Une équipe de chercheurs de la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences et du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering de l’Université de Harvard s’est inspirée de la nature pour développer une méthode d’impression 3D plutôt surprenante. : en se basant sur les structures en forme d’hélice que l’on trouve principalement dans les plantes, ils ont conçu une imprimante 3D qui combine 4 matériaux différents et une buse rotative pour déposer un filament hélicoïdal. Pour le moment, l’équipe aurait imprimé en 3D des structures de différentes rigidités dont les applications pourraient être intéressantes en robotique par exemple.
Ce n’est pas la première fois que l’homme s’appuie sur le comportement de la nature pour innover : en impression 3D, on évoque souvent le biomimétisme et de nombreux projets viennent imiter les structures qui nous entourent. On pense par exemple aux structures en treillis qui reproduisent des nids d’abeilles. Dans ce projet en particulier, il s’agit de s’inspirer des formes hélicoïdales que l’on retrouve dans nos systèmes biologiques, tant chez les plantes que dans nos muscles. En fait, ce sont nos protéines qui s’assemblent et qui, en prenant cette forme d’hélice, déclenchent leur contraction. Il serait donc intéressant de pouvoir concevoir une structure capable de se contracter grâce aux propriétés du matériau. C’est la piste explorée par nos chercheurs.
La forme hélicoïdale est intégrée au filament déposé (crédits photo : Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences)
Fonctionnement de l’impression 3D rotative multimatériaux
La solution de fabrication additive imaginée est composée de 4 cartouches contenant des encres différentes – imaginez de grosses seringues. Ils sont reliés à une buse rotative complexe qui, en se déplaçant, crée un filament aux propriétés hélicoïdales. Lire aussi : Emma Mattress : Cette offre du Black Friday sur le meilleur matelas du monde est démentielle (-40%). Natalie Larson, auteur de l’étude, explique : « L’impression rotative multi-matériaux nous permet de générer des filaments hélicoïdaux fonctionnels et des maillages structurels avec une architecture contrôlée avec précision et, en fin de compte, des performances. »
Justement, côté application, les chercheurs seraient capables d’imprimer des structures capables de se contracter lorsqu’elles sont soumises à une tension. Cette contraction serait programmable en fonction du degré d’enroulement des encres entre elles. Ils pourraient aussi jouer sur la rigidité des structures imprimées en 3D : la matrice de base serait souple et à l’intérieur, on aurait des encres rigides modulables, comme un ressort métallique dans un matelas moelleux. L’équipe explique que cela pourrait être utile pour créer des charnières dans des robots mous par exemple.
La plateforme d’impression développée comprend 4 cartouches (crédits photo : Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences)
Et le travail de recherche n’en est qu’à ses balbutiements ! Le champ des possibles est large et nous avons hâte de voir quelles seront les prochaines évolutions ! Natalie Larson conclut : « En concevant et en construisant des buses avec des caractéristiques internes plus extrêmes, la résolution, la complexité et les performances de ces structures hiérarchiques bio-inspirées pourraient être encore améliorées. En attendant, retrouvez plus d’informations ICI.
Que pensez-vous de cette méthode d’impression 3D rotative multi-matériaux ? Partagez votre opinion dans les commentaires de l’article. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou Twitter !
Quels sont les trois principaux types de processus d’impression 3D ?
Dans cet article, nous examinerons de plus près les trois procédés les plus courants d’impression 3D dans les matières plastiques : le dépôt par fusion (FDM), la stéréolithographie (SLA) et le frittage sélectif par laser (SLS). Sur le même sujet : Quelle chancelière pour poussette choisir sur Amazon ?.
Comment fonctionne le processus d’impression 3D ? Une couche de poudre métallique est déposée, puis un laser fusionne la poudre sur la plate-forme d’impression, avant qu’une nouvelle couche de poudre ne soit appliquée. Ce processus est répété jusqu’à ce que la pièce 3D soit imprimée. Une fois produites, les pièces imprimées en 3D doivent refroidir.
Quelles sont les deux technologies d’impression 3D ? Les principales technologies d’impression 3D à base de poudre sont le frittage sélectif par laser (appelé SLS pour Selective Laser Sintering) et la fusion sélective par laser (ou SLM pour Selective Laser Melting).
Quelles sont les étapes du processus de fabrication 3D ? Les étapes essentielles sont :
- construction de l’objet dans un environnement CAO.
- Conversion de la conception CAO au format de fichier STL.
- Découpage de volume STL et génération de fichier de déplacement GCode.
Quels sont les éléments principaux qui composent l’imprimante 3D ?
| Gentil | Principe | matériaux de forme |
|---|---|---|
| Fusion sur lit de poudre | Un rayon trace la pièce dans un lit de poudre, la solidifiant couche après couche. | poudre |
| Jet de liant | projection d’un liant adhésif liquide sur de fines couches de matière pulvérulente | poudre |
| MatériauExtrusion | extrusion d’un fil thermoplastique | bobine de fil |
Quel est le principe de fonctionnement de l’imprimante 3D ? La superposition de matière, comme base Fonctionnant sur un procédé FDM, autrement dit Fused Deposition Modeling, l’imprimante 3D déposera de la matière à l’aide de filaments qui, superposés, créeront une structure 3D et solide. Voir l’article : ▷ Page de vente qui convertit : voici 5 conseils contre-intuitifs.
Comment Appelle-t-on la technique d’impression 3D des matériaux ?
Stéréolithographie, ou SLA : La stéréolithographie est la première technique d’impression 3D créée. La technique SLA est un procédé d’impression 3D qui utilise un réservoir rempli de résine liquide, solidifiée à l’aide de lumière UV.
Quel est l’autre nom de l’impression 3D ? La bio-impression (ou Bio-printing) correspond à l’utilisation des imprimantes 3D dans le domaine médical. Les imprimantes utilisent des matériaux biologiques comme les cellules souches.
Quelles sont les techniques d’impression 3D ? Les techniques suivantes seront détaillées : FDM (Fused Deposition Modeling), DMLS (Direct Metal Laser Sintering), SLA (stereolithography), SLS (Selective Laser Sintering), et les techniques Polyjet et Multijet.
Quel est le nom complet de la technique d’impression 3D appeler FDM ?
Fused Deposition Modeling (FFF, FDM) Imprimante 3D FFF (ou FDM, Fused Deposition Modeling) L’imprimante 3D dessine une couche de plastique fondu sur son lit ou son lit d’impression. Le filament est chauffé dans ce qu’on appelle l’extrudeuse, qui pousse le plastique fondu à travers la buse.
Comment appelle-t-on l’impression 3D ? L’impression 3D, aussi appelée fabrication additive, désigne un ensemble de procédés destinés à produire des objets en ajoutant des couches de matières correspondant aux découpes successives d’un modèle 3D. Cette méthode de fabrication 3D permet de construire des pièces en relief à partir d’un fichier.
Comment fonctionne une imprimante 3D FDM ? Comment fonctionne une imprimante 3D FDM Comme toute impression 3D, tout commence par une modélisation 3D de l’objet souhaité à l’aide d’un logiciel de CAO. L’utilisateur obtient alors un fichier qui est découpé en plusieurs couches grâce à un slicer sur lequel il peut choisir ses paramètres d’impression.
C’est quoi un Brim ?
Brim : désigne une succession de couches jointes/concentriques toutes en contact avec la plaque et votre pièce afin d’optimiser l’adhérence de votre pièce à la plaque.
Comment faire fonctionner une imprimante 3D ? Grâce à une ou deux têtes d’impression, les machines 3D FDM permettent de déposer la matière, alors sous forme de bobines de filament, sur une plateforme, ou lit d’impression, couche par couche. Le filament est fondu et déposé couche par couche à l’aide d’une buse d’impression.
Quelle laque pour imprimante 3D ? Optez pour le fameux 3D Lac, une laque qui lutte efficacement contre le détachement des objets. Peut être utilisé avec ou sans lit chauffant sur la plupart des matériaux d’impression 3D.
Comment s’appelle la méthode d’impression 3D qui consiste à faire durcir de la poudre ?
La stéréolithographie est une technique dite de prototypage rapide, souvent utilisée pour l’impression 3D, qui permet de fabriquer des objets solides à partir d’un modèle numérique.
Comment bien imprimer le TPU ? Pensez à laisser la porte ou le capot de l’imprimante ouvert, Votre filament TPU doit être le plus humide possible, Limitez les efforts sur le filament, accrochez-le au dessus de l’imprimante.
Comment solidifier une impression 3D ? En augmentant la température d’extrusion, plus le filament liquide et chaud épousera mieux et plus la couche précédente. Renforcer la fusion et la solidité de vos impressions 3D.
Quelle est la technique d’impression 3D la plus couramment utilisée ?
Extrusion et dépôt par fusion (FDM, FFF) La technologie d’impression 3D par dépôt par fusion, également appelée extrusion, utilise un filament plastique (généralement PLA ou ABS) comme consommable. C’est la technique d’impression 3D la plus populaire.
Quels sont les éléments principaux qui composent l’imprimante 3D ?
| Gentil | Principe | matériaux de forme |
|---|---|---|
| Fusion sur lit de poudre | Un rayon trace la pièce dans un lit de poudre, la solidifiant couche après couche. | poudre |
| Jet de liant | projection d’un liant adhésif liquide sur de fines couches de matière pulvérulente | poudre |
| MatériauExtrusion | extrusion d’un fil thermoplastique | bobine de fil |
Quel est le principe de fonctionnement de l’imprimante 3D ? La superposition de matière, comme base Fonctionnant sur un procédé FDM, autrement dit Fused Deposition Modeling, l’imprimante 3D déposera de la matière à l’aide de filaments qui, superposés, créeront une structure 3D et solide.
Quelle est la technique d’impression 3D la plus couramment utilisée ?
Extrusion et dépôt par fusion (FDM, FFF) La technologie d’impression 3D par dépôt par fusion, également appelée extrusion, utilise un filament plastique (généralement PLA ou ABS) comme consommable. C’est la technique d’impression 3D la plus populaire.
Quel est le nom complet de la technique d’impression 3D appelée FDM ? L’imprimante 3D FFF (ou FDM, Fused Deposition Modeling) dessine une couche de plastique fondu sur son lit ou son lit d’impression. Le filament est chauffé dans ce qu’on appelle l’extrudeuse, qui pousse le plastique fondu à travers la buse.
Comment solidifier une impression 3D ?
En augmentant la température d’extrusion, plus le filament liquide et chaud épousera mieux et plus la couche précédente. Renforcer la fusion et la solidité de vos impressions 3D.
Comment durcir le PLA ? Nous recommandons un recuit en deux étapes. Une première fois à 40°C pendant 4h20 puis la seconde à 80°C pendant 1h20. De cette façon, même si le TFC maximum n’est pas obtenu, la pièce ne se déformera pas. Attention ces valeurs sont données pour un four professionnel.
Pourquoi mon impression 3D se décolle-t-elle ? La température Vous l’avez tous remarqué lors du décollement de votre pièce après impression : il faut attendre que la plaque refroidisse pour que la pièce se décolle parfaitement. C’est de la physique pure et élémentaire : le plastique se dilate en se réchauffant. A l’inverse, il rétrécit en refroidissant.
Comment renforcer l’impression 3D ? Des fibres de verre ou des fibres de carbone peuvent également être utilisées pour renforcer une pièce imprimée en 3D. Les fibres de carbone ont un excellent rapport résistance/poids et sont particulièrement adaptées aux pièces destinées à supporter des charges sur de longues périodes.
Comment rendre une impression 3D plus solide ?
Donc pour obtenir des soudures plus solides la première chose à faire est de limiter la vitesse d’impression afin qu’elles se fassent plus lentement. Température d’extrusion : La température d’extrusion peut être légèrement augmentée pour favoriser une meilleure interdiffusion des couches.
Le PLA est-il solide ? Dans la plupart des cas, le PLA est le matériau le plus résistant utilisé dans l’impression 3D. L’impression PLA peut être fragilisée si elle reçoit un choc brutal. Cependant, il a un point de fusion relativement bas.
Quel filament est le plus solide ?
Le polycarbonate (PC), en plus d’être le filament 3D le plus solide de cette liste, est extrêmement durable et résistant aux chocs et à la chaleur (il peut supporter des températures allant jusqu’à 110°C).
Quel filament pour les pièces mécaniques ? Les filaments PEEK permettront la réalisation de pièces aux performances mécaniques et à la résistance thermique exceptionnelles. Les pièces produites auront également des propriétés de résistance aux agents chimiques. Ces filaments s’imprimeront avec une température de buse supérieure à 400°C.
Pourquoi utiliser le PETG ? Le PETG est plus solide et plus durable et surtout plus adapté à l’impression 3D que le PET car il est plus souple, ce qui réduit l’aspect cassant lors de l’impression. Bien que le PETG puisse être 100 % recyclable, il s’agit d’un polymère à base de pétrole, ce qui signifie qu’il n’est pas biodégradable comme le PLA.