Imprimantes 3D

REVUE: La Zortrax M300 Plus, une machine bien conçue pour l’impression 3D de bureau à grand volume

La Zortrax M300 Plus est l’une des dernières imprimantes 3D d’extrusion de matériaux de la série M de l’OEM polonais Zortrax. Avec un volume de construction de 300 x 300 x 300 mm, il surpasse une grande partie de la concurrence en ce qui concerne l’échelle et le volume de pièces réalisables sur le bureau. Conçu pour la fonctionnalité «Plug and Play», le M300 Plus promet une facilité d’utilisation en termes de matériel et de son slicer Z-SUITE personnalisé. Il est également conçu pour utiliser une variété de matériaux de marque propre et tiers, ce qui permet aux applications d’être polyvalentes et pratiques.

Dans cet examen approfondi, l’industrie de l’impression 3D teste les capacités du Zortrax M300 Plus comme indiqué ci-dessus. Grâce à un processus rigoureux, nos ingénieurs ont compilé un rapport décrivant les capacités de la machine avec des tests conçus pour vérifier la précision de l’impression, la capacité de travailler avec des matériaux tiers, d’utiliser tout le volume du lit d’impression, de produire des assemblages de pièces fonctionnelles et d’entreprendre l’impression. fonctionne plus de 24 heures. Ils ont appliqué ces qualités à une gamme d’utilisations du monde réel, ainsi qu’à l’évaluation de la construction, de la conception et de l’utilité du matériel.

Cet article résume les résultats et la vue d’ensemble de l’équipe sur la façon dont le M300 Plus répond à ses revendications fondamentales d’impression 3D de bureau à grand volume, de convivialité et de réponse aux exigences de qualité industrielle.

Observations générales du Zortrax M300 Plus

Le Zortrax M300 Plus a un châssis entièrement métallique contenant un système cartésien rigide. Le lit d’impression est chauffé et perforé, ce qui permet l’utilisation de matériaux de meilleure qualité, souvent plus difficiles (tels que PETG, ASA, HIPS et TPU) et une meilleure adhérence lors de l’impression 3D de cette première couche cruciale. Les carrés d’étalonnage métalliques sur le lit facilitent également le nivellement. Le capteur utilisé pour le nivellement semi-automatique du lit est inductif et ne fonctionne que sur des surfaces métalliques. Cela signifie qu’il n’est pas affecté par les débris ou l’humidité qui pourraient se trouver sur le plateau d’impression.

Un couvercle HEPA est inclus avec notre unité de test et disponible en complément du M300 Plus. L’enceinte est un ajout bienvenu pour éviter les problèmes courants de gauchissement et de curling, et pour la filtration de l’air. C’est également une mise à niveau vitale lors de l’impression 3D d’objets volumineux, pour garantir une température constante de la chambre.

Comme pour la structure de la machine, les composants à l’intérieur du M300 Plus sont de haute qualité. Le capteur de nivellement du lit, par exemple, est plus cher que les capteurs que vous auriez généralement dans d’autres systèmes de bureau à assembler soi-même. En tant que composant plus coûteux et de meilleure qualité, sa fonctionnalité se manifeste dans la capacité de l’imprimante 3D à gérer le nivellement semi-automatique. Les tiges filetées et les composants qui les retiennent sont un autre exemple de la construction solide du M300 Plus. La façon dont ces tiges sont installées dans le système limite le jeu mécanique de la tête d’impression lorsqu’elle se déplace et change de direction. Il inhibe également les vibrations, justifiées par la qualité résultante des objets imprimés en 3D. Fonctions avancées telles que la détection de l’extrémité du tiroir et la mise à niveau semi-automatique du lit.

L'imprimante 3D Zortrax M300 Plus.

Configuration du Zortrax M300 Plus

La configuration initiale du Zortrax M300 Plus a pris moins de 10 minutes. Le chargement ou le déchargement du filament s’effectue simplement en sélectionnant l’un ou l’autre sur l’écran tactile intégré de l’imprimante 3D. L’ensemble du processus prend environ 2 minutes.

Le nivellement du lit sur le système est semi-automatique et, lors de nos tests, il n’a fallu qu’un peu plus de 5 minutes. À nouveau actionné par l’écran tactile de la machine, le M300 Plus analyse le niveau du lit et indique le degré de serrage de chaque vis de nivellement. C’est une méthode de nivellement très pratique, mais elle pourrait être encore améliorée grâce à l’utilisation de marques claires sur les vis.

Lors de la dernière étape de la configuration, nous avons constaté que la connexion Wi-Fi était simple, ne prenant pas plus de 2 minutes et permettant l’accès de l’ordinateur à la caméra interne du M300 Plus – une fonction utile pour la surveillance lors de l’utilisation du système dans le cadre de la ferme. , ou pour des travaux critiques.

L’activation de l’impression 3D sur le M300 Plus était un processus très intuitif. Suite à la préparation de Z-CODE dans la trancheuse Z-SUITE personnalisée de la machine, les impressions 3D ont été facilement activées via Wi-Fi ou à l’aide d’une clé USB.

Preuve de l’impression 3D de qualité industrielle et de la compatibilité avec des tiers

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L’équipe d’ingénierie de l’industrie de l’impression 3D a passé un mois à tester le Zortrax M300 Plus à notre siège. Pour déterminer les capacités d’impression 3D, un grand nombre de tests ont été effectués et répétés pour valider les résultats. Une sélection de ces résultats est présentée ci-dessous.

Notre méthodologie et nos procédures de test incluent la vérification de la répétabilité, de la rétraction, de la trajectoire circulaire, de la précision et de la capacité à produire des détails élevés, des surplombs, des pièces hautes et des objets larges, couvrant les limites du lit d’impression.

Une fois les tests fondamentaux terminés, les tests utilisant une série de modèles pour représenter les différentes utilisations de l’imprimante 3D commencent.

Certaines des pièces produites à cette étape sont répertoriées dans le tableau ci-dessous.

Lors du premier test, une boîte de vitesses différentielle, avec des pièces mobiles, a été sélectionnée pour voir si le M300 Plus gère les composants mécaniques. Cette partie s’est particulièrement bien déroulée. Le mécanisme fonctionne, avec seulement des défauts cosmétiques mineurs qui n’entravent en aucun cas le mouvement. Il a été fabriqué dans le matériau Z-ASA Pro de sa propre marque et fournit des exemples précis de fonctionnements mécaniques, qui pourraient être utilisés dans le prototypage fonctionnel.

Dans le deuxième test, l’équipe a essayé une impression sans support et a testé la capacité du M300 Plus à fonctionner avec des filaments tiers. Test de rétraction autant que de fidélité de conception, cet objet n’a subi aucun cordage lors de l’impression et a montré une bonne qualité de surface par rapport à l’épaisseur de couche relativement élevée (0,29 mm). Le radeau s’est avéré difficile à retirer, mais une mise à jour ultérieure de Z-SUITE signifie que les radeaux sont désormais désactivables.

Il est également possible de personnaliser le radeau et la première couche d’une impression avec la nouvelle mise à jour. Le taux de débit, la vitesse d’impression et la densité pour l’impression 3D du radeau et de la première couche peuvent être réglés séparément entre 50% et 150%. L’espace entre le radeau et la plate-forme de construction, la première couche et le radeau ou la première couche et la plate-forme de construction (lorsque le radeau est libre) peut également être déterminé. Et les utilisateurs peuvent sélectionner le nombre de couches, plus de 3, à inclure dans le radeau.

Dans un test de filament tiers plus exigeant, Polymaker TPU a été utilisé pour évaluer la façon dont le M300 Plus gère les matériaux flexibles – tâche souvent plus difficile pour certaines imprimantes 3D de bureau. Le résultat de ce test lors de la production d’une coque de téléphone était satisfaisant et l’imprimante n’a rencontré aucun problème. Lors de l’utilisation répétée du TPU Z-FLEX exclusif, une qualité de surface encore meilleure a été obtenue. Dans l’ensemble, le test a prouvé qu’il est possible d’imprimer une surface plane avec un filament flexible, cependant, les réglages doivent être choisis avec soin.

Tests 2 à 3 sur le Zortrax M300 Plus.  De gauche à droite: boîte de vitesses différentielle, vase Klein, étui pour téléphone.

Un test en deux parties, pour comprendre comment l’imprimante 3D gère les assemblages en plusieurs parties, en 4a et 4b l’équipe a produit un modèle de roue et de pneu. La roue centrale a été imprimée en 3D avec Z-SEMIFLEX et la roue de Z-ASA Pro. Bien qu’imprimés en 3D séparément, les deux objets présentaient des tolérances serrées et pouvaient être assemblés sans problème. La qualité des deux parties était très bonne.

Roue et pneu imprimés en 3D séparément.
Roue et pneu assemblés.

Un énorme test de la capacité du M300 Plus à fonctionner pendant de longues périodes (et à utiliser un volume de construction plus important), le prochain test entrepris était l’impression de 27 heures d’une réplique de sculpture très détaillée d’un homme barbu. Pour ce test, l’utilisation de la couverture HEPA est fortement recommandée, car elle aide à maintenir une atmosphère cohérente dans la construction. Une vitesse d’impression inférieure, dans ce cas -20%, et une vitesse de ventilation de 10% garantissaient la qualité de l’objet, qui était produit avec 20% de remplissage. Fabriqués à partir de Z-ASA Pro, les supports étaient faciles à retirer et la qualité a été maintenue du début à la fin de la construction du marathon. Cependant, certaines faces en contact avec le matériau de support nécessiteraient un post-traitement supplémentaire pour obtenir une finition plus lisse.

Tête de vieil homme barbu Sculpture de 23 cm de haut imprimée en 3D sur le M300 Plus.

Et enfin, dans ce que nos ingénieurs ont considéré comme un test clé pour le M300 Plus, un vase hexagonal, qui utilise tout le volume de fabrication du M300 Plus, a été réalisé en un jour et demi. Le résultat de cette impression 3D correspond parfaitement avec les revendications de Zortrax: il n’y a pas de défauts majeurs sur le vase, ni de déformations ou de décalages de l’impression lorsque la surface est proche des limites de l’espace de travail.

Vase imprimé en 3D tirant le meilleur parti du grand lit d'impression du M300 Plus.

Le verdict final

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La Zortrax M300 Plus est une imprimante 3D bien conçue, fabriquée à partir de composants de bonne qualité et simple à configurer. Son lit perforé s’est avéré très efficace pour aplanir tout problème d’adhérence avec les impressions 3D. L’écran tactile intuitif facilitait le chargement et le déchargement du filament, le nivellement du lit et le démarrage et l’arrêt des impressions. L’utilisation du slicer Z-SUITE de Zortrax a également été très efficace. Le programme est également continuellement mis à jour pour exploiter le potentiel des machines de l’entreprise, ce qui est un signe encourageant lorsque l’on considère l’investissement.

Les filaments de marque Zortrax fonctionnent incroyablement bien sur le M300 Plus. Cependant, nous avons pu produire des pièces en utilisant d’autres matériaux standards et exigeants tels que le TPU flexible. Lors de l’impression 3D, la machine est capable d’utiliser pleinement les attributions de son volume de construction. Il a montré qu’il pouvait gérer les longs temps d’impression requis pour des modèles d’une telle échelle. La qualité globale sur les grands tirages est très bonne et tous les détails sont bien reproduits. Des assemblages, de petites pièces détaillées, des prototypes fonctionnels et d’autres applications utiles ont également fait leurs preuves grâce à nos tests. Lorsque le gauchissement, le curling ou l’oscillation sont une préoccupation du matériau et du modèle utilisé, l’utilisation de la couverture HEPA de l’entreprise permet d’obtenir les meilleurs résultats.

Suite à nos tests internes, nous pouvons affirmer avec certitude que le Zortrax M300 Plus est à la hauteur de ses prétentions. La machine produit avec précision de gros objets et est facile à utiliser. Il a un grand potentiel et serait un bon complément aux ateliers internes et aux makerspaces, où la machine peut être poussée à ses limites.

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L’image en vedette montre l’imprimante 3D Zortrax M300 Plus avec couvercle HEPA. Image via Zortrax

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