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L’impression par injection signifie l’impression 3D de meilleures pièces, plus rapidement – ImpressionEn3D.com

L’un des plus grands avantages que l’impression 3D peut offrir dans la fabrication de pièces hautes performances est la vitesse. Les utilisateurs du monde entier continuent de s’améliorer, se délectant à la fois de la capacité d’innover comme jamais auparavant, ainsi que des avantages de supprimer les intermédiaires dans la fabrication et de mettre de côté la dépendance à la technologie traditionnelle. Cela signifie que les pièces peuvent être fabriquées de manière exponentielle plus rapidement. La technologie conventionnelle n’a cependant pas été négligée et peut être utilisée avec l’impression 3D ou d’autres technologies hybrides.

Des entreprises comme Addifab au Danemark ont ​​été saluées pour de nouvelles méthodes telles que le moulage par injection de forme libre (FIM), l’impression d’inserts de cavité avec de la résine, puis leur remplissage avec des matériaux tels que le PEEK, le métal, etc. Pendant ce temps, d’autres startups comme Collider, basée au Tennessee, ont créé l’imprimante 3D hybride Orchid pour un processus similaire appelé Outillage Programmable. Avec le traitement numérique de la lumière (DLP), ils créent des moules qui sont ensuite remplis de cartouches de matériau. Ensuite, les coquilles et les tuyaux sont dissous, laissant derrière eux une partie propre et fonctionnelle.

Désormais, les chercheurs d’UMass Lowell affirment avoir créé une nouvelle technologie d’injection 3D, détaillée dans «Impression par injection: moulage additif via l’extrusion et le remplissage de la coque». Avec David Kazmer, professeur de plasturgie à la tête du projet, les chercheurs ont entrepris «d’atténuer la malédiction de la dimensionnalité qui afflige la fabrication additive» en utilisant l’impression 3D par extrusion avec une résolution fine pour remplir des moules à des débits élevés.

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En fin de compte, l’objectif est de fabriquer des pièces plus durables pour des applications telles que les prothèses et les dispositifs médicaux, ainsi que d’améliorer la résistance des pièces pour l’industrie aéronautique et automobile. L’équipe travaille sur la nouvelle technologie hybride depuis 18 mois, remplissant des moules vides imprimés en 3D avec du matériau fondu. Par rapport aux méthodes conventionnelles, ils rapportent une augmentation de vitesse trois fois plus rapide.

«L’invention améliore considérablement la qualité des pièces produites, les rendant totalement denses avec peu de fissures ou de vides, donc elles sont beaucoup plus résistantes. Pour les applications techniques, cela change la donne », a déclaré Kazmer à propos de l’évaluation des échantillons de recherche. «Le nouveau processus est également rentable car il peut être utilisé dans les imprimantes 3D existantes, avec seulement un nouveau logiciel pour programmer la machine nécessaire.»

Les échantillons ont été imprimés avec de l’ABS et évalués en termes de propriétés de traction et de résistance aux chocs. Austin Colon, un UMass Lowell Ph.D. candidat en plasturgie, s’est associé à Kazmer pour tester les spécimens de recherche.

Il y a eu des améliorations considérables car la rigidité, la résistance et la déformation ont été augmentées respectivement de 21%, 47% et 35%. Des limitations dues à l’imprimante 3D elle-même, principalement dans la capacité de fusion, ont été notées; Cependant, les chercheurs ont conclu que l’impression par injection s’est avérée applicable et accessible pour affiner la qualité des pièces et la vitesse de production.

Il semble que le processus du chercheur soit plus similaire à la technologie de Collider, dans la mesure où l’impression et le moulage par injection se produisent dans le même processus d’impression. Cela contraste avec AddiFab, qui effectue le moulage par injection séparément à l’aide de systèmes de moulage par injection conventionnels une fois la coque imprimée. Cependant, Collider et AddiFab s’appuient sur le traitement numérique de la lumière (DLP) pour produire leurs coques, alors que cette recherche décrit un processus de fabrication de filaments fondus (FFF).

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D’une part, cela peut signifier la possibilité de convertir les imprimantes FFF existantes en machines d’impression par injection. D’autre part, DLP est connu pour des impressions de résolution beaucoup plus élevée et une impression plus rapide dans l’ensemble. Indépendamment des compromis, toutes ces méthodes augmenteraient considérablement les possibilités de matériaux pour l’impression 3D polymère étant donné le vaste portefeuille de matériaux de moulage par injection déjà sur le marché. Ce sont des plastiques avec lesquels la plupart des fabricants sont déjà à l’aise et seraient utilisés dans un scénario de production de masse, ce qui signifie que ces technologies d’impression par injection pourraient être utilisées pour prototyper plus précisément les pièces d’extrémité que ce qui est possible avec les matériaux d’impression existants.

Les chercheurs ont déposé un brevet sur la technologie. Pour en savoir plus, téléchargez la recherche ici.

[Source / Images: Phys.Org]

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