Voxel8 : La première imprimante 3D électronique

voxel8, la première imprimante 3d électronique

Les industriels espèrent beaucoup de l’impression 3D. Parmi leurs plus grandes attentes, il y a celle de pouvoir imprimer des éléments électroniques, présents dans énormément d’objets de notre quotidien. Le premier à s’être illustré dans ce domaine est Optomec, un fabricant d’imprimantes 3D professionnelles qui avec la collaboration de Stratasys a développé la technologie Aerosol Jet Deposition, un procédé d’impression permettant d’imprimer des circuits électroniques sur n’importe quel type de supports.

Il y a 1 mois, une autre société du nom de Voxel 8 dirigée par le Dr Jennifer Lewis, professeur d’Harvard, levait de nouveaux fonds auprès de Braemar Energy Venture pour poursuivre des recherches sur l’impression 3D électronique. Il y a quelques jours, la société a profité du CES 2015 de Las Vegas, pour dévoiler sa première imprimante 3D électronique. Cette machine éponyme capable de produire une pièce en plastique tout en y imprimant un circuit électronique, fonctionne selon le principe du FDM qui consiste à superposer des couches de matières en fusion.

encre argentée

Encre conductrice argentée

En effet, la Voxel 8 imprime dans un premier temps l’objet avec le filament plastique approprié (PLA, ABS…) tandis qu’un deuxième extrudeur vient ensuite y déposer une encre conductrice à base d’argent. Selon le fabricant, cette encre aurait une conductivité 5 000 fois plus élevée que les pâtes conductrices et les filaments aujourd’hui utilisés. Lorsqu’il faut ajouter certains éléments à l’objet, l’imprimante 3D stop alors l’impression pour que l’utilisateur puisse y intégrer sa puce, sa DEL ou tout autre composants électroniques. Une fois l’opération achevée la machine reprend son impression là ou elle l’avait laissée. La Voxel 8 possède un volume d’impression de 10 x15 x 10cm pour une résolution optimale de 200 microns et de 250 microns pour la largeur de l’encre conductrice. Elle imprime sur filament de diamètre 1,75 mm dans un large panel de thermoplastiques.

Ce fonctionnement qui peut paraitre très simple, ouvre un champ énorme de possibilités. Parmi les objets les plus étonnants présentés par le fabricant au CES, il y a avait par exemple un quadcopter (voir photo ci-dessous) presque entièrement fabriqué avec cette machine, les circuits et autres pièces ayant été imprimés en une seule fois avec l’électronique, la batterie et le moteur ajoutés au cours de l’impression. Des nouvelles perspectives de fabrication donc et un processus novateur qui va complètement changer notre manière de concevoir des dispositifs électroniques. Au lieu de concevoir une pièce en fonction des composants électroniques, ces derniers vont pouvoir être conçus autour de l’objet. Les composants électroniques ne dicteront plus la conception, ce sont les objets qui dicteront leur emplacement. Ingénieurs et designers n’auront désormais plus à se préoccuper de l’endroit où ils peuvent intégrer leur circuit électronique, ils leur placeront là où bon leur ensemble.

quadcopter

Le quadcopter exposé au CES

project wire

Logiciel Project Wire

« créer des choses qui n’ont jamais été créées avant grâce à l’incorporation d’encres conductrices directement dans le processus d’impression 3D »

Pour concevoir logiciel de la Voxel 8, la société s’est associée à un spécialiste en la matière, l’américain Autodesk. Un partenariat qui a donné naissance à Project Wire, un logiciel spécialisé qui permet aux utilisateurs de télécharger leur modèle CAO et d’y intégrer leurs composants électroniques et l’encre conductrice. « Nous sommes ravis de travailler avec une société telle que Voxel8 parce qu’ils ont vraiment repoussé les limites de l’impression 3D. » a déclaré Jeff Kowalski directeur technique d’Autodesk. « Leur technologie permet de créer des choses qui n’ont jamais été créées avant grâce à l’incorporation d’encres conductrices directement dans le processus d’impression 3D. On peut désormais commencer à créer des choses qui acquièrent des fonctions après avoir été créés. »

usb

Démonstration des possibilités offertes par cette imprimante 3D, l’impression d’une clef USB.

S’il existe déjà des matériaux ou des procédés qui ont été développés autour de l’impression 3D électronique (Optomec, Xerox, Graphène 3DLab…), il s’agit de la première imprimante 3D permettant d’imprimer à la fois une pièce et une partie de son électronique. L’émergence d’un tel procédé dans l’impression 3D est quelque chose à la fois de très positif pour cette technologie et de très excitant pour les makers. Un vaste champ d’application est en train de s’ouvrir aussi bien aux entreprises qu’aux amateurs qui vont pouvoir imprimer des objets en y intégrant des fonctions. Du téléphone portable aux prothèses bioniques en passant par la robotique les possibilités semblent presque infinies…

L’appareil qui cible avant tout les ingénieurs et les fabricants de pointe, est proposé au prix de 8999 $ soit environ 7597 €. Le kit de la Voxel 8 inclut le logiciel, un plateau chauffant supplémentaire, 4 bobines de filaments PLA 1kg et 10 cartouches d’encres conductrices d’une capacité d’impression de 60 m chacune. L’accompagnement et la formation sont également compris dans le prix. Il est possible de précommander sa version standard (kit réduit) sur le site du fabricant en versant un acompte de 500 $.

Très spécifique, le segment l’impression 3D électronique compte aujourd’hui très peu d’acteurs. Le leader mondial s’appelle Nano Dimension, une start-up israélienne qui a développé une imprimante 3D capable d’imprimer en quelques heures seulement des prototypes de circuits imprimés professionnels.

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