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Desktop Metal casse les limites des imprimantes 3D résine avec une mousse expansible

Sièges automobiles imprimés en 3D dans la nouvelle résine innovante FreeFoam

Sièges automobiles imprimés en 3D dans la nouvelle résine innovante FreeFoam. À gauche la pièce imprimée, à droite le même siège après un rapide passage au four (crédits photo : Desktop Metal)

En dépit des progrès constants dont fait l’objet l’impression 3D, ce moyen de production se confronte encore à un certain nombre d’obstacles. À titre d’exemple, les enceintes de fabrication sur lesquelles reposent la plupart des technologies additives, ont pour effet de brider la taille des pièces pouvant être produites avec ses machines. Si des solutions existent, comme le fait d’imprimer une pièce en plusieurs fois pour ensuite les assembler, cette approche se prive de cette formidable capacité de l’impression 3D à pouvoir fabriquer en une seule fois et sans fixations.

Comme nous le démontre chaque jour l’actualité, des acteurs s’emploient heureusement à lever ces barrières. La dernière avancée particulièrement excitante est l’oeuvre de la start-up américaine Desktop Metal. Plus connue pour ses solutions d’impression 3D métal abordables, l’entreprise vient de dévoiler une nouvelle résine qui fait déjà grand bruit. Il s’agit plus exactement d’un photopolymère baptisé FreeFoam™, qui diffère de l’existant par sa particularité étonnante à pouvoir produire des pièces en mousse expansible, capables de multiplier jusqu’à 7 fois leur volume d’origine ! Une propriété synonyme de perspectives passionnantes pour des secteurs tels que l’automobile, l’ameublement, la chaussure, les articles de sport, la santé soins et autres industries.

Outre le fait de s’affranchir des limites actuelles des imprimantes 3D en termes de volume de construction, mais aussi en permettant à leurs utilisateurs de produire plus rapidement, FreeFoam est un moyen efficace d’éliminer les outillages coûteux et les déchets associés à la production de mousse standard. L’autre atout passionnant de cette résine, tant sur le plan de la performance, économique, qu’environnemental, réside dans son excellent rapport résistance/poids qui ouvre la voie à des pièces légères et performantes. De quoi réduire sérieusement les coûts d’expédition d’un certain nombre d’objets en mousse produits par nos industries, et améliorer l’efficacité de nombreux produits comme des sièges de voiture.

« FreeFoam est l’une des solutions photopolymères les plus excitantes et les plus importantes à être commercialisées dans le domaine de l’impression industrielle »

Test de compression réalisé sur une pièce imprimée avec la résine FreeFoam (crédits : Desktop Metal)

La résine FreeFoam n’est pas sans faire échos au filament Colorfabb LW-PLA. Dévoilé l’an passé, ce matériau présentait des propriétés semblables. Son fabricant a développé une technologie dit de « moussage actif » qui à une certaine température permet au filament d’augmenter son volume de près de 3 fois et le débit de 65 %. Une faculté qui permet de réaliser des pièces légères et à faible densité, mais surtout d’imprimer avec des hauteurs de couches plus élevées, réduisant ainsi le temps d’impression.

Inventée et développée par la société texane Adaptive3D, une filiale de Desktop Metal acquise en 2021, leader dans le développement de photopolymères et d’élastomères haut de gamme, FreeFoam fonctionne de façon un peu similaire. En effet, pour que la résine s’expanse, celle-ci doit subir un bref cycle de chauffage dans un four à environ 160-170°C (320-340°F). De la même manière, les pièces imprimées contiennent des agents moussants activés par la chaleur, qui créent des pores à cellules fermées à l’intérieur du matériau. Un processus hautement contrôlable qui permet aux résines FreeFoam d’augmenter de 2 à 7 fois leur taille d’origine.

« FreeFoam est l’une des solutions photopolymères les plus excitantes et les plus importantes sur le plan commercial à être commercialisées dans le domaine de l’impression industrielle depuis des années », a déclaré Ric Fulop, fondateur et PDG de Desktop Metal. « Le marché de la mousse fabriquée de manière conventionnelle présente de nombreux défis – des moules coûteux qui limitent les conceptions, aux mousses denses et lourdes qui absorbent l’eau et sont coûteuses à expédier et à conduire, à l’incapacité de composer facilement les valeurs de résistance et de dureté Shore dans des conceptions de mousse spécifiques. »

Pour expliquer l’intérêt de Desktop Metal pour un tel matériau, rappelons qu’en 2021 l’entreprise américaine avait mis la main sur EnvisionTec, fabricant allemand spécialisé dans les imprimantes 3D résines Direct Light Projection (DLP). Ainsi la résine FreeFoam sera réservée à son système ETEC Xtreme 8K. Une machine capable de résolutions très élevées, mais comme beaucoup d’imprimantes résine, limitée dans son volume de fabrication (140 × 105 × 230 mm). Annoncée pour 2023, la résine expansible de Desktop Metal sera présentée à l’occasion du Foam Expo North America à Novi, Michigan. Les visiteurs pourront découvrir des sièges automobiles développés avec un fournisseur du nom de Camaco.

Alexandre Moussion