La compagnie Michigan Tech a développé une imprimante 3D open-source en métal

Joshua Pearce, ingénieur prolifique chez Michigan Tech, a travaillé sur l’élaboration d’une technologie d’impression 3D en métal abordable. Le projet consiste à pirater un kit de routeur CNC et un soudeur sous gaz inerte (MIG) pour créer une imprimante 3D en métal GMAW.

Imprimante 3D open-source en métal

Dans un article récent publié par Pearce et ses collègues, l’ingénieur détaille les applications possibles pour le nouveau processus d’impression 3D en métal. Elles comprennent la fixation d’une partie endommagée par l’impression 3D, incluant une fonction métallique dessus. En plus de cela, elles proposent une partie créée, comprenant un substrat, des objets d’impression 3D de haute résolution. Vous trouverez également la production de composants à finition quasi immédiate et la fabrication d’un « produit intégré » avec une combinaison de polymère et d’acier pour l’impression 3D.

L’imprimante 3D en métal est basée sur une conception open-source apparemment inspirée par l’imprimante RepRap delta de Rostock. Elle intègre seulement un soudage à l’arc sous protection gazeuse (GMAW) axée sur la tête d’impression, créant de manière possible une impression 3D en métal. L’imprimante 3D open-source en métal peut être apparemment faite pour seulement 1 200 $.

L’innovation de l’imprimante est construite pour utiliser un apport de soudure à fil, qui est accessible plus facilement que les poudres métalliques de qualité industrielle. Et bien que l’imprimante n’appartienne pas au même standard comme les systèmes laser en métal AM, Pearce et ses collègues disent que cela démontre « la bonne adhésion entre les couches ». Cela permet aussi de l’adapter à de nombreuses applications.

Les différents modèles qui peuvent faire

Notez que ses faibles coûts les rendent accessibles aux petites entreprises, aux fabricants et aux autres.

« La majorité des imprimantes 3D en métal disponible sur le marché sont des applications haut de gamme qui nécessitent des équipements chers. Elles s’utilisent de manière relativement dangereuse sur les poudres à métal fin » stipule l’étude de Michigan Tech. « En raison du coût et de la complicité de la technologie, il est inaccessible pour les petites et moyennes entreprises (PME), les fab labs et les fabricants indépendants qui sont intéressés à cela. »

Dues aux applications liées à l’idée des PME, Pearce et son équipe se mettent au travail pour tester leur imprimante 3D GMAW en métal avec cinq usages différents listés ci-dessous. Pour la première application de l’impression 3D, un élément métallique est fixé sur une partie existante pour imprimer un étrier en 3D.

Un étrier imprimé en 3D

Pour la deuxième application, la machine a été utilisée pour imprimer en 3D un élément métallique et un substrat. Dans ses exemples, le groupe de recherche a imprimé un cylindre sur un substrat pour créer une houe : « Le substrat est coupé sous forme d’une houe. Les bords opposés du cylindre imprimé sont ensuite aiguisés. Un bois ou un polymère imprimé en bâton peut être utilisé comme manche pour la houe. Étant capable de fabriquer un tel produit dans une communauté rurale isolée peut être appropriée pour une technologie et peut favoriser un développement durable. »

Pour mettre en valeur la capacité de l’imprimante 3D afin de créer un modèle de haute résolution, les chercheurs ont fabriqué de manière additive un burin métallique et un anneau de support. Ceci démontre la résolution élevée de la précédente version et requiert un traitement minimal avant de l’utiliser.

La quatrième application, produisant une partie à finition quasi immédiate, se composait à la production d’un fer à cheval personnalisé. Cette partie requiert de l’usinage.

Burin et anneau de support - modèle

Finalement, l’équipe a démontré la capacité de fabrication d’un produit intégré en combinant l’impression polymère et métallique. Dans cet exemple, une tête de hache en acier était imprimée en 3D, utilisant cette imprimante open-source, et sa manche a été imprimée en nylon.

Comme les chercheurs l’expliquent, « Une combinaison de procédés, comme celle qu’on a utilisée, fabrique un tant soit peu des instruments similaires tels qu’un marteau ou d’autres outils à main qui serait utiles au développement du monde. »

Heureusement, Pearce et son équipe ont vu que la technologie d’impression 3D en métal est adéquate aux gammes d’applications. « Les produits et les parties métalliques peuvent être conçus et créés en utilisant cette technologie et les avantages à faible coût et open-source les rendent disponibles à n’importe qui », disent-ils. « Cela permet aussi de donner à l’utilisateur la flexibilité pour personnaliser les hardwares et les logiciels pour d’autres usages. »

Notamment, les chercheurs croient que leur imprimante 3D en métal piratée pourrait être déployée pour développer à travers le monde et pour encourager en général les fabrications et les développements durables.

Pour en savoir plus, vous pouvez lire l’article sur « Les applications de l’impression 3D open-source en métal basé sur GMAW », ici.

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