Combiner des pièces imprimées en 3D avec des composants classiques

Associer des tôles métalliques ou des composites thermoplastiques avec des éléments imprimés en 3D complexes peut être d'un grand intérêt pour certaines applications industrielles. Sirris a réalisé des avancées significatives dans ce domaine grâce à un robot 6 axes et une tête d'extrusion adaptée.

Dans le cadre des activités du Product Development HUB et plus particulièrement de l'Hybrids Lab, Sirris a réalisé ces derniers mois des avancées significatives en termes de production de pièces imprimées ‘freeform’ hybrides.

Dans ce contexte :

  • Freeform signifie que l’impression 3D peut se faire sur toute surface, qu’elle soit planaire ou complexe.
  • Hybride signifie que l’impression de ces composants peut se faire en association étroite avec une pièce métallique ou un renforcement composite thermoplastique à fibres continues (UD, tissé, …).

Pour fabriquer de telles pièces, Sirris met en œuvre un robot 6 axes ainsi qu’une tête d’extrusion qu'il a modifiée en vue d’optimiser le procédé (adaptation de l’alimentation, ajout d'un dispositif de refroidissement). La tête est alimentée avec des granulés plastiques, ce qui permet d'utiliser une large gamme de matériaux.

L’association de ces deux techniques est illustrée par la figure ci-dessous :

Les premières réalisations en mode mono-paroi ont rapidement évolué vers des variantes plus complexes, moyennant la résolution de plusieurs problèmes :

  • synchronisation entre les mouvements du robot et le débit de la tête d’extrusion
  • dépôt de polymère sur une surface non planaire
  • adaptation des paramètres de mise en œuvre des divers polymères testés.

La petite galerie d’images suivante montre quelques-unes de ces réalisations:

Illustration du mode mono-paroi en PLA 

Démonstration de la capacité de synchronisation autorisant des impressions séparées se rejoignant au sommet 

Validation de la capacité à imprimer divers matériaux (ici ABS, PLA et PC), mais validation réussie également en EVA et TPV 

Association avec du métal (en profitant d’un ancrage mécanique)

Validation de la capacité d’impression sur un support non planaire 

Avec cet outil et l'expertise acquise, Sirris est prêt à relever les multiples défis de réalisation et d’optimisation de pièces hybrides que ne manqueront pas de nous soumettre les entreprises dans les semaines, mois et années à venir…

L'équipement a été acquis dans le cadre du projet FEDER MACOBIO.