C’est en 2017 que 3D Systems dévoilait pour la première fois sa fameuse Figure 4, une plate-forme de production additive dont la particularité est de pouvoir être évolutive et modulable. Basée sur la technologie SLA, celle-ci peut se présenter sous une seule imprimante 3D ou un système automatisé avec plus de 24 moteurs d’impression (avec post-traitement intégré), lui permettant d’atteindre des volumes de production très élevés. Grâce cette solution combinant la puissance de plusieurs imprimantes 3D et de bras robotisés pour produire en continu, il serait possible d’atteindre une capacité de production jusqu’à 15 fois plus élevée que les solutions concurrentes actuelles.
Parce que la performance d’un système d’impression 3D est on le sait étroitement liée aux matériaux, 3D Systems vient de dévoiler quatre nouvelles résines haute performance adaptées à la production de sa Figure 4. Contrairement aux résines photopolymères classiques, les nouvelles résines Figure 4 High Temp 150C FR Black, Figure 4 Tough 65C Black, Figure 4 Tough 60C White et Figure 4 Rigid Gray présenteraient une stabilité et des performances mécaniques durables en environnements intérieurs et extérieurs. Des matériaux qui conviendraient aux applications ultra complexes de secteurs tels que l’électronique grand public, l’automobile et les sports mécaniques, la santé, les biens industriels, l’aérospatiale et la défense.
3D Systems précise que contrairement aux autres technologies telles que le liage de poudre ou la modélisation par dépôt en fusion (FDM), les impressions réalisées avec la Figure 4 présentent dès leur sortie d’imprimante, une apparence similaire à celle des plastiques moulés par injection. Leurs surfaces lisses et brillantes et leurs lignes de découpe invisibles réduisent ainsi le travail de finition.
Le fabricant américain ajoute que la dernière version du logiciel 3D Sprint® autoriserait un gain de productivité de 40 % grâce à l’empilage des pièces à haute densité et à de nouvelles structures de support avec entretoise. La solution complète, combinant matériaux et technologie Figure 4, logiciel et l’expertise, aide les clients de 3D Systems à produire par lots des dizaines, voire des centaines de milliers de pièces en plastique hautes performances d’utilisation finale.
Matériau Figure 4 High Temp 150C FR Black
Un matériau innovant pour les applications ignifuges à fléchissement sous charge élevé
Le matériau Figure 4 High Temp 150C FR Black est une résine ignifuge rigide, sans halogène, idéale pour les pièces en plastique destinées à l’aérospatiale et la défense, l’automobile et les sports motorisés, et pour les applications électroniques grand public. Celle-ci est homologuée UL94 V0 à 2 ou 3 mm d’épaisseur pour les composants électriques, les couvercles et les boîtiers de circuits imprimés. Il est également testé FAR 25.853 et FAR Part 23.853 à une épaisseur de 3 mm, et peut servir à produire des couvercles, des panneaux, des boîtiers et des petites pièces rigides utilisables en cabine dans les avions de ligne et régionaux.
Les pièces produites avec le matériau Figure 4 High Temp 150C FR Black offriraient des performances mécaniques et une stabilité environnementale pendant 8 ans en intérieur et 1,5 an en extérieur. Une stabilité environnementale qui permet de garantir des pièces imprimées fonctionnelles et stables à long terme en intérieur comme en extérieur.
Matériau Figure 4 Tough 65C Black
Le matériau Figure 4 Tough 65C Black présente l’allongement à la rupture élevé (6,6 %) adéquat pour produire des encliquetages et des éléments clipsables de meilleure qualité. Ce matériau serait donc idéal pour fabriquer des supports, des capots, des encliquetages, des pièces structurelles et porteuses, et des fixations personnalisées. Sa stabilité en intérieur et en extérieur à long terme (pendant 8 ans et 1,5 an respectivement) le rend intéressant pour produire des pièces pour automobile et les biens de consommation qui doivent conserver leurs fonctionnalités et leur stabilité dans les environnements intérieurs et extérieurs. Il peut être biocompatible, conformément à la norme ISO 10993-5, et est homologué UL94 HB pour l’inflammabilité.
La résine Figure 4 Tough 60C White, qui présente les mêmes performances générales que le Tough 65C Black, a quant à elle été conçue pour produire des pièces porteuses comme les petits encliquetages, les supports, les poignées et les attaches dans les produits de consommation, les dispositifs vestimentaires et les pièces d’utilisation générale nécessitant des détails et de la précision. Ce matériau peut être biocompatible, conformément aux normes ISO 10993-5 et ISO 10993-10, et stérilisé selon les méthodes habituelles sans perdre ses propriétés mécaniques, sa couleur, sa cytotoxicité et sa stabilité dimensionnelle. Il est donc idéal pour les outils, les poignées et les petites pièces en plastique à usage médical.
« Nous utilisons le matériau Figure 4 Rigid Gray pour livrer rapidement des pièces fonctionnelles dans nos gammes de produits de sport grand public »
Matériau Figure 4 Tough 60C White
Figure 4 Rigid Gray pour les applications de production statiques
Le matériau Figure 4 Rigid Gray, aux performances générales similaires au matériau PRO BLK 10, convient au prototypage fonctionnel et à la production de pièces d’utilisation finale grâce à son équilibre entre propriétés thermiques et mécaniques, qui viennent s’ajouter à son excellente qualité d’impression, sa stabilité environnementale et ses performances mécaniques durables en intérieur et en extérieur. Ce matériau convient parfaitement à la fabrication de boîtiers, capots rigides, de coffrets, de panneaux, de caissons, ou encore de garnitures. La couleur grise permet de mieux visualiser le texte, la texture et les détails fins dans le cadre du prototypage fonctionnel. Sa couleur rend également ce matériau adapté aux procédés secondaires comme la peinture et le placage de métal.
Cette résine a déjà fait ses preuves chez des clients de 3D Systems. « Nous utilisons le matériau Figure 4 Rigid Gray pour livrer rapidement des pièces fonctionnelles dans nos gammes de produits de sport grand public, à savoir, des accessoires pour casques de ski, couvercles de kits éclairage vélo, semelles et composants de chaussures de sport », explique M. Grégoire Mercusot, ingénieur en matériaux chez Decathlon. « Les performances de ce matériau et la productivité globale de la solution Figure 4 nous impressionnent beaucoup. Dès leur sortie d’imprimante, les pièces ont une excellente précision dimensionnelle et une qualité parfaite, comparables aux plastiques moulés par injection. La belle couleur grise du matériau est également idéale pour mettre en valeur les détails fins en surface et la texture des pièces. »
Matériau Figure 4 Rigid Gray
« Nos clients sont des précurseurs dans leur secteur et font appel à nous pour que nous les aidions à réaliser leurs applications de plus en plus complexes », explique le Dr Edwin Hortelano, vice-président senior, ingénierie et développement des matériaux chez 3D Systems. « Non seulement nous collaborons avec eux pour les aider à concevoir la solution parfaite pour leur application mais, dans de nombreux cas, nous développons aussi de nouveaux matériaux qui leur permettent de bénéficier des propriétés mécaniques uniques dont ils ont besoin.
Nos experts en matériaux ont apporté ces dernières améliorations à notre gamme Figure 4 dans le but d’aider nos clients à produire des pièces qui améliorent non seulement les performances, mais aussi la productivité. En combinant les matériaux, la technologie d’impression 3D, le logiciel et l’expertise approfondie dans les applications, 3D Systems est en mesure de fournir des solutions de fabrication additive de haut niveau qui accélèrent la mise sur le marché et offrent un avantage concurrentiel. »
3D Systems précise que tous ces matériaux seront disponibles à compter de la mi-juin 2021.
