Pièce multimatériaux illustrant les possibilités d’application offertes par la technologie Novojet de Quantica (crédits photo : Quantica)
Fabricant spécialisé dans les imprimantes 3D à jet de matière, Quantica a annoncé l’intégration d’un nouveau logiciel visant à décupler les performances de sa technologie. Une solution appelée « MultiSlice », que la start-up berlinoise a été amenée à développer en collaboration avec Additive Appearance, une spin-off de l’Université Charles.
Pour comprendre l’intérêt de cette brique logicielle et son impact sur les systèmes de Quantica, rappelons que ce fabricant allemand a développé une technologie de pointe qui possède cette faculté de pouvoir combiner plusieurs matériaux en une seule et même impression, et avec une précision de l’ordre du voxel.
Une capacité rare qui autorise tout un tas de nouvelles applications ; comme des pièces multicolores, multi-résistances ou multifonctionnelles. La technologie NovoJet™ de Quantica est d’autant plus attrayante pour les industriels, qu’elle permet de traiter des matériaux de qualité ingénierie. Cela inclut des résines à haute viscosité, c’est à dire 15 fois plus visqueuses que l’existant. De quoi satisfaire ses exigences en matière de performances mécaniques et de productivité.
La difficulté de l’impression 3D par jet de matière, un procédé qui consiste à projeter de fines gouttelettes de photopolymères sur un plateau à l’aide de plusieurs têtes d’impression, est qu’en temps normal elle ne fonctionne qu’avec un certain type de matériau. C’est à dire des résines qui doivent être suffisamment fluides pour être éjectées à travers les minuscules buses à jet d’encre. Certes, cela permet de fabriquer très rapidement de beaux prototypes, mais peu de pièces fonctionnelles.
L’un des secrets de Quantica pour imprimer des résines aussi visqueuses, synonymes de propriétés techniques plus intéressantes, est que ses imprimantes sont capables d’augmenter la température de la résine jusqu’à un étonnant 110 C°, c’est à dire deux fois plus que l’existant se situant entre 50-60 C°. Ce qui les rend donc plus fluides. Son second atout réside dans ses têtes d’impression piézoélectriques. Développées par Xaar, celles-ci lui permettent de pousser des fluides 60 à 100 fois plus fort que les systèmes à jets d’encre conventionnels.
Avec ses 7 têtes d’impression, son imprimante 3D (ouverte) NovoJet C-7 peut combiner autant de matériaux, avec une viscosité pouvant dépasser 380mPa-s à la température d’impression, ce qui équivaut à environ 4000mPa-s à température ambiante.
« Avec la tendance de l’impression 3D à utiliser de plus en plus de têtes d’impression, les logiciels existants commencent à limiter le potentiel du matériel »
Imprimante 3D NovoJet C-7 de Quantica (crédits photo : Quantica)
La difficulté de la technologie multi-matériaux de Quantica, est que cela implique l’utilisation de plusieurs têtes d’impression. C’est dans cet optique que le fabricant allemand s’est rapproché d’Additive Appearance. Le défi lancé à cette dernière, était de concevoir un logiciel qui puisse gérer l’impression de plusieurs matériaux en même temps, tout en anticipant avec une grande précision l’apparence et la fonction d’un modèle 3D. Une tâche impliquant l’utilisation d’intelligence artificielle et d’algorithmes avancés pour prédire ces caractéristiques.
« Avec la tendance de l’impression 3D à utiliser de plus en plus de têtes d’impression, les logiciels existants commencent à limiter le potentiel du matériel. » explique Tobias Rittig, le CTO d’Additive Appearance. « Le problème de savoir quel matériau mettre dans quel voxel devient de plus en plus difficile. C’est pourquoi une approche radicalement nouvelle, basée sur la recherche de pointe et les technologies logicielles modernes, telles que le calcul différenciable et l’apprentissage automatique, est nécessaire pour piloter les imprimantes du futur. Nous partageons tous deux cette prise de conscience et cherchons à créer une synergie de logiciels et de matériel qui ouvre de nombreuses nouvelles possibilités dans le domaine du jet de matériaux. »
C’est ainsi que MultiSlice a été développé, un logiciel capable d’intégrer à la fois les couleurs, les fonctionnalités et la forme dans la pièce imprimée finale. Quantica souligne sa compatibilité avec les formats STL et OBJ, mais aussi bientôt avec le format 3MF. Il ajoute que le logiciel sera déployé avec les premiers systèmes NovoJet OPEN prévus pour être lancés au cours du premier trimestre de 2024.
« MultiSlice adopte des concepts révolutionnaires qui rompent avec les traditions de l’impression 2D, ouvrant la voie à une nouvelle ère pour l’industrie de l’impression 3D. Grâce à des simulations, il surmonte des défis tels que le problème combinatoire résultant de l’augmentation du nombre de têtes d’impression et de matériaux. » Conclut Quantica.
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