Vitesse d’impression décuplée : la promesse audacieuse de ce projet de FDM à double tête
Un nouveau projet Kickstarter vise à pulvériser les limites de vitesse de l'impression 3D en coordonnant deux têtes d'impression sur un seul objet. Nous plongeons dans le logiciel ingénieux qui rend cela possible – et expliquons pourquoi cette promesse de vitesse fulgurante s'accompagne d'un bémol.
La vitesse de l’impression 3D de bureau a atteint un plafond, mais un nouveau système à double tête d’impression de la start-up Anabolic Mechanics, qui vient d’être lancé sur Kickstarter, veut faire sauter ce verrou. En utilisant deux têtes d’impression indépendantes pour collaborer sur la même pièce en même temps via un logiciel slicer propriétaire, la nouvelle DualCore vise à diviser les temps d’impression par 10 sans sacrifier les détails de la surface.
L’entreprise affirme que la DualCore peut atteindre des vitesses d’impression allant jusqu’à 1 850 mm/s en remplaçant l’exécution séquentielle à une seule tête par une « impression bimoteur » coordonnée. Le système détermine automatiquement quand une double impression est nécessaire pour réduire les temps de cycle tout en maintenant la qualité de surface. Mais la vitesse ne vient pas uniquement de la coordination des têtes. Un logiciel ajuste la hauteur des couches selon qu’il s’agit du remplissage (infill) ou des détails de la surface externe.
La DualCore regorge d’innovations intéressantes, mais prenons un instant pour décortiquer cette promesse de 1 850 mm/s.
La campagne Kickstarter d’Anabolic Mechanics présente certaines équations pour justifier cette vitesse, mais l’affirmation est un peu trompeuse. Ils ne prouvent pas vraiment que l’imprimante imprime littéralement à 1 850 mm/s comme la plupart des gens l’entendent. Ce qu’ils font, c’est prendre un type d’impression interne plus rapide et plus épaisse, la convertir en une vitesse « équivalente » par rapport à un paramètre d’impression plus standard, puis partir du principe que les deux têtes peuvent se partager le travail presque parfaitement.
Le problème majeur est que cela ne fonctionne que dans des conditions très favorables, en ignorant des facteurs tels que l’accélération, les virages, les vibrations, la dynamique de pression de l’extrudeuse, la capacité de fusion et le refroidissement, pour n’en citer que quelques-uns. Cela suppose que l’imprimante fabrique une pièce volumineuse, que la majeure partie du travail est un remplissage interne simple, et que les deux têtes peuvent rester actives sans se gêner mutuellement. Une partie du gain de vitesse provient également du fait d’imprimer l’intérieur de l’objet de manière plus grossière et moins détaillée, tout en préservant les détails extérieurs. Cela peut être un choix de conception intelligent, mais ce n’est pas la même chose que de dire « cette imprimante imprime tout à 1 850 mm/s ». Il serait plus juste de dire qu’elle peut atteindre une « vitesse équivalente » de 1 850 mm/s dans des cas idéaux.
En mode collaboratif, la seconde tête est souvent exclue de 30 % à 50 % de la géométrie de la pièce pour conserver une marge de sécurité. Cela signifie que la promesse d’une vitesse multipliée par 10 ne s’applique qu’aux pièces massives et larges, où les têtes ont de la place pour respirer. Sur un plateau standard de 300 mm, les têtes se bousculent pratiquement en permanence.
Sur les petites pièces, Anabolic avance une vitesse beaucoup plus réaliste et conforme aux standards de l’industrie : 485 mm/s.
Comment les hauteurs de couches catégoriques stimulent la vitesse
Le logiciel slicer est ici la fonctionnalité la plus intéressante dans sa façon de gérer deux hauteurs de couche différentes sur la même couche. Pour maintenir la liaison structurelle, le slicer ajoute des « boucles de fusion de transition » (transition merger loops) à l’endroit où ces zones de couches fines et épaisses se rencontrent.
Ce qui différencie cela de la hauteur de couche dynamique normale, c’est qu’il ne s’agit pas seulement de réagir à la forme. « Il attribue intelligemment les hauteurs de couche par catégorie d’impression », explique l’entreprise. « En d’autres termes, le slicer sait qu’une paroi extérieure visible et un remplissage interne caché n’ont pas besoin d’être traités de la même manière. »
Le logiciel utilise également un « ensemencement d’ancrage par débordement » (Overflow Anchor Seeding) pour créer des cavités internes qui sont remplies via un processus de débordement continu, formant ainsi des points d’ancrage internes solides destinés à accroître la durabilité de la pièce. « Au lieu de confier la résistance uniquement à la faible liaison couche par couche, cela forme des points d’ancrage internes solides qui aident à lier l’impression de l’intérieur », selon Anabolic. Une fois les ancrages formés, l’impression se referme dessus avec le remplissage supérieur. Le résultat est une structure interne plus solide sans impact visible sur la surface externe ; vous gagnez donc en résistance sans sacrifier l’aspect final de la pièce. En général, on opterait simplement pour un matériau plus solide, mais si vous cherchez un moyen de renforcer une impression en PLA, par exemple, cela semble prometteur.
Si vous imprimez 100 exemplaires d’un même grand support mécanique mono-matériau, la capacité de la DualCore à expédier l’intérieur tout en affinant l’extérieur simultanément a le potentiel de vous faire économiser des centaines d’heures. Pour un maker, vaudrait-il mieux opter pour un changeur d’outils pour la variété ou pour une imprimante à grande vitesse à tête unique pour l’accélération brute ?
Le fondateur de l’entreprise et ingénieur en chef Sargon Tony Hajjar a développé ce logiciel slicer au MIT en 2024. Pour faciliter le fonctionnement simultané de deux extrudeuses dans une même tâche d’impression, Hajjar et son équipe ont développé de nouvelles stratégies pour la génération de trajectoires, l’optimisation du remplissage, la séparation de la charge de travail et des algorithmes de fusion afin d’équilibrer l’esthétique, la solidité et la vitesse.
Si la technologie logicielle tient ses promesses, il ne serait pas surprenant qu’elle soit rapidement rachetée par l’un des nombreux acteurs établis du marché FDM, qui pourrait l’appliquer à un matériel plus abouti. En fait, le matériel semble presque secondaire ici. Fait marquant, l’entreprise ne montre pas l’imprimante en train d’imprimer réellement des pièces avec les deux têtes. Il y a quelques vidéos où une tête imprime, d’autres où les deux têtes se déplacent (sans rien imprimer), et des rendus numériques de la façon dont les deux têtes sont censées fonctionner ensemble. D’accord, c’est un Kickstarter encore en recherche et développement, mais le concept nous a intrigués. Nous voulons voir ça en pratique.
Actuellement, la campagne Kickstarter a récolté environ la moitié de son objectif (env. 40 000 € sur 85 500 €), avec encore 21 jours restants.
Une unité AM DualCore est affichée à 840 $(env. 710 €, offre super early bird), soit une réduction de 30 % par rapport au prix de détail prévu de 1 200$.
Si le projet est entièrement financé, les dates de livraison estimées sont prévues pour juillet et août 2026. Le fabricant offre une garantie d’un an sur l’imprimante, à l’exclusion des extrudeuses et des pièces consommables, et précise que l’expédition vers les États-Unis sera gratuite.
Spécifications techniques
Note de l'éditeur - Cet article présente une campagne de crowdfunding Kickstarter. Kickstarter n'est pas un magasin ; les campagnes n'ont aucune obligation légale de tenir les promesses du crowdfunding, ni d'offrir des remboursements pour les récompenses non obtenues. Pour en savoir plus, lisez notre article 8 Things to Watch for When Backing a 3D Printing Kickstarter.
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Licence : Le texte de l'article "Vitesse d’impression décuplée : la promesse audacieuse de ce projet de FDM à double tête" écrit par All3DP est publié sous la licence Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).