L’impression 3D profite à un large éventail d’utilisateurs. Avec les progrès technologiques, cette technique d’impression est devenue plus accessible et plus abordable, offrant un moyen rapide et facile de créer des prototypes en interne et de fabriquer des produits finaux. Cependant, les imprimantes 3D à filament fondu (FDM) conventionnelles sont loin d’être parfaites. Et pour cause, elles présentent une certaine fragilité au niveau de l’axe Z. Sans parler du problème de décalage des couches qui affecte la qualité du travail quand il s’agit d’imprimer des objets avec de petites sections transversales dans le plan XY. C’est en partant de ce constat qu’une équipe de chercheurs de l’Université Rice, aux États-Unis, a mis au point un accessoire qui transforme les imprimantes 3D classiques en machines à 5 axes.
Deux degrés de liberté supplémentaires
Concrètement, la solution développée par Abigail Bo, Yi Jun Zhou, Shifan Liu, Emily Yao et Zion Felder consiste en un dispositif qui ajoute deux degrés de liberté de rotation à l’extrudeuse. Son intégration permet à la buse de l’imprimante de pivoter de ±90° le long des axes X et Z. Pour que ces mouvements de rotation soient possibles, les universitaires ont doté le système de moteurs pas-à-pas et d’engrenages fabriqués par impression en trois dimensions. L’ensemble est contrôlé par une carte BTT Octopus reposant sur le firmware Marlin 2.1 et associé au circuit intégré TMC2209.
Une conception innovante
L’équipe a en outre prévu une cartouche chauffante et une thermistance. Celles-ci ont pour rôle de contrôler la température. Grâce à un algorithme de découpe avancé, le système est en mesure d’imprimer de manière plus efficace suivant cinq axes, et ce, sans support. D’après les chercheurs, leur solution améliore la précision de l’impression 3D en faisant tourner uniquement l’extrudeuse. En effet, sur les imprimantes FDM à 5 axes existantes, c’est le lit d’impression qui tourne. Cela entrave la stabilité et limite la taille des objets pouvant être imprimés. Fait intéressant, l’approche adoptée par le groupe de l’université de Rice serait également moins coûteuse que les technologies concurrentes. Cela en fait une option idéale pour les étudiants et les amateurs, mais aussi les professionnels.
Des améliorations en vue
Plusieurs prototypes ont déjà été créés et des améliorations ont été apportées au fil du temps. Toutefois, le système n’est pas encore prêt à être déployé, car il doit encore être optimisé. Les chercheurs envisagent notamment d’intégrer des fonctions intelligentes permettant d’analyser des géométries complexes et de localiser l’axe de découpage sans aucune intervention humaine. Une mise à jour du micrologiciel est également prévue. À noter que ce projet mené par des chercheurs de l’Université Rice a reçu le Prix Willy Revolution pour l’innovation exceptionnelle en conception technique 2025. Il a également été présélectionné pour le concours James Dyson Award. Que pensez-vous de ce système pour imprimer des formes plus complexes ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
Ce résoudrait pas mal les impressions si plus besoin de supports a voir dans le futur
Avec quel slicer?