Une imprimante 3D Ender 3 équipée du kit Quinly de 3DQue (crédits photo 3DQue)
Des impressions 3D métal 10 fois moins chères que la technologie de Desktop Metal, telle est l’affirmation de 3DQue. Pour comprendre comment la start-up canadienne est arrivée à cette conclusion, rappelons que cette jeune pousse construit des imprimantes 3D automatisées. Il y a deux ans, cette entreprise innovante faisait son apparition sur le devant de la scène avec un système étonnant permettant la production en interne de pièces en plastique avec peu ou pas de maintenance. Son secret ? Une technologie dénommée « VAAPR+Lock », capable de faire varier l’adhérence du plateau de l’imprimante selon le matériau employé. Ainsi, la pièce se maintient au plateau pendant l’impression, pour ensuite se détacher automatiquement et proprement une fois l’impression terminée. Pour cela 3DQue utilise la gravité en inclinant les imprimantes 3D à 45 degrés. De cette manière, les pièces tombent simplement du lit dans des bacs de collectes une fois refroidies.
Selon des essais réalisés par l’entreprise, son système serait à titre d’exemple capable de produire des cadres de cubes d’interrupteurs (25 x 25 x 25 mm – 2,7 grammes) à un rythme équivalent à 100 000 pièces par an. La solution d’impression 3D en continue développée par 3DQue est incarnée notamment par « QpoD », une unité de production composée de neuf imprimantes 3D pilotée par un logiciel dénommé Qsuite. Ce dernier permet de contrôler à distance 24h/24 et 7j/7 toutes les imprimantes et travaux 3D, y compris la planification et la surveillance, pour la production en série.
L’entreprise qui propose également un kit à monter baptisé Quinly pour les imprimantes Ender 3 de Creality, affirme avoir testé avec succès celui-ci pour faire de l’impression 3D métal sur des Ultimaker 5. On apprend que les pièces ont été réalisées avec l’Ultrafuse 316L de BASF, un filament d’acier contenant de la poudre métallique mélangée à un liant (cire + polymère). Pour obtenir une pièce solide et dense, rappelons que la pièce verte obtenue, c’est à dire brute, doit ensuite subir un traitement de déliantage et de frittage permettant d’éliminer le liant et fusionner les particules métalliques. Il s’agit du même principe dit MiM Like employé par Desktop Metal pour faire baisser les coûts par apport au procédé à fusion laser sur lit de poudre.
« Les résultats publiés pour l’Ultrafuse 316L fritté indiquent que la résistance à la traction est à peu près équivalente à celle de l’acier massif dans la direction X/Y, et n’est que 10 % plus faible dans la direction Z. Après le frittage, les pièces sont solides à 98 %. » Précise 3DQue avant d’expliquer : « Les premiers tests d’impression sur métal de 3DQue montrent que l’automatisation avec Quinly réduit les coûts de main-d’œuvre et d’équipement ; fournit une production à la demande plus flexible; est plus durable que la production de masse centralisée ; et n’ajoute presque aucune main-d’œuvre lors de la mise à l’échelle de la production. Quinly rend l’impression 3D métal à la fois abordable et évolutive. »
« avec Quinly, le capital nécessaire pour démarrer l’impression à grand volume chute de 90 % »
Parc d’imprimantes 3D Ultimaker S5 (crédits photo Ultimaker)
Pièce métallique imprimée à l’aide du système Quinly de 3DQue (crédits photos : 3DQue)
3DQue affirme que sa solution automatisée lui permettrait d’être plus productif encore que Desktop Metal. À tel point qu’avec Quinly le coût des pièces chuterait de 63 % par rapport au procédé BMD de Desktop Metal. « Le système de production par jet de liant de Desktop Metal a une capacité déclarée de 63 230 pièces par an (roue hydraulique BMW). Les tests ont montré que quatorze Ultimakers automatisés Quinly offriraient une capacité similaire, coûteraient 10 fois moins, pourraient être logés dans 30 pieds carrés d’étagères ou placés à proximité des utilisateurs finaux ». Se félicite la start-up canadienne.
Pour arriver à cette conclusion, 3DQue explique son calcul : « L’Ultimaker S5 est une imprimante 3D industrielle populaire qui utilise la fabrication de filaments fondus (FFF) qui est similaire au système de dépôt de métal lié (BMD) de Desktop Metal. Les résultats préliminaires des tests montrent qu’avec Quinly, le capital nécessaire pour démarrer l’impression à grand volume chute de 90 %, ce qui fait passer l’investissement initial de 60 000 $+ pour une imprimante BMD aux 6 000 $ requis pour automatiser entièrement un Ultimaker pour l’impression métal à grand volume. »
Une démonstration pertinente qui pourrait bien inspirer qui sait, Desktop Metal dans ses prochains développement, sans oublier les autres fabricants de solutions automatisées telles que 3D PrintMill, Wasp, ou encore iFactory3D. Sur la base de la technologie actuelle et du marché mondial des produits métalliques qui s’élèverait aujourd’hui à environ 2 000 milliards de dollars, 3DQue estime que pour que le marché de l’impression 3D métal capte ne serait-ce que 1 % de part de marché d’ici 2025, les entreprises devraient former plus de quatre millions d’opérateurs qualifiés et dépenser quelque 2 000 milliards de dollars en équipement. Grâce à sa solution automatisée, 3DQue affirme que 20 milliards de dollars d’impressions métalliques pourraient être réalisées avec seulement 400 000 opérateurs qualifiés et 300 milliards de dollars d’équipements automatisés. En outre, les pièces imprimées coûteraient moins de la moitié du coût des pièces métalliques imprimées actuelles.
