Nous avons examiné de plus près l’incroyable processus d’impression 3D métal de Velo3D. En un mot, c'est délicieux.
Aucune prise en charge de l'impression 3D
L'entreprise, qui opérait en toute discrétion jusqu'à il y a un peu moins d'un an, développait secrètement un Processus d'impression 3D métallique puissant. Maintenant, nous avons vu de près certaines des impressions réalisées avec ce processus et les résultats sont pour le moins surprenants.
Comme vous pouvez le voir sur les images d'impression Velo3D présentées ici, le niveau de détail est assez incroyable. Des structures extrêmement fines sont non seulement présentes, mais imprimées avec une extrême précision. Cette capacité signifie que le système Velo3D Sapphire devrait être capable d’imprimer en 3D des objets impossibles sur d’autres équipements d’impression 3D métalliques.
Comment y parviennent-ils ? Après une discussion avec les représentants de l’entreprise, ce qui se passait est devenu clair. Bien que leur système comprenne de nombreuses innovations, la technologie clé est un nouveau type de recouvreuse en poudre.
Recouvreur avancé
A recouvreur est un mécanisme qui applique une nouvelle couche de poudre sur le lit d'impression, le préparant pour un passage par les lasers pour une fusion sélective. Pratiquement tous les systèmes à lit de poudre/laser incluent un certain type de recouvreur.
La disposition typique consiste à avoir deux volumes de taille égale, côte à côte, chacun avec une plate-forme mobile. L’un est rempli de poudre fraîche, une sorte de réservoir, et l’autre est le volume réel de construction. Au fur et à mesure de l'impression, le volume non construit est légèrement augmenté par sa plate-forme. Ensuite, une lame pulvérise une petite quantité de poudre du réservoir rempli vers le volume de construction. En contrôlant soigneusement le mouvement de la lame, une couche très fine peut être déposée uniformément, prête pour l'action laser.
Le problème avec cette approche est que la lame a tendance à s'accrocher à tous les segments d'impression existants qui ont déjà été produits sur la couche précédente. Si vous essayiez d'imprimer un objet métallique sans aucune structure de support, simplement posé dans la poudre, il serait au mieux délogé de sa position ou au pire emporté. Par conséquent, ces systèmes nécessitent que chaque impression soit ancrée sur une plaque de construction métallique – et doit donc également être découpée ultérieurement.
Cela nécessite également que la largeur minimale de la structure soit plutôt épaisse, car la lame pourrait la déformer lors de son passage si elle est trop fine. Il existe donc un niveau de détail maximum pouvant être obtenu dans ce type de système.
Récupérateur sans contact
Velo3D a réalisé qu'il s'agissait d'un défi majeur et a cherché à le résoudre, et il semble qu'ils l'aient fait en inventant un nouveau mécanisme révolutionnaire de revêtement en poudre. Ce système, dont on ne connaît pas encore la mécanique spécifique, est « sans contact ». D'une manière ou d'une autre, Velo3D a trouvé un moyen de répartir uniformément la poudre sans perturber la couche précédente de quelque manière que ce soit. Il s'agit peut-être d'une sorte de système de pulvérisation, mais nous ne le savons pas et Velo3D ne le dit pas.
Néanmoins, plusieurs choses intéressantes se produisent grâce à cet étonnant système de recouvrement.
Premièrement, il est possible d’imprimer des objets en 3D sans les souder à une plaque de construction métallique. Vous pouvez littéralement imprimer en 3D des objets métalliques « flottant librement dans la poudre ». Cela permettra d'économiser un travail de post-traitement considérable pour découper les impressions de la plaque avec une machine à fil EDM sophistiquée.
Impression 3D en métal sans support
Deuxièmement, la possibilité « d’imprimer dans la poudre » ouvre la possibilité de charger le volume de construction en trois dimensions, comme cela se fait couramment avec les systèmes SLS pour les poudres thermoplastiques. Ces systèmes SLS peuvent remplir un travail d'impression avec Tetris pour remplir tous les coins et recoins disponibles dans un volume de construction, maximisant ainsi le débit de la machine. Il s’agit d’une fonctionnalité très importante qui pourrait bouleverser l’économie de l’impression 3D métal, car d’autres systèmes sont essentiellement « 2D », dans le sens où ils ne peuvent placer qu’une seule couche de pièces sur la plaque de construction.
Velo3D tient compte de cette capacité de chargement 3D en concevant sa machine pour avoir une chambre de construction amovible. Ainsi, lorsqu'un travail d'impression est terminé, ils peuvent rapidement remplacer la chambre de fabrication terminée par une nouvelle pour recommencer l'impression presque immédiatement. Pendant ce temps, les impressions terminées sont retirées en parallèle de la première chambre de fabrication à un rythme plus lent. On nous dit que le système Sapphire est également configuré pour une future automatisation. Ces caractéristiques de conception garantissent que le système Velo3D peut très certainement être utilisé pour la production en volume.
Troisièmement, le système ne nécessite pas de structures de soutien significatives, voire n’en nécessite souvent pas du tout. Velo3D affirme être capable d'imprimer facilement en 3D des surplombs en métal jusqu'à une température surprenante de 10 degrés ! Cela signifie que de nombreuses impressions peuvent ne nécessiter AUCUNE structure de support, et cela signifie également qu'il est tout à fait possible d'imprimer en 3D des géométries très complexes qui contrecarreraient d'autres systèmes en raison du défi que représente le retrait de supports métalliques étendus, en particulier ceux situés au plus profond d'une structure. .
Fabrication additive métallique haute résolution
Enfin, le recouvreur sans contact permet d'imprimer des structures extrêmement fines avec une grande précision, comme le montrent toutes ces images. L’un d’entre eux était si impressionnant que nous l’avons choisi comme design de la semaine. Velo3D affirme pouvoir atteindre un rapport hauteur/largeur de 500 : 1 sur les structures, par opposition au rapport plus typique de 10 : 1 sur les systèmes concurrents.
Il nous semble que si vous envisagez d'acquérir une imprimante 3D métal de production, Saphir de Velo3D Le système devrait être sur votre liste. Pour certaines applications, cela peut être la seule option.
