Zortrax développe une nouvelle technologie d’impression 3D composite

Zortrax a lancé son imprimante 3D industrielle Endureal, une machine qui traite des pièces composites de haute performance à partir de deux mélanges de filaments PEEK en double extrusion.

Avec l’ESA comme premier utilisateur, le fabricant polonais d’imprimantes 3D explique que les premiers prototypes de pièces composites en PEEK standard et en PEEK conducteur d’électricité expérimental développés par l’ESA ont été fabriqués avec succès sur la Zortrax Endureal.

La technologie de double extrusion LPD Plus utilisée dans le Zortrax Endureal a été traditionnellement utilisée pour imprimer des structures de support à partir de matériaux différents du modèle lui-même. Cependant, dans l’ensemble du secteur aérospatial, il existe une demande croissante de pièces composites haut de gamme imprimées 3D à partir de deux polymères à haute performance. C’est exactement ce qui vient d’être réalisé. Pour mettre en évidence ce qui est possible avec cette nouvelle solution, les ingénieurs de Zortrax ont utilisé le mélange expérimental de PEEK conducteur d’électricité de l’ESA en combinaison avec du PEEK pur pour imprimer des modèles de preuve de concept avec des caractéristiques simples de transfert d’électricité et de données sur le Zortrax Endureal.

La réduction du poids est toujours l’un des principaux objectifs de conception dans l’ingénierie aérospatiale et elle peut être réalisée en construisant des pièces qui servent plusieurs objectifs à la fois. Dans un avion ou un vaisseau spatial standard, vous devez inclure à la fois des éléments structurels et des câblages responsables du transfert d’énergie ou de données entre les différents systèmes. C’est ce que nous cherchons à résoudre avec l’impression 3D de composants en PEEK avec des chemins électriquement conducteurs. De cette façon, les éléments structurels peuvent en même temps assurer des fonctions de transfert d’électricité ou de données sans que des fils supplémentaires n’entraînent de pénalité de poids. Imaginez le moulage d’une dalle d’acier solide qui fonctionne également comme un connecteur USB. C’est ce que l’Endureal peut faire avec des polymères de haute performance – dit Michał Siemaszko, responsable de la recherche et du développement chez Zortrax S.A.

L’impression de modèles composites a été rendue possible parce que les caractéristiques techniques impressionnantes de l’Endureal ont été encore améliorées. L’équipe d’ingénieurs de Zortrax a réussi à augmenter la rigidité du système d’extrusion, ce qui s’est traduit par une précision dimensionnelle encore meilleure. D’autres modifications matérielles ont permis à l’Endureal d’atteindre des températures de fonctionnement encore plus élevées. La température d’extrusion maximale est maintenant de 480 °C. Les températures maximales dans la chambre d’impression et sur la plateforme de construction peuvent atteindre 200 °C et 220 °C, respectivement, afin de réduire davantage le gauchissement et le rétrécissement des matériaux haute performance. L’impression de pièces composites à partir de deux matériaux a également nécessité des changements novateurs au niveau des microprogrammes et des logiciels.

Et cette évolution a déjà commencé. Toutes les modifications et améliorations qui ont été apportées à la conception de l’imprimante pour permettre l’impression 3D par double extrusion en utilisant du PEEK pur et du PEEK conducteur développés par l’ESA sont déjà mises en œuvre de manière généralisée dans toutes les machines Endureal disponibles dans le commerce.

Les clients peuvent être assurés que les imprimantes qu’ils ont commandées seront prêtes à imprimer des modèles composites après une simple mise à jour du logiciel lorsque la technologie atteindra le niveau de production.

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