Issus de la combinaison de composants non miscibles, mais dont les propriétés se complètent pour en créer de plus intéressantes notamment en termes de résistance, les matériaux composites ont trouvé en l’impression 3D le chaînon manquant pour exprimer leur plein potentiel.
La liberté géométrique apportée par cette technologie, ainsi que sa capacité à créer de nouvelles combinaisons de matériaux, suscitent l’intérêt de nombreux secteurs désireux d’optimiser le rapport résistance/poids de leurs pièces. Dans certains cas, elles peuvent même remplacer le métal.
Ce que vous ne savez peut-être pas, c’est que l’impression 3D composite ne se limite pas à l’emploi de filaments chargés (en fibres de carbone par ex), de poudres ou de résines. On la retrouve sous bien d’autres formes.
Si certains fabricants proposent cette technologie en option au sein de leurs offres, d’autres en ont fait leur cœur de métier. C’est le cas d’Impossible Objects, un fabricant américain d’imprimantes 3D industrielles spécialisées dans les matériaux composites.
Implantée à Chicago, cette entreprise a mis au point une technologie basée sur le laminage. Si vous ne connaissez pas ce procédé, celui-ci appartient à la famille des technologies additives se basant sur l’assemblage de couches à partir de feuilles ou de plaques découpées. Le premier procédé, s’appelle LOM (Laminated Object Manufacturing), et remonte à 1991.
Baptisée CBAM (Composite Based Additive Manufacturing), la technologie mise au point par Impossible Objects, exploite une technique par laminage qui consiste à déposer de fines gouttelettes d’encre sur une feuille fibreuse (en fibres continues de carbone ou de verre), sur laquelle une poudre polymère est appliquée sous toute sa surface. Cette dernière n’adhère alors que là où le liant a été déposé.
Une fois l’excès de matière aspiré, l’opération est ainsi répétée en empilant et comprimant les feuilles. L’opération qui suit, reprend le principe du MIM, une technique traditionnelle que l’on retrouve essentiellement dans la nouvelle génération d’imprimantes 3D à jet de liant.
L’impression est chauffée pour faire fondre les couches de polymère, puis les parties non liées des feuilles de fibres sont retirées, révélant la géométrie de la pièce finale. La dernière étape enfin, consiste à placer l’impression dans un four de frittage pour fusionner la poudre polymère et les feuilles fibrées. On obtient ainsi une pièce extrêmement résistante et légère.
« un intérêt très fort auprès des fabricants de secteurs verticaux clés, notamment un ou deux grands constructeurs automobiles, qui ont été impressionnés par la vitesse de la machine »
Système de fabrication additive composite CBAM 25 d’Impossible Objects
La bonne nouvelle est que le dernier système CBAM 25 d’Impossible Objects est désormais disponible pour les clients européens. Commandé déjà par plusieurs clients américains, celui-ci offre des performances alléchantes. Selon le fabricant, il serait capable d’atteindre une vitesse d’impression 15 fois supérieure à la technologie MJF de HP, mais aussi une vitesse nettement supérieure au SLS et FDM. Il ne faudrait pas plus de 4 secondes pour imprimer une couche de soixante microns d’épaisseur.
Concernant la compatibilité matériau de cette technologie, Impossible Objects indique que la CBAM 25 permet la production de plusieurs types de pièces composites : à base de fibres de carbone, de fibres de verre, de nylon et de PEEK. Il ajoute que leur résistance est plusieurs fois supérieure à celle des impressions 3D traditionnelles, tout en garantissant des tolérances précises de 100 microns et des coûts de production réduits.
Au-delà de leur solidité, les pièces seraient produites également à un coût nettement inférieur aux techniques traditionnelles CNC.
« Comme prévu, l’énorme intérêt suscité par la CBAM 25 après son lancement il y a quelques mois s’est reflété la semaine dernière à Francfort », a déclaré Steve Hoover, PDG d’Impossible Objects. « Nous avons constaté un intérêt très fort lors du salon auprès des fabricants de secteurs verticaux clés, notamment un ou deux grands constructeurs automobiles, qui ont été impressionnés non seulement par la vitesse de la machine, mais aussi par sa capacité à produire des pièces solides et précises sans déformation ni rétrécissement et avec une planéité inégalée. »
Depuis sa création en 2011, Impossible Objects a conquis plusieurs poids lourds de l’industrie. Parmi ses clients on peut citer Boeing, Siemens, Ricoh, Honeywell, ou encore l’US Air Force.
