Le guide complet des imprimantes 3D grand format

Pas seulement pour les pièces de grande taille : vous pouvez imprimer davantage en une seule fois

L'imbrication de plusieurs pièces consiste à disposer plusieurs pièces dans le même volume de construction afin d'optimiser l'espace, de réduire le gaspillage de matière et d'augmenter le rendement. C'est pourquoi les imprimantes 3D grand format ne sont pas réservées aux fabricants qui cherchent à construire des modèles et des pièces de grande taille.

• Rendement plus élevé. Au lieu d'imprimer une seule grande pièce à la fois, les fabricants peuvent intégrer plusieurs petites pièces dans la même impression pour une production en série.
• Réduction des coûts. Plus il y a de pièces par impression, plus le coût par pièce est faible et plus le temps d'inactivité de la machine est réduit.
• Utilisation optimisée des matériaux. L'imbrication stratégique des pièces minimise les matériaux de support et le gaspillage.

En quoi les imprimantes 3D grand format diffèrent-elles des imprimantes 3D standard ?

Les imprimantes 3D grand format ne se contentent pas de fabriquer des pièces plus grandes. Elles augmentent également l'efficacité et les capacités de production. Que vous ayez besoin d'un seul composant à l'échelle réelle ou de plusieurs pièces dans une seule impression, ces machines offrent des volumes d'impression plus importants, des matériaux de qualité industrielle et des flux de travail optimisés pour répondre aux besoins de fabrication haute performance.

• Volume de construction plus important. Un volume de construction plus important permet l'impression d'une seule pièce, éliminant ainsi le collage ou le sectionnement pour des pièces plus solides et plus précises.
• Ils offrent généralement une résistance et une durabilité supérieures à celles des matériaux utilisés pour les imprimantes plus petites.
• De nombreuses imprimantes 3D grand format sont plus rapides que leurs homologues plus petites, grâce à des stratégies de numérisation avancées et à des flux de travail optimisés qui réduisent le temps de construction.
• Débit plus élevé. Imprimez plusieurs pièces en une seule fois, ce qui réduit le coût par pièce et améliore l'efficacité globale.

Comment fonctionnent les imprimantes 3D grand format ? (Et quelle technologie vous convient le mieux ?)

Toutes les imprimantes 3D grand format ne fonctionnent pas de la même manière. Les différentes technologies ont un impact sur la taille des pièces, la vitesse, la compatibilité des matériaux, l'efficacité de la production en série et la rentabilité globale. Que vous ayez besoin d'une seule pièce à grande échelle ou d'une production à haut débit de plusieurs pièces par impression, il est essentiel de choisir la technologie appropriée.

Dans cet article, nous nous concentrons sur les technologies et les imprimantes Stratasys, idéales pour l'impression 3D de pièces de grande taille ou l'impression de plusieurs pièces.

Modélisation par dépôt fusionné (FDM) - Le cheval de bataille des grandes pièces fonctionnelles

• Idéal pour : les grands prototypes industriels, l'outillage et les pièces d'utilisation finale durables
• Matériaux : thermoplastiques techniques tels que l'ABS, l'ASA, le PC et les composites de carbone
• Volume de construction : jusqu'à 1 000 mm (39 pouces)
• Avantage pour les pièces de grande taille : le FDM est idéal pour imprimer des composants monoblocs de grande taille qui nécessiteraient traditionnellement plusieurs pièces et un assemblage. Cela réduit les points faibles et améliore l'intégrité structurelle.
• Capacité de production en série : bien que le FDM ne prenne pas en charge l'empilement comme la fusion par absorption sélective (SAF™), il permet l'imbrication côte à côte de plusieurs pièces de taille moyenne à grande, ce qui le rend idéal pour la production en série de gabarits, de fixations et de prototypes fonctionnels.
• Imprimantes grand format Stratasys FDM :
  • F770 : 1 000 x 610 x 610 mm (39,4 x 24 x 24 pouces) – Idéale pour les prototypes industriels de grande taille et l'outillage.
  • F900 : 914 x 610 x 914 mm (36 x 24 x 36 pouces) – Matériaux certifiés de qualité aérospatiale, parfaits pour les pièces de grande taille et à haute résistance.
  • F3300 : 600 x 600 x 800 mm (23,6 x 23,6 x 31,5 pouces) – Système FDM haute capacité de nouvelle génération avec capacités multicolores et 4 extrudeuses, minimisant la main-d'œuvre opérationnelle.
  • Fortus 450mc : 406 x 355 x 406 mm (16 x 14 x 16 pouces) – Imprimante FDM polyvalente avec plus de 25 options de matériaux, répondant aux besoins de l'automobile, de l'aérospatiale et de l'outillage industriel.

Stéréolithographie (SLA) Prototypage à grande échelle et à haute résolution

• Idéal pour : prototypes à grande échelle, modèles maîtres et modèles très détaillés
• Matériaux : résines photopolymères
• Volume de construction : jusqu'à 800 mm (5 pouces)
• Avantage pour les pièces de grande taille : la technologie SLA permet d'obtenir des pièces à parois lisses et très détaillées à grande échelle, ce qui la rend parfaite pour les prototypes, l'outillage et les modèles de moulage à la cire perdue.
• Capacité de production en série : la technologie SLA permet de placer plusieurs pièces dans le bac à résine, ce qui la rend efficace pour la production en série de modèles détaillés ou de modèles maîtres.
• Imprimantes grand format Stratasys SLA :
  • Neo800 : 800 x 800 x 600 mm (31,5 x 31,5 x 23,6 pouces) – Prototypes à grande échelle avec une qualité de surface inégalée dans le secteur.
  • Neo450 : 450 x 450 x 400 mm (17,5 x 17,5 x 15,5 pouces) – SLA industrielle compacte avec une précision et une qualité de surface exceptionnelles.

Fusion par absorption sélective (SAF™) Production à haut débit, par lots réels

• Idéal pour : la production en série à grand volume de pièces d'utilisation finale durables
• Matériaux : nylon et thermoplastiques industriels
• Volume de construction : jusqu'à 400 mm
• Avantage pour les pièces de grande taille : la technologie SAF est moins axée sur les pièces monoblocs massives que sur l'optimisation de la capacité d'impression, ce qui la rend idéale pour les cycles de production de qualité industrielle.
• Capacité de production en série : contrairement au FDM et au SLA, le SAF permet l'empilement vertical des pièces, en utilisant toute la hauteur de construction. Cela en fait le procédé d'impression 3D grand format le plus efficace pour la production en série.
• Imprimante Stratasys SAF :
  • H350 : 315 x 208 x 293 mm (12,5 x 8,0 x 11,5 pouces) - Plus petite que les autres imprimantes présentées dans cet article, nous l'avons incluse en raison de ses excellentes capacités d'impression en série.

PolyJet™ Multi-matériaux, précision des couleurs

• Idéal pour : l'impression fonctionnelle, les prototypes, les modèles médicaux et les pièces avancées multi-matériaux
• Matériaux : résines rigides, souples et couleur, et matériaux numériques
• Volume de construction : jusqu'à 500 mm
• Avantage pour les pièces de grande taille : PolyJet est moins adapté aux pièces massives qu'aux impressions multi-matériaux très détaillées, parfaites pour la validation aérospatiale, les applications médicales et la conception de produits de consommation.
• Capacité de production en série : PolyJet permet d'imprimer plusieurs modèles avec des couleurs, des matériaux et des textures différents dans la même construction, ce qui le rend idéal pour les workflows de prototypage haute fidélité.
• Imprimantes grand format Stratasys PolyJet :
  • J850 Prime : 490 x 390 x 200 mm (19,5 x 15,5 x 8,0 pouces) – Impression multimatériaux en couleur pour des prototypes résistants et ultra-réalistes.
  • J850 Pro : 490 x 390 x 200 mm (19,5 x 15,5 x 8,0 pouces) – Prototypage technique de haute précision. Prend en charge une large gamme de matériaux rigides et flexibles pour les prototypes industriels et fonctionnels.
  • J850 TechStyle : 460 x 360 x 50 mm (18,1 x 14,2 x 1,9 pouces) sur une surface de tissu pouvant atteindre 2 m^² – Impression 3D directe sur textile. Permet l'impression 3D sur des tissus destinés à la mode, aux intérieurs automobiles et aux textiles industriels.
  • J850 Digital Anatomy : 490 x 390 x 200 mm (19,5 x 15,5 x 8,0 pouces) – Modélisation médicale avancée. Produit des modèles anatomiques très réalistes pour la planification chirurgicale et la formation médicale.

Alors, une imprimante 3D grand format vaut-elle l'investissement ?

C'est la grande question. Tout dépend vraiment de ce que vous souhaitez construire.

Par exemple, l'impression 3D est plus rentable pour la production en petites séries ou les prototypes. Elle offre également des délais de production très courts et facilite la création de géométries complexes ou l'itération rapide de conceptions, des avantages qui peuvent se traduire par des économies importantes et une mise sur le marché plus rapide pour de nombreuses entreprises.

Applications réelles : Comment les industries utilisent les grandes imprimantes 3D

Les imprimantes 3D grand format transforment ce que les industries manufacturières peuvent produire et la rapidité avec laquelle elles peuvent commercialiser leurs produits. Voici comment :

• Composants légers : des entreprises telles que Boeing et la NASA utilisent l'impression 3D FDM et SAF à grande échelle pour créer des pièces d'avion légères et durables, réduisant ainsi la consommation de carburant et augmentant l'efficacité.
• Essais aérodynamiques : les technologies SLA et FDM permettent de produire des prototypes de haute précision pour les essais aérodynamiques, accélérant ainsi les itérations de conception.
• Réduction de la dépendance vis-à-vis des chaînes d'approvisionnement : les imprimantes 3D grand format permettent la production en série de gabarits, de fixations et de pièces d'utilisation finale sur site.

Automobile et F1

• Prototypes à grande échelle : des constructeurs tels que Ford et BMW impriment des prototypes, des gabarits et des fixations à taille réelle à l'aide des technologies SLA, FDM et SAF, ce qui rationalise le processus de conception et réduit les délais.
• Outillage sur mesure : les imprimantes 3D grand volume permettent la production d'outils et de fixations sur mesure, augmentant ainsi l'agilité dans l'ingénierie haute performance.
• Façades personnalisées : l'impression 3D grand format permet de créer des façades architecturales complexes qui sont à la fois esthétiques et solides sur le plan structurel.
• Composants de construction : cette technologie permet de fabriquer des sections entières de bâtiments, ce qui réduit le temps de construction et les coûts de main-d'œuvre.

Dispositifs médicaux et de santé

• Modèles anatomiques : les chirurgiens utilisent des imprimantes PolyJet et SLA pour créer des modèles anatomiques très détaillés, de grande taille ou de grand volume, pour la planification préopératoire, améliorant ainsi les résultats pour les patients.
• Prothèses sur mesure : l'impression 3D grand format facilite la production de prothèses personnalisées, améliorant le confort et la fonctionnalité pour les patients.