Concr3de Elephant Gray - Imprimante 3D industrielle binder jetting

Concr3de, fondée en 2016, est une marque spécialisée dans le développement de technologies d'impression 3D de pointe utilisant des technologies d'impression 3D par liant. Avec une expérience en architecture et le rêve de transformer des idées abstraites en objets tangibles, Concr3de a créé un écosystème polyvalent accessible aux créateurs recherchant des propriétés de matériaux novatrices et une scalabilité sans précédent, permettant la fabrication additive d'objets de toutes tailles à une échelle industrielle. La mission de la marque englobe l'orientation, la personnalisation, les tests et la promotion de projets de développement collaboratif.

Qu'est-ce que l'impression 3D par liant ?

Explorer les avantages de l'impression 3D par liant révèle des perspectives pour les entreprises. Contrairement à la fabrication traditionnelle avec ses processus soustractifs ou de moulage gaspilleurs, l'impression 3D par liant construit des objets couche par couche, réduisant les déchets et offrant une durabilité. Cette technologie rentable, exemplifiée par l'imprimante CONCR3DE Elephant Gray, démontre une évolutivité remarquable, produisant jusqu'à 2000 litres par jour.

La fabrication additive via l'impression 3D par liant avec l'imprimante Concr3de Elephant Gray se compose des étapes suivantes : (1) approvisionnement en matériau, (2) impression 3D avec Elephant Gray, (3) transport de la boîte de travail, (4) dépoussiérage, (5) retrait de la pièce de la boîte de travail, (6) immersion, (7) stockage et séchage, et enfin, (8) scellement. Elephant Gray est une solution de production intégrée permettant la création d'objets à grande échelle en matériaux semblables à la pierre.

Image 1: Le flux de travail de fabrication avec Elephant Gray. Source: Concr3de.

Dans la technique du jet de liant, le post-traitement implique souvent des étapes cruciales qui confèrent des propriétés spéciales aux pièces. Dans le cas de l'imprimante Elephant Gray, les étapes comprennent la trempette, où les objets imprimés en vert sont immergés dans l'eau pendant la nuit pour améliorer leur intégrité structurelle. Cela est suivi par le séchage pour éliminer l'excès de liquide et assurer la stabilité dimensionnelle. Le temps de séchage, suggéré par le logiciel de Concr3de, dépendra du matériau, de la taille de la pièce et du climat de l'usine. La dernière étape de post-traitement, facultative mais recommandée, est le scellage, effectuée pour renforcer davantage la résistance de la pièce et éviter l'absorption d'humidité, particulièrement cruciale pour les pièces destinées à une utilisation en extérieur. Ces techniques de post-traitement, intégrées au flux de travail du jet de liant, permettent la personnalisation et l'optimisation des propriétés du matériau, contribuant à la qualité globale et aux performances des objets imprimés en 3D.

Image 2: Le flux de travail de post-traitement avec Elephant Gray. Source: Concr3de.

La rentabilité de l'impression 3D par liant est soulignée par son utilisation de matériaux peu coûteux, y compris l'utilisation potentielle de déchets. Fonctionnant à température ambiante réduit la consommation d'énergie, et la polyvalence du matériau de cette méthode permet l'impression à partir de diverses poudres, desservant des industries diverses telles que l'automobile, la médicale et l'aérospatiale. Au-delà des contraintes de la fabrication traditionnelle, l'impression 3D par liant excelle dans la création de conceptions complexes avec des détails complexes, optimisant les pièces finales pour l'efficacité du matériau et les structures légères. Les initiatives continues de recherche et développement positionnent l'impression 3D par liant comme une technologie avec un potentiel illimité et des avantages significatifs dans divers secteurs.

Elephant Gray

L'imprimante 3D industrielle Elephant Gray a été spécialement développée pour la fabrication additive avec un matériau en pierre sous forme de poudres recyclées à base de pierre. Avec l'imprimante Elephant Gray 3D, des pièces en pierre solides et durables, avec des dimensions allant jusqu'à 2 x 1 x 1 m et un excellent détail, peuvent être imprimées en 3D pour une utilisation dans la restauration, l'art et l'architecture, les biens de consommation et les applications de moulage. Avec une boîte d'impression spacieuse de 1000 x 2000 x 1000 mm (2000 litres), l'Elephant Gray offre suffisamment d'espace pour des créations complexes à une vitesse de 54 mm/heure. En efficacité maximale, la procédure d'impression 3D de l'Éléphant génère un maximum de 2 mètres cubes de composants par jour. Avec l'hypothèse de 240 jours de production annuellement, le volume potentiel de production atteint 480 mètres cubes pour chaque imprimante.

Image 3 : Elephant Gray peut produire des objets avec des dimensions allant jusqu'à 2x1x1 m. Source : Concr3de.

La précision de la tête d'impression est de 400 DPI, la hauteur de la couche est de 300 µm et la précision XYZ est de 50, 50, 30 µm. Cela signifie que, contrairement à la plupart des solutions à grande échelle, l'Elephant Gray assure une qualité de surface et de détail étonnante malgré son grand volume de construction. L'imprimante Elephant Gray peut être utilisée comme un outil de production industrielle aux côtés de l'imprimante Armadillo Gray, une imprimante conçue pour les tests, le prototypage et la production à petite échelle dans des environnements industriels. Les caractéristiques de connectivité de l'imprimante comprennent l'Ethernet, avec le câble inclus, et les besoins en énergie sont de 2 x 400 V. Les dimensions totales de l'imprimante sont de 2800 x 6500 x 4500 mm et la structure de l'Elephant Gray se compose d'une barre d'impression montée sur un portique, un recoater et un ensemble de têtes d'impression. La jobbox est entièrement amovible et plusieurs jobboxes peuvent être commandées. 

Le flux de travail

Compatibilité des matériaux - comme mentionné précédemment, Elephant Gray a été conçu pour la fabrication additive avec pierre et minéraux, y compris des matériaux recyclés ou des déchets tels que marbre, calcaire et granit (poudres minérales de la gamme PS et PR de Concr3de). En ce qui concerne les liants, Concr3de a développé les gammes PS et BS de liants spécialement pour l'imprimante 3D Elephant Gray. Avec Elephant Gray, il est possible de créer des formes complexes et hautement personnalisées en grandes quantités de manière rapide, abordable et durable. Cet exploit est souvent une tâche laborieuse et coûteuse lors de l'utilisation de méthodes de fabrication traditionnelles.

Image 4 : Éléments architecturaux imprimés en 3D en calcaire (à gauche) et en marbre (à droite) sur l'imprimante Elephant Gray. Source : Concr3de.

Le catalogue de matériaux en pierre de Concr3de comprend une sélection diversifiée d'options de haute qualité, mettant en avant notamment Concr3de Marble (PS1001 Marble), Concr3de Granite (PS1003 Granite) et Concr3de Limestone (PS1003 Limestone). Ces matériaux utilisent le même liant (BS1001 Mineral Binder) et sont réputés pour leurs propriétés exceptionnelles, offrant une finition de surface supérieure, garantissant une précision dans les conceptions complexes. Notamment, l'offre de matériaux de Concr3de se vante de l'efficacité économique et de la scalabilité en production, en faisant un choix idéal pour diverses applications. L'utilisation de ces matériaux garantit une précision dans la traduction de conceptions complexes en formes tangibles, tandis que leurs impressionnantes propriétés mécaniques contribuent à leur fiabilité. De plus, Concr3de accorde la priorité à la durabilité à travers un processus de production sans déchets, s'alignant sur des pratiques respectueuses de l'environnement dans le secteur professionnel.

Image 5 : Une gargouille imprimée en 3D sur l'imprimante Elephant Gray. Source : Concr3de.

Zéro déchet et automatisation - en raison de la nature du jetting avec liant, l'impression avec Elephant Gray ne nécessite pas de structures de support. Cela, combiné avec un taux de réutilisation de la poudre de 100%, implique un processus de fabrication sans déchets. De plus, pour rendre le flux de travail aussi pratique et efficace que possible, Elephant Gray propose des fonctionnalités telles que l'alimentation automatisée en poudre pour des boîtes de travail interchangeables et des stations de post-traitement industrielles pour un nettoyage automatisé, le recyclage de la poudre et le scellement automatisé. Les seules dispositions à prendre en matière de nettoyage concernent l'encre de l'imprimante (pour l'autonettoyage de la tête d'impression, jetée comme un déchet à faible teneur en calories), l'eau de la station d'immersion (qui peut être jetée dans les égouts) et les filtres de la station d'immersion (les sédiments sont traités comme des déchets de construction, soit moins d'une tonne par an). Cet écosystème complet constitue une solution de fabrication qui se traduira par un niveau de liberté et de flexibilité considérablement accru dans la fabrication et le post-traitement, ainsi que des délais de livraison plus rapides et une agilisation globale.

Image 6 : Le logiciel NOAH. Source : Concr3de.

Le logiciel - l'imprimante Elephant Gray est équipée d'un logiciel de laminage personnalisé NOAH Mammooth installé sur un ordinateur central inclus, simplifiant la préparation de l'impression. Ce logiciel prend en charge le chargement de fichiers .stl et .obj pour créer des lots d'impression, accessibles à distance via USB, Ethernet ou le serveur de l'entreprise. Plusieurs fichiers peuvent être positionnés dans chaque lot, avec la possibilité d'optimiser le nesting à l'aide d'un logiciel externe. Le slicer permet une préparation rapide des lots, fournissant des estimations de temps d'impression. Les opérateurs chargent des lots via USB, et l'imprimante effectue l'auto-nivellement automatique et le remplissage de poudre, puis alerte l'opérateur à la fin. Le système Scalance permet la surveillance de l'état, et les mises à jour régulières du logiciel améliorent la fonctionnalité et l'intégration avec le système d'exécution de la fabrication, offrant des données pour l'optimisation de la planification et la réduction des temps d'arrêt.

Le flux de travail complet avec l'imprimante 3D Elephant Gray, ainsi que les spécifications techniques de l'imprimante, un aperçu des matériaux, les besoins de l'usine et du personnel, l'entretien et la maintenance, le logiciel et la sécurité sont abordés en détail dans le manuel, dans la section Télécharger.

Recyclage des ressources minérales et pierre

L'imprimante 3D Elephant Gray de Concr3de se distingue comme une solution complète pour obtenir des pièces imprimées en 3D de haute qualité à partir de pierre et de matériaux minéraux récupérés. Spécialement conçue pour la production à grande échelle et la production par lots, la Elephant Gray exploite la plateforme de jetting avec liant de haute précision de Concr3de, accueillant divers matériaux à base de pierre et de minéraux. La grande boîte d'impression de l'imprimante permet l'impression 3D de pièces avec des dimensions allant jusqu'à 2 x 1 x 1 m.

Image 7 : L'imprimante Elephant Gray est un excellent outil pour les secteurs de l'art, de l'archéologie et de la construction. Source : Concr3de.

Tout comme les imprimantes 3D Armadillo de Concr3de, l'imprimante Elephant Gray s'aligne avec la philosophie fondamentale et la mission de la marque axée sur le recyclage des matériaux de déchets. La Elephant Gray permet la création d'une nouvelle valeur en produisant des produits finaux imprimés durables et fonctionnels à partir de matériaux minéraux qui étaient autrefois considérés comme sans valeur ou coûteux à éliminer. Avec l'imprimante Elephant Gray 3D, ainsi qu'avec ses matériaux et liants compatibles, les matériaux à base de pierre qui seraient autrement gaspillés peuvent désormais trouver une réutilisation dans un processus de fabrication sans déchets et durable. Elephant Gray est une excellente solution de fabrication additive pour divers secteurs, notamment architecture, design, art, archéologie, construction, biens de consommation ou applications de moulage.