Innovation

La Qu3-HT est la seule machine du marché équipée en standard d'un tel système de mesure et compensation intégré...
TETE D'IMPRESSION ROTATIVE
Update 01 - 24 Janvier 2025
 
 
 

Lors du salon Formnext 2024, nous avons dévoilé PIVOT
* la tête d'impression rotative, capable de tourner à l'infini dans les deux sens.

Cette innovation permet un ajustement continu de l'orientation de la buse en fonction des déplacements sur les axes X et Y.
Lors des mouvements linéaires, PIVOT maintient une orientation perpendiculaire à la direction du déplacement, assurant des vitesses et débits d'impression accrus en simulant le comportement d'une buse de 2,00 mm de diamètre.
Dans les angles, la tête pivote pour réduire son diamètre effectif à 0,50 mm, garantissant ainsi une précision optimale pour les détails fins.

Le but est de diviser les temps d'impression par 3 tout en conservant la finesse d'impression d'une buse de 0.50mm.

Deux mois entiers se sont écoulés depuis le salon de Novembre et, pendant ce temps, nous avons poursuivi nos efforts de Recherche et de Développement.
Jusqu'à présent, nous avons développé un total de 10 itérations de prototypes dont 3 majeures et, comme vous le verrez dans un instant, nous commençons à tester la 11eme !

À ce stade, PIVOT est testé sur une imprimante 3D Artillery X1 modifiée. Cette configuration nous permet de voir l'appareil sous tous les angles et d'y accéder facilement pour effectuer des réglages.


D'un autre côté, il est fascinant de voir un extrudeur aussi sophistiqué fonctionner sur une imprimante 3D aussi simple et abordable.


Le produit a considérablement évolué depuis la version présentée à Formnext 2024 :
La tête est beaucoup plus compacte et légère.

2 fois moins de pièces que la version présentée à Formnext.

Aucun risque de fuite de matière ! Un système d'étanchéité repensé garantit qu'aucun matériau ne fuira jamais dans la tête, quelle que soit la température d'impression (jusqu'à 450°C).


Ci- dessous, la version 0.10


Pour la majorité des tests, nous avons utilisé la configuration suivante :

- Artillery X1 avec Duet Controller

- Deux cartes Duet3D Roto

- Tête pivotante refroidie par liquide

- Bloc et buse en cuivre.


Lorsque nous avons commencé les tests, nous avons découvert quelques problèmes mécaniques et algorithmiques que nous avons résolus systématiquement.

Les ajustements nécessaires ont principalement concerné le logiciel, en particulier le calcul des angles et l'optimisation des débits (valeurs U et E en code G).


Vous trouverez ci-dessous une courte vidéo présentant la version 0.10 de la tête d'impression. Bien qu'elle soit loin d'être parfaite, elle met en évidence l'état actuel du développement et l'intérêt de notre idée.




Qu'en est-il du logiciel ?

Le logiciel a bien progressé, les calculs des angles de rotation sont terminés et nous sommes en train d'affiner les calculs des débit matières (La valeur "E" du G-code. Comme montré dans la vidéo ci-dessous, de petits "blobs" persistent sur les parcours de remplissage à 45° et dans les coins).

Il est lancé automatiquement à chaque fois que l'on clique sur le bouton du slicer "Exporter le G-code". Le logiciel analyse et modifie le Gcode standard, ceci est totalement transparent pour l'utilisateur et dure quelques dizaines de secondes pour un fichier équivalent à 20 heures d'impression avec une buse standard.

Pour les personnes qui connaissent le Gcode, le logiciel modifie les positions de points, ajoute une valeur U, et recalcule les valeurs E,  les lignes de Gcode pour la tête PIVOT ressemblent à cela :
...
G1 X170.53 Y151.9 U45.0 E11.32661
G1 X172.928 Y153.643 U112.5 E0.60934
G1 X169.999 Y153.18 U180.0 E0.60934
...

Si vous désirez mieux comprendre le fonctionnement du logiciel, cliquez et déplacez le curseur vertical dans l'image ci-dessous, à gauche s'affiche le GCode standard, à droite le GCode modifié. Vous pourrez visualiser rapidement les modifications que notre logiciel effectue.
(images issues du logiciel http://ncviewer.com)

Voici un exemple de la manière dont sont gérés les manques de matière générés par le slicer : en rouge dans l'image ci-dessous à gauche.

La vidéo (tête en Version 0.11) montre les mouvements supplémentaires et la rotation de la tête pivotante pour gérer ces manques de matière.



Et ensuite, quelle est la prochaine étape ?

Les essais ont confirmé qu'une refonte complète de la tête était indispensable pour augmenter son débit volumétrique.

Les versions précédentes étaient limitées en débit matière, ce qui constitue un obstacle majeur à la réduction des délais de production des pièces. En réalité, c'est le débit maximal de la tête qui limite les gains de temps.

Nous avons maintenant finalisé la conception de la prochaine itération de la tête d'impression, qui permettra de surmonter cette limitation :


Voici donc la version 0.12 :



Cette version va apporter :
- Un débit matière plus important (selon nos calculs, nous espérons le doubler).
- L'utilisation de buses d'impression plus grandes au standard E3D V6.0, plus robustes que celle actuelles et plus faciles à remplacer.


La fabrication est en cours et nous devrions recevoir les pièces début Février.

Cette nouvelle version augmentera considérablement les vitesses de production, nous permettant de réduire les temps d'impression d'un facteur 3 allant jusqu'à 4.3 pour certaines grandes pièces, selon leur géométrie (par rapport à une buse standard de 0,50 mm).

Si vous avez des questions ou des incompréhensions, n'hésitez pas à remplir le formulaire tout en bas de cette page.

Merci

Philippe BOICHUT
Directeur Technique

*Brevet Déposé


Ci-dessous, ancienne page datant de Novembre 2024

TÊTE D'IMPRESSION ROTATIVE POUR IMPRIMANTE 3D

- Buse Rectangulaire Arrondie

- Rotation Infinie sur 360

- Précision et Vitesse d'Impression Elevée

 


Notre tête d'impression rotative résout un certain nombre de problèmes technologiques liés à la méthode FFF que d'autres ont simplement dû accepter.

 

TÊTE D'IMPRESSION ROTATIVE AVEC BUSE RECTANGULAIRE ARRONDIE ET ROTATION INFINIE

Comme notre tête d'impression peut tourner à l'infini dans les deux sens, elle permet d'ajuster en permanence l'orientation de la buse par rapport au mouvement dans les axes X et Y.


Cela signifie que la buse est toujours positionnée perpendiculairement à la direction du mouvement. 


C'est particulièrement utile pour créer des surfaces lisses et des détails précis.


Notre buse peut créer des bords beaucoup plus nets que les buses rondes traditionnelles. Cela nous permet de déposer le matériau avec précision là où une buse arrondie laisserait des espaces ou déborderait du matériau.


Nous pouvons créer des éléments vraiment fins et précis tout en ayant des débit matières importants. Les bords des impressions 3D sont plus lisses.


En même temps, nous pouvons atteindre des vitesses d'impression 3D beaucoup plus élevées !

 

La conception de la tête d'impression permet une production plus rapide des pièces, réduisant le temps d'impression de plus de la moitié tout en conservant une grande précision.

 

La tête offre un débit de matériau comparable à celui d'une buse de 1.5 mm, tout en permettant une grande précision avec des rayons aussi petits que 0,25 mm dans les angles vifs.

 

La pression interne de la buse est aussi grandement réduite, limitant les fils et suintement - Oozing

 

Bien que cela semble impossible, ce n'est le cas qu'avec les types de têtes d'impression standard.

 

Notre tête d'impression rotative met cette caractéristique à la portée de tous.

 

COMMENT CELA FONCTIONNE-T-IL ?

La buse a une forme rectangulaire arrondie, ce qui lui permet d'extruder un ruban caractéristique au lieu d'un filament rond.


Grâce à sa capacité de rotation infinie, il peut ajuster dynamiquement l'orientation de la buse par rapport à la trajectoire imprimée.


Cela permet de mieux contrôler la trajectoire, ce qui est particulièrement avantageux pour imprimer des motifs complexes et obtenir des surfaces lisses.


Un code G spécialement préparé et généré contrôle la rotation de la tête d'impression.


IMPORTANT ! Notre tête d'impression est compatible avec les slicers les plus courants, tels que :

- PrusaSlicer

- OrcaSlicer

- SuperSlicer

sans avoir besoin d'un logiciel externe dédié.


Si vous utilisez les programmes mentionnés ci-dessus, travailler avec notre tête d'impression vous semblera aussi naturel que de respirer.


Nous utilisons le générateur de trajectoire Arachnée standard avec quelques ajustements de code, ce qui facilite l'intégration avec les processus existants.

 

CONCEPTION LÉGÈRE ET FACILE À INSTALLER
Le poids total de la tête d'impression - hors electronique - n'est que de 750 grammes, ce qui lui permet d'être montée sur des imprimantes 3D sans modifications importantes.

Elle peut être adaptée pour des Filaments et des Granulés, ce qui offre une flexibilité totale dans la sélection des matériaux.

Elle offre une maintenance simple et une résistance aux températures élevées.

La tête d'impression est conçue avec un nombre relativement faible de pièces mobiles, ce qui simplifie la maintenance et l'entretien.

Elle peut fonctionner à des températures élevées, supérieures à 300°C.

Sa construction est entièrement métallique - nous n'utilisons pas de joints plastique, silicone, PTFE... -  susceptibles de se déformer lorsque l'on travaille avec des matériaux à haute température.
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