Michigan Tech a développé une imprimante 3D à métal open source

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

Imprimante 3D open-source en métal

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

L’imprimante 3D à métal est basée sur une conception de code ouvert apparemment inspirée par la RepRap Delta de Rostock. Elle intègre uniquement le soudage à l’arc sous protection gazeuse (GMAW) focalisé sur la tête, créant éventuellement une impression 3D sur métal. L’imprimante 3D à métal peut apparemment être fabriquée pour seulement 1 200 $.

L’innovation de l’imprimante est conçue pour utiliser une charge de soudure à fil, qui est plus facilement accessible que les poudres métalliques de qualité industrielle. Bien que l’imprimante n’appartienne pas à la même norme, Pearce et ses collègues disent qu’elle montre « une bonne adhérence entre les couches ». Cela le rend également adapté à de nombreuses applications.

Les différents modèles qui peuvent faire

 

Notez que ses faibles coûts le rendent accessible aux petites entreprises, aux fabricants et autres.

« La majorité des imprimantes 3D à métal disponibles sur le marché sont des applications haut de gamme qui nécessitent un équipement coûteux. Elles sont utilisées de façon relativement dangereuse sur les poudres métalliques fines », indique l’étude de Michigan Tech. « En raison du coût et de la complicité de la technologie, elle est inaccessible aux petites et moyennes entreprises (PME), aux fab labs et aux fabricants indépendants qui s’y intéressent. »

En raison des applications liées à l’idée de PME, Pearce et son équipe se sont mis au travail pour tester leur imprimante 3D GMAW avec cinq utilisations différentes. Pour la première application de l’impression 3D, un élément métallique est fixé sur une pièce existante pour imprimer un étrier 3D.

Un étrier imprimé en 3D

 

Pour la deuxième application, la machine a été utilisée pour imprimer un élément métallique et un substrat en 3D. Le groupe de recherche a imprimé un cylindre pour fabriquer une houe : « Le substrat est coupé en forme de houe. Les bords opposés du cylindre imprimé sont ensuite affûtés. Un bâton de bois ou de polymère imprimé peut être utilisé comme manche pour la houe. Le fait de pouvoir produire un tel produit dans une communauté rurale isolée peut être approprié pour une technologie et peut promouvoir le développement durable. » Pour améliorer la capacité de l’imprimante 3D, les chercheurs ont en outre fabriqué un burin métallique et un anneau de support. Cela démontre la haute résolution de la version précédente et nécessite un traitement minimal avant de l’utiliser.

La quatrième application, produisant une pièce presque immédiatement terminée, consistait en la production d’un fer à cheval sur mesure. Cette pièce nécessite un usinage.

Burin et anneau de support - modèle

Enfin, l’équipe a démontré sa capacité à fabriquer un produit intégré en combinant l’impression sur polymère et sur métal. Dans cet exemple, une tête de hache en acier a été imprimée en 3D, à l’aide de cette imprimante open source, et sa manche était en nylon.

Comme l’expliquent les chercheurs, « une combinaison de procédés, comme celui qui est utilisé, permet de fabriquer des instruments similaires tels qu’un marteau. »

Heureusement, Pearce et son équipe ont vu que la technologie d’impression 3D sur métal est adaptée aux domaines d’application. « Les produits et les pièces métalliques peuvent être conçus et créés à l’aide de cette technologie et les avantages de l’open source à faible coût les rendent accessibles à tous », disent-ils. « Elle donne aussi à l’utilisateur la flexibilité de personnaliser le matériel et les logiciels pour d’autres utilisations. »

En particulier, les chercheurs pensent que leur imprimante 3D piratée pourrait être déployée pour se développer dans le monde entier et pour encourager la fabrication et le développement durable.

Pour en savoir plus, vous pouvez lire l’article sur les « applications d’impression 3D sur GMAW », ici.

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