Stratasys dévoile sa nouvelle technologie d’impression 3D à grande vitesse STEP

technologie d'impression 3D STEP de Evolve Additive Solutions

Le leader mondial de l’impression 3D Stratasys réalise un nouveau coup d’éclat. Près d’un mois après avoir annoncé son arrivée sur le marché de l’impression 3D métal, le géant américain a fait hier une annonce surprise portant sur une nouvelle technologie d’impression 3D à grande vitesse dénommée « STEP ». Porté par une nouvelle société spin-off baptisée Evolve Additive Solutions, ce mystérieux procédé serait capable de produire des pièces polymères à un coût, une qualité et un débit comparables à ceux des procédés de fabrication traditionnels tels que le moulage par injection.

En développement depuis 2009, la technologie STEP qui a été conçue pour la fabrication automatisée et l’intégration en usine, permettra aux utilisateurs d’utiliser des thermoplastiques de qualité industrielle pour des applications de production en série dans de multiples domaines, notamment les secteurs de la consommation, de l’automobile et médical.

Si peu d’informations ont filtré quant au fonctionnement exact de ce procédé annoncé comme jusqu’à 50 fois plus rapide que les solutions de fabrication additive les plus rapides, STEP (Selective Toner Electrophotographic Process) repose sur une technique dénommée électrophotographie. Appelée aussi xérographie, cette technologie née en 1935 est aujourd’hui utilisée par les photocopieurs et les imprimantes laser. Beaucoup plus rapides que les imprimantes classiques à jet d’encre, ces dernières mettent en œuvre plusieurs technologies pour produire une impression : électronique, mécanique, électrostatique, optique, thermique.

Pour faire simple, l’électrophotographie repose sur l’utilisation d’électricité statique pour plaquer une encre en poudre (le toner) à certains endroits du papier. Le laser permet d’écrire en négatif sur un cylindre recouvert d’un polymère spéciale chargé négativement. Le rayon laser a pour effet de supprimer les charges négatives du rouleau. Le toner qui est aussi chargé négativement est ensuite appliqué à l’aide d’un second rouleau sur le premier rouleau. Dès lors le toner ne collera que là où il n’est pas repoussé, à savoir le seul endroit sur le rouleau qui a été frappé par le laser.

Enfin le papier reçoit une forte charge négative qui attire l’encre chargée positivement du tambour. C’est ainsi que l’encre est transférée sur le papier. Une fois le tambour rechargé positivement, il est prêt à repartir.

Avec STEP et comme le suggère la vidéo ci-dessous, il s’agirait donc de transposer cette technique à l’impression 3D en multipliant les couches d’un polymère réactif à la lumière. En plus de la vitesse, cette nouvelle approche permettrait d’obtenir des pièces entièrement denses, éliminant les problèmes de porosité souvent rencontrés avec les techniques actuelles de fabrication additive. Ce procédé autoriserait par ailleurs des matériaux thermoplastiques de qualité technique (amorphes et semi-cristallins) avec des isotropes dans les directions X, Y et Z à égalité avec le moulage par injection.

La société avance également la possibilité d’imprimer en couleur et plusieurs matériaux dans une même pièce, comme un matériau à haute résistance et un matériau souple. Autre avantage avancé par Evolve, cette technique ne nécessiterait aucun post-traitement, polissage, lissage, ponçage ou autres méthodes de cuisson ou traitements chimique ne seraient nécessaires.

Alors que le premier système exploitant cette technologie pourrait voir le jour d’ici un an, Stratasys a annoncé en parallèle la création d’une autre filiale baptisée Vulcan Labs Inc. Achetée en 2014 en temps que service d’impression 3D sous le nom de Harvest Technologies, cette nouvelle entité vise à améliorer la qualité, la répétabilité et l’efficacité des technologies PBF (fusion sur lit de poudre).

Evolve Additive Technology Movie from Bruce Bradshaw on Vimeo.