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Ultimaker lance son propre kit pour transformer son Ultimaker S5 en imprimante 3D métal

protagonistes du Metal Expansion Kit

De gauche à droite : Miguel Calvo (CTO Ultimaker), Tobias Rödlmeier (Business Development Manager – Metal Ecosystem chez BASF Forward AM), Andrea Gasperini (Product Manager Ultimaker) présentant les composants du Ultimaker Metal Expansion Kit, co-développé par Ultimaker et BASF Forward UN M. (crédits photo : Ultimaker)

Fut un temps synonyme de machines onéreuses de la taille d’une armoire, l’impression 3D métal a opéré un véritable tournant ces dernières années. À la fois encombrants et contraignants sur le plan de la sécurité, les équipements à fusion laser (SLM/DMLS) auxquels étaient essentiellement cantonnés ce type de procédé, côtoient désormais des solutions plus abordables et faciles d’utilisation. Si certains fabricants tels que AddiTEc, sont parvenus à conserver l’utilisation de laser en l’intégrant dans des machines plus compactes, la véritable révolution concerne l’arrivée de machines à dépôt de fil métallique. Inspirée du Mim (Moulage par Injection de Métal), cette démocratisation dont la firme américaine Desktop Metal a été l’un des fers de lance, continue de prendre de l’ampleur.

Après le fabricant espagnol BCN3D, c’est un autre spécialiste des imprimantes 3D de bureau FFF qui a décidé de se lancer sur le segment tant convoité du métal. Non des moindres, puisqu’il s’agit d’un de ses pionniers, le néerlandais Ultimaker. Dans la même logique de rendre l’impression 3D métal plus accessible et abordable, la célèbre marque propose désormais le “Metal Expansion Kit”. Similaire à celle de son homologue espagnol, cette solution co-développée avec BASF Forward, et vouée à équiper son imprimante 3D Ultimaker S5, prend la forme d’un pack contenant tout l’équipement nécessaire pour imprimer en métal.

Parmi ces accessoires, on retrouve bien sûr des têtes d’impression 3D prévues pour résister à l’abrasion du métal – l’Ultimaker Print Core CC 0.4 et l’Ultimaker Print Core DD 0.4 (disponible uniquement en Europe) ; mais aussi un logiciel gratuit Ultimaker Cura avec des fonctions optimisées pour le tranchage des pièces métalliques, de l’adhésif spécial Magigoo Pro Meta, des filaments métalliques BASF Forward AM Ultrafuse® 17-4 PH et filament BASF Forward AM Ultrafuse® Support Layer, et enfin un accès pour apprendre en ligne tous les aspects de cette solution sur Ultimaker 3D Printing Academy.

« Le Ultimaker Metal Expansion Kit a été explicitement développé pour éliminer les goulots d’étranglement et les limitations des processus existants »

Metal Expansion Kit

(crédits photo : Ultimaker)

Rappelons que le procédé d’impression 3D par dépôt de fil métallique nécessite également des opérations de post-traitement. Une fois imprimée, la pièce “verte” (brute) obtenue doit ensuite passer par des étapes de déliantage et de cuisson, l’objectif étant d’éliminer le liant et fusionner les particules métalliques. Afin d’assurer cette étape et faciliter son accès à l’utilisateur ; plutôt que des équipements coûteux et encombrants qui iraient à l’encontre de sa démarche, Ultimaker propose un accès au “BASF Debinding and Sintering Order Management Portal,” la plateforme de BASF dédiée au déliantage et frittage des pièces métalliques imprimées en 3D.

Le Ultimaker Metal Expansion Kit a été explicitement développé pour éliminer les goulots d’étranglement et les limitations des processus existants en fournissant aux utilisateurs tous les éléments dédiés, les fonctions logicielles et les connaissances pour maximiser l’efficacité du processus et étendre les capacités de l’imprimante Ultimaker au-delà des thermoplastiques.” Explique Ultimaker dans un communiqué avant de préciser : “Le nouveau kit est livré avec des matériaux qui sont automatiquement reconnus par l’imprimante grâce à la technologie NFC et permet de passer efficacement de l’impression de plastique à celle de métal sur une seule machine. »

Sur les capacités de cette solution et plus globalement du dépôt de fil métallique, précisions qu’elle ne convient pas à toutes les applications. Comparée aux procédés à fusion laser sur lit de poudre SLM/DMLS par exemple, cette technique a bien sûr ses limites. Malgré une facilité d’utilisation et un coût infiniment moins élevé, les pièces produites de cette manière ne sont pas adaptées à des applications exigeantes. Leur porosité interne (environ 2 à 4 %), font que leurs propriétés mécaniques sont inférieures à celles du métal forgé (résistance mécanique inférieure d’environ 33 %). Par ailleurs, la part importante que représente le  post-traitement (entre 24 h et 72 h), dans le coût final, rend ce procédé moins compétitif que l’usinage pour les pièces aux géométries simples.

Pour toutes ces raisons, Ultimaker explique que sa solution est particulièrement adaptée à l’impression de pièces non disponibles dans le commerce, telles que des outils, des gabarits et des montages, des pièces de rechange, des prototypes fonctionnels et des composants auxiliaires. Quant à l’aspect économique, le fabricant affirme que grâce au faible coût total de possession et aux économies pouvant atteindre 90 % par rapport aux petites séries de composants auxiliaires et d’outils non standard, ses premiers utilisateurs ont réalisé un retour sur investissement (ROI) en moins d’un an. Pour l’heure inconnu, le prix du Metal Expansion Kit devrait probablement se rapprocher de celui de BCN3D vendu 1 099 € HT.  Sa disponibilité est quant à elle prévue pour juillet 2022.

Pièces imprimées en 3D avec le kit d'impression 3d métal d'Ultimaker.

Différentes pièces imprimées en 3D avec le kit d’impression 3D métal d’Ultimaker (crédits photo : Ultimaker)

Alexandre Moussion