« Il ne doit pas y avoir d’interruption dans le flux d’extrusion, car à chaque fois que la tête d’impression s’arrête ou change de direction, des défauts risquent d’apparaître. »
L'«extrusion» fait référence au fil de matière qui sort de la buse d'une imprimante 3D. Comme quand on coule du béton, chaque interruption dans un flux provoque un effet de surface entre la fin et la reprise du flux, autrement dit une imperfection.
Chaque changement de direction implique une certaine déformation du matériel, étiré ou affaissé à l'extérieur de la courbe, compressé ou enflé à l'intérieur. En conséquence, le matériel n'est plus homogène dans ses caractéristiques et ses propriétés sont affectées.
L'objectif de l'équipe du projet Continua de Jonàs Martinez Bayona est d'étudier de manière approfondie les trajectoires de dépôt réalisables afin de permettre la fabrication additive optimisée de structures complexes de grande taille.
« Les méthodes traditionnelles d’optimisation structurelle pour la fabrication additive s’appuient sur des formes géométriques qui ne considèrent pas exactement le chemin de déposition »
Chaque couche déposée par une imprimante ne se solidifie pas instantanément et ne suit pas parfaitement le plan théorique dessinée, encore moins si le dessin est inspirée d'un modèle 2D. Chaque matériel, chaque taille de buse, chaque température de dépôt, chaque vitesse et parcours de déplacement de la buse influencent la répartition, le volume, l'épaisseur et le poids de ce qui est déposé.
Pour optimiser l'impression, le travail consiste à développer des algorithmes capables de déterminer les meilleurs chemins de déposition en fonction des différents paramètres.
L'approche multidisciplinaire du projet Continua, se situe à l'intersection de l'algorithmique, de la mécanique et des sciences des matériaux. Les premiers résultats ont été publiés dans un l'article Structural optimization of a stack of elastic rings under gravity.
Pour l'article complet : Comment optimiser l’impression 3D des structures complexes ?
Illustration : Shuttrerstock - 2610887835
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