{"id":75252,"date":"2019-09-23T10:37:29","date_gmt":"2019-09-23T10:37:29","guid":{"rendered":"https:\/\/\/limpression-metallique-3-d-sans-poudre-sans-laser\/"},"modified":"2019-09-23T10:37:29","modified_gmt":"2019-09-23T10:37:29","slug":"limpression-metallique-3-d-sans-poudre-sans-laser","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ecinews.fr\/fr\/limpression-metallique-3-d-sans-poudre-sans-laser\/","title":{"rendered":"L’impression m\u00e9tallique 3-D sans poudre, sans laser"},"content":{"rendered":"

Cette technique d’impression m\u00e9tallique 3-D ne fait pas appel \u00e0 des proc\u00e9d\u00e9s thermiques, \u00e0 des lasers ou \u00e0 des poudres, mais \u00e0 un bain \u00e9lectrochimique et \u00e0 un r\u00e9seau de micro-\u00e9lectrodes servant de t\u00eate d’impression. Avec le soutien d\u2019imec et d\u2019imec.xpand, la t\u00eate d\u2019impression a \u00e9t\u00e9 adapt\u00e9e pour utiliser la technologie d\u2019affichage \u00e0 film mince, permettant l\u2019impression de structures 3D \u00e0 haute r\u00e9solution.<\/span><\/p>\n

La plupart des proc\u00e9d\u00e9s de pointe utilisent une technique thermique qui consite \u00e0 fusionner des poudres m\u00e9talliques. \u00c0 l’heure actuelle, cela n\u00e9cessite des machines dot\u00e9es de syst\u00e8mes laser complexes, et l’utilisation de poudres m\u00e9talliques tr\u00e8s co\u00fbteuses ce qui limite r\u00e9ellement les applications pour l\u2019impression 3D. La r\u00e9ponse de Fabric8Labs \u00e0 cet obstacle est appel\u00e9e fabrication additive \u00e9lectrochimique ou ECAM (<\/span>electrochemical additive manufacturing).<\/span><\/p>\n

S’inspirant d’une technique de d\u00e9p\u00f4t \u00e9lectrochimique similaire \u00e0 celle utilis\u00e9e dans l’industrie des semiconducteurs pour la fabrication de tr\u00e8s petites structures pour les dispositifs MEMS, ils ont d\u00e9velopp\u00e9 l’ECAM en une solution flexible pour l’industrie de l’impression 3D. Cette technique n\u2019utilise aucun proc\u00e9d\u00e9 thermique, laser ou poudres, mais repose uniquement sur l\u2019\u00e9lectrochimie. Le produit de d\u00e9part est un bain d’\u00e9lectrolyte avec des sels m\u00e9talliques dissous en solution; la t\u00eate d’impression est un r\u00e9seau de micro-\u00e9lectrodes. En activant s\u00e9lectivement les \u00e9lectrodes selon le motif souhait\u00e9, un courant traverse le bain et d\u00e9pose le mat\u00e9riau.<\/span><\/p>\n

\nPourquoi l’\u00e9lectrochimie bat la technique lasers et poudres<\/span><\/strong><\/p>\n

\"\"
L\u2019imprimante haute r\u00e9solution de g\u00e9n\u00e9ration 1
\nde Fabric8Labs.
\n <\/figcaption><\/figure>\n

 <\/p>\n

L’un des principaux avantages de cette technique est son prix nettement plus bas. Le co\u00fbt de la technologie est r\u00e9duit de deux mani\u00e8res. Premi\u00e8rement, l’imprimante elle-m\u00eame est moins ch\u00e8re car les composants co\u00fbteux d’une imprimante m\u00e9tal-3D m\u00e9tal traditionnelle, telle que le laser, ne sont pas c\u00e9cessaires. Deuxi\u00e8mement, et surtout, l’\u00e9lectrolyte de l’imprimante ECAM est nettement moins co\u00fbteux que les poudres m\u00e9talliques. Les consommables sont par cons\u00e9quent d’un ordre de grandeur moins cher que ce que proposent actuellement les concurrents.<\/span><\/p>\n

Et ce n\u2019est que la moiti\u00e9 de l\u2019\u00e9quation! Le fait de construire des pi\u00e8ces au niveau atomique pr\u00e9sente \u00e9galement un avantage en termes de qualit\u00e9. Lorsque vous fusionnez des poudres de m\u00e9tal, vous pouvez vous retrouver avec des probl\u00e8mes de microvides, de finitions rugueuses et de contraintes thermiques. Le processus ECAM ne souffre pas de ces probl\u00e8mes car il construit atome par atome, ce qui permet d’obtenir des pi\u00e8ces de densit\u00e9 homog\u00e8nes avec de tr\u00e8s bonnes finitions de surface.<\/span><\/p>\n

Enfin, un autre avantage de cette technique par rapport \u00e0 un syst\u00e8me laser r\u00e9side dans le fait qu\u2019une couche enti\u00e8re est construite en une seule fois au lieu de devoir scanner par laser toute la surface de fabrication, ce qui facilite l’\u00e9volution vers des surfaces plus grandes. En collaboration avec imec, Fabic8Labs \u00e9tudie donc les possibilit\u00e9s de d\u00e9velopper la t\u00eate d’impression pour des formats de plus en plus grands.<\/span><\/p>\n

Actuellement, la t\u00eate d’impression – et donc la zone d’impression – est limit\u00e9e \u00e0 2,5 cm x 2,5 cm mais elle \u00e9voluera \u00e0 mesure que la technologie \u00e9voluera pour aller jusqu’\u00e0 la taille d’un grand moniteur ou d’un t\u00e9l\u00e9viseur. Cela vous permet de produire des pi\u00e8ces \u00e0 des volumes faibles \u00e0 moyens ou tr\u00e8s volumineux. Ce qui n’est tout simplement pas possible pour les syst\u00e8mes laser car il leur faudrait ajouter des lasers pour augmentaer le volume de fabrication. Tandis que pour la technologie ECAM: plus la t\u00eate d\u2019impression est grande, plus vous pouvez cr\u00e9er en une seule fois.<\/span><\/p>\n

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\n

Le partenariat avec imec<\/strong><\/p>\n

\"\"
The 25x25mm micro-electrode array developed at imec
\nfor the generation 1 printer.<\/figcaption><\/figure>\n

 <\/p>\n

La t\u00eate d\u2019impression est \u00e9galement la raison pour laquelle Fabric8Labs s\u2019est associ\u00e9 tr\u00e8s t\u00f4t avec imec. La technologie initiale de validation de concept consistait en une impl\u00e9mentation grossi\u00e8re \u00e0 faible r\u00e9solution avec de grandes \u00e9lectrodes. Il est rapidement devenu \u00e9vident que le secteur des semi-conducteurs \u00e9tait la voie \u00e0 suivre pour mettre en \u0153uvre la miniaturisation. \u00c0 ce stade, imec est intervenu pour aider au d\u00e9veloppement du r\u00e9seau de micro-\u00e9lectrodes avec ses services de conception et son expertise.<\/span><\/p>\n

La technologie a \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9e dans le cadre d’une \u00e9tude de conception et d’une simulation pour l’adapter \u00e0 l’application. Dans cette collaboration, la t\u00eate d\u2019impression a \u00e9t\u00e9 adapt\u00e9e pour utiliser la technologie d\u2019affichage \u00e0 couche mince, permettant ainsi l\u2019impression des premi\u00e8res structures 3D haute r\u00e9solution. En outre, imec.xpand a dirig\u00e9 la s\u00e9rie d’investissements de d\u00e9marrage de Fabric8Labs avec la participation d’un investisseur priv\u00e9 bas\u00e9 aux \u00c9tats-Unis. imec.xpand est un fonds de capital-risque \u00e0 valeur ajout\u00e9e g\u00e9r\u00e9 de mani\u00e8re ind\u00e9pendante et ax\u00e9 sur les innovations nanotechnologiques hardware, dans lequel technologie, expertise, r\u00e9seau et infrastructure imec joueront un r\u00f4le de diff\u00e9renciation.<\/span><\/p>\n

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\"\"
The scaling roadmap for larger ECAM-printers.<\/figcaption><\/figure>\n

Pour la suite,  imec apportera \u00e9galement son expertise pour le traitement sp\u00e9cialis\u00e9 des fonds de panier reposant sur la technologie des couches minces, qui les rend r\u00e9sistants aux produits chimiques et stables dimensionnellement, ainsi qu’\u00e0 la conception de la t\u00eate d’impression de nouvelle g\u00e9n\u00e9ration. La plus grande contrainte aujourd’hui est le petit volume de fabrication de 25x25x75 mm. Par cons\u00e9quent, pour le moment, seules des petites \u00e9prouvettes sont envoy\u00e9es aux clients, telles que des \u00e9chantillons de mat\u00e9riaux, des barres de traction et des pi\u00e8ces de facteur de forme plus petites. Avec l’imprimante de nouvelle g\u00e9n\u00e9ration, qui sera d\u00e9ploy\u00e9e l’ann\u00e9e prochaine, les pi\u00e8ces fonctionnelles peuvent \u00eatre imprim\u00e9es sur une zone d’impression de 100 x 100 mm. \u00c0 l’avenir, l’imprimante de troisi\u00e8me g\u00e9n\u00e9ration pourrait produire des pi\u00e8ces de 300 x 450 mm.<\/span> <\/p>\n

 <\/p>\n

\n

M\u00e9taux et autres mat\u00e9riaux<\/strong><\/p>\n

La nouvelle technique d\u2019impression ne fait pas de compromis sur la r\u00e9solution ou la vitesse, mais son principal inconv\u00e9nient est la gamme limit\u00e9e de mat\u00e9riaux. L\u2019impression ECAM est limit\u00e9e aux mat\u00e9riaux pouvant \u00eatre trait\u00e9s par galvanoplastie. Il existe actuellement environ 30 \u00e0 40 mat\u00e9riaux imprimables. Il existe \u00e9galement une liste de mat\u00e9riaux qui ne fonctionnent pas, par exemple des alliages complexes qui n\u00e9cessitent le contr\u00f4le de nombreux \u00e9l\u00e9ments diff\u00e9rents. N\u00e9anmoins, l\u2019ECAM offre toute une gamme d\u2019options mat\u00e9rielles suppl\u00e9mentaires, d\u00e9coulant du fait que le processus peut utiliser toutes les avanc\u00e9es de l\u2019industrie de la galvanoplastie.<\/span><\/p>\n

Les fruits les plus faciles \u00e0 r\u00e9colter dans ce cas sont les applications du cuivre o\u00f9 la technique est un v\u00e9ritable diff\u00e9renciateur. Pensez aux \u00e9changeurs de chaleur ou aux bo\u00eetiers de puces pour applications \u00e0 semiconducteurs qui se concentrent sur le cuivre hautement conducteur, thermiquement ou \u00e9lectriquement. D’autres syst\u00e8mes rencontrent des difficult\u00e9s avec ces pi\u00e8ces car le cuivre est tr\u00e8s difficile \u00e0 faire fondre avec un laser. <\/span> Une autre opportunit\u00e9 r\u00e9side dans les pi\u00e8ces multi-mat\u00e9riaux. \u00c0 long terme, il sera non seulement possible d’imprimer un mat\u00e9riau diff\u00e9rent \u00e0 l’ext\u00e9rieur et \u00e0 l’int\u00e9rieur, mais \u00e9galement de combiner du m\u00e9tal et des mat\u00e9riaux organiques dans une seule pi\u00e8ce. En tant que tel, tout ce qui peut \u00eatre galvanis\u00e9 peut \u00eatre adapt\u00e9 au processus. Certains plastiques peuvent \u00eatre galvanis\u00e9s, ainsi qu’un certain nombre de mat\u00e9riaux que vous pouvez ajouter au bain pour co-d\u00e9position avec le m\u00e9tal. Les exemples incluent les nanotubes de carbone ou les poudres de diamant qui vous permettent de tirer parti de leurs propri\u00e9t\u00e9s uniques.<\/span><\/p>\n

Le futur de l’impression m\u00e9tal en3D<\/p>\n

Alors, qu’est-ce qui nous attend? L’objectif principal de Fabric8Labs est maintenant de redimensionner les t\u00eates d’impression. Dans le m\u00eame temps, le d\u00e9veloppement d’autres mat\u00e9riaux, tels que diff\u00e9rents alliages de nickel, figure parmi les priorit\u00e9s. Ils effectuent d\u00e9j\u00e0 des travaux de chimie pour d\u00e9velopper les bains chimiques. L’impression multi-mat\u00e9riaux est pr\u00e9vue pour apr\u00e8s. Dans 5 \u00e0 10 ans, il est possible de r\u00e9duire consid\u00e9rablement les pixels pour permettre l\u2019impression de structures MEM et de t\u00eates d\u2019impression de la taille d\u2019un m\u00e8tre pour la production en s\u00e9rie. Cela signifie qu’il sera possible de passer de la technologie mm actuelle \u00e0 l’impression \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique.<\/span><\/p>\n

\u00e0 lire \u00e9galement:<\/p>\n

\u2018Essential Tips for Makers\u2019 eBook disponible gratuitement chez element14.com<\/a><\/p>\n

Au sujet des auteurs:<\/strong><\/p>\n

Jeff Herman est le CEO et co-fondateur de Fabric8Labs – https:\/\/fabric8labs.com<\/a><\/p>\n

David Pain est le CTO et co-fondateur de Fabric8Labs<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Fabric8Labs a d\u00e9velopp\u00e9 une nouvelle technique brevet\u00e9e bas\u00e9e sur le d\u00e9p\u00f4t \u00e9lectrochimique qui permettra la fabrication additive de m\u00e9taux au niveau industriel.Le proc\u00e9d\u00e9 est moins co\u00fbteux que les proc\u00e9d\u00e9s par laser, offre une bonne qualit\u00e9 et est \u00e9volutif.<\/p>\n","protected":false},"author":22,"featured_media":75253,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[883],"tags":[900,913],"domains":[47],"ppma_author":[1149],"class_list":["post-75252","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-technologies","tag-electromechanical-fr","tag-materials-processes-fr","domains-electronique-eci"],"acf":[],"yoast_head":"L'impression m\u00e9tallique 3-D sans poudre, sans laser ...<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Fabric8Labs a d\u00e9velopp\u00e9 une 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