d’une porosité extrêmement faible (<1 pour cent de porosité pour PEEK et PEKK, et moins de cinq pour cent avec PA6). Avec 12000 mèches de fibre, jusqu’à 60 pour cent de fraction du volume en fibre, et un renfort multi-directionnel avec placement des mèches défini par l’utilisateur, les pièces obtenues sont jusqu’à 60 fois plus rigides et 75 fois plus solides que les pièces en plastique ABS.
- Une vaste bibliothèque de matériaux composites continus, y compris des thermoplastiques résistants aux températures élevées : Fiber offre aux ingénieurs un large éventail de matériaux composites pour une imprimante, à commencer par un nylon (PA6) ciselé chargé en fibre de carbone conforme à la norme ESD, ainsi qu’un nylon (PA6) ciselé chargé en fibre de verre. La bibliothèque de matériaux comprend également des filaments PEEK et PEKK ciselés chargés en fibre de carbone qui fournissent d’excellentes propriétés mécaniques et résistances chimiques, et fabrique des pièces capables de résister à des opérations en continu à des températures élevées en comparaison à d’autres thermoplastiques. Chacun de ces matériaux peut être renforcé avec de la fibre de carbone ou de verre continue. Ce portefeuille exhaustif de matériaux est élaboré dans un souci de polyvalence afin de répondre aux exigences de multiples applications industrielles.
Applications clefs
Les pièces composites peuvent être indispensables pour les fabricants durant les phases initiales de conception (prototypes), ainsi que pour les pièces finales critiques qui nécessitent une rigidité élevée et des délais de production raccourcis par rapport aux pièces usinées. Parmi les applications clefs pour les industries de la fabrication, de l’outillage, de l’automobile, de l’électronique grand public, des équipements sportifs, de la médecine, de l’éducation, de la recherche et de la marine, figurent :
- Dispositifs de fixation et de montage, y compris des effecteurs à embout robotiques, mâchoires tendres CNC, fixations pour gravure laser pour les instruments médicaux, accessoires ESD et fixations pour la fabrication ;
- Pièces finales, y compris les produits automobiles, électroniques et grand public, comme les motos de course, la marine, l’aviation et la conception de machine ; et
- Composants pour lesquels l’allègement est un facteur crucial de performance, comme les chaises roulantes et les équipements de course sportive.
« Malgré tous ses avantages, la fabrication additive (FA) à base de polymère n’apportait pas la solidité requise par les applications de haute performance. Il fallait une solution capable de combler le fossé entre l’actuelle technologie FA et le placement automatisé de fibre (AFP) de composites à haute performance, notamment utilisé dans le secteur industriel », déclare David Hauber, Directeur de l’ingénierie de Trelleborg Sealing Solutions Albany, Inc. « Après plus de trois décennies de développement, la fabrication additive est arrivée à un point de bascule. Avec la nouvelle technologie de Desktop Metal, les ingénieurs pourront imprimer des structures composites renforcées en fibre continue de qualité industrielle. Cette technologie pionnière offre aujourd’hui la possibilité d’imprimer des renforts en fibre continue avec des volumes importants de fibre et une solidité élevée sur l’axe des ordonnées. Ces avantages s’ajoutent à une impression haute résolution et de magnifiques finitions de surface procurant à l’utilisateur la flexibilité nécessaire pour concevoir et fabriquer de manière rentable des structures composites à haute performance. »
« Je suis ravi d’avoir la chance de travailler avec une imprimante 3D qui utilise des composites thermoplastiques en fibre de carbone continue », déclare Mel Clauson, Directeur du développement commercial de Composite Resources, Inc. « Cette machine et le format de matériau amélioreront grandement la stabilité et la durabilité des fixations d’ateliers, en comparaison avec les imprimantes plastiques existantes. En outre, la capacité de l’imprimante Fiber à produire des pièces à la demande à faible intervention manuelle devrait offrir de nouvelles opportunités aux divers fabricants de composites industriels. »
« Le poids est la priorité absolue dans une course », déclare Will Turner, Président de Turner Motorsport. « Le fait de pouvoir remplacer des composants métalliques critiques par des éléments en fibre continue imprimés en 3D signifie que nous pouvons conserver la solidité du métal, tout en diminuant le poids total de la voiture, pour la rendre encore plus rapide et compétitive. »
Innovation
Les imprimantes Fiber ont généré des dizaines d’innovations, avec de nombreux brevets en instance. L’effort technique est dirigé par Konstantine Fetfatsidis, Vice-président, Produits composites Desktop Metal, qui occupait précédemment la fonction de responsable R&D des processus de fabrication avancée chez Aurora Flight Sciences, une société de Boeing.
« En tant qu’utilisateur de longue date de la technologie AFP, qui a coûté plusieurs millions de dollars, pour divers programmes de développement et de production d’aéro-structures, je suis ravi d’apporter cette technologie AFP aux ateliers fabriquant des pièces plus petites et plus complexes », déclare M. Fetfatsidis. « Cette nouvelle technologie fournit enfin les propriétés des composites AFP aux petites pièces de moins de 10 kg, qui nécessitaient jusqu’à présent un outillage coûteux, un important travail manuel, une multitude de consommables, et des cycles de processus longs et en plusieurs étapes. »
Disponibilité
Les imprimantes Fiber peuvent être commandées sur www.desktopmetal.com/fiber ainsi que dans tout notre réseau de revendeurs. La livraison des premières imprimantes est prévue pour le printemps 2020. Pour de plus amples renseignements sur Fiber, veuillez visiter www.desktopmetal.com.
À propos de Desktop Metal
Basé à Burlington, dans le Massachusetts, Desktop Metal, Inc. accélère la transformation des processus de transformation grâce à des solutions d’impression 3D de bout en bout. Créée en 2015 par des dirigeants du secteur de la fabrication avancée, de la métallurgie et de la robotique, la société relève les défis en termes de rapidité, de coûts et de qualité afin de faire de l’impression 3D un outil essentiel pour les ingénieurs et les fabricants du monde entier. Desktop Metal a été sélectionné comme l’un des 30 pionniers technologiques les plus prometteurs au monde par le Forum économique mondial; a intégré le classement « 50 Smartest Companies » du MIT Technology Review; et est reconnu comme l’un des innovateurs incontournables en matière d’ingénierie dans la liste « Best of What’s New » de Popular Science. Pour de plus amples renseignements, veuillez visiter www.desktopmetal.com.
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