L’imprimante 3D HP Jet Fusion – Le test

Nous vous proposons aujourd’hui de découvrir en exclusivité le test de l’imprimante 3D HP et la technologie HP Jet Fusion. Le distributeur français  Kreos  nous à ouvert ses portes, nous permettant ainsi de connaitre tous les détails de cette nouvelle technologie de fabrication additive. Aucun secret nous vous présentons l’ensemble des étapes de l’installation et à la post production.

Les modèles HP Jet Fusion 4200 / 3200

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HP Jet Fusion Hotspot
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Contrôle maximum tout au long du processus d’impression

Les outils de contrôle qualité intégrés à l’imprimante sont accessibles via son écran tactile, vous aident à minimiser les risques d’erreur. Ils vous permettent en outre d’assurer facilement et de façon précise le suivi de la progression des tâches d’impression.

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Vitesse phénoménale

Une vitesse phénoménale : jusqu’à dix fois plus rapide avec 30 millions de gouttes déposées par seconde sur chaque pouce de la zone de travail.

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Précision extrême et finesse des détails

Les agents de fusion et de finition HP sont associés à la technologie et aux matériaux HP Multi Jet Fusion pour garantir une grande finesse dans les détails et une grande précision dans les dimensions des pièces produites.

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Contrôle à l’échelle du voxel

Le contrôle thermique précis de chaque couche permet d’effectuer des corrections prédictives voxel par voxel pour obtenir des pièces dotées de propriétés mécaniques optimales.

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Une expérience plus propre

Il n’est pas nécessaire de disposer d’un espace supplémentaire pour le retrait des pièces. Un système de démoulage des éléments et de collecte des matériaux est intégré à l’imprimante. Ce système est également équipé d’une hotte à flux laminaire.

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Maximisez votre productivité

Le chariot de stockage des objets de la HP Jet Fusion 3D (inclus avec l’imprimante) est évacué pour être refroidi dès la fin de la tâche d’impression, ce qui permet d’imprimer en continu pour une productivité renforcée.

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Temps de travail réduit

Les systèmes automatiques de mélange et de chargement des matériaux d’impression vous aident à optimiser votre flux de production et à réduire le temps de travail nécessaire pour effectuer les tâches d’impression.

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Plus de pièces produites par jour

Le module de refroidissement rapide de l’imprimante HP Jet Fusion 3D réduit le temps nécessaire au refroidissement, ce qui a pour conséquence d’accélérer la production des pièces. Vous pouvez donc produire plus de pièces en une journée.

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Efficacité maximale

Optimisez les coûts et la qualité des pièces produites grâce à des matériaux rentables, qui offrent un très haut niveau de réutilisation. Vous pouvez planifier vos délais de production plus précisément, ce qui vous permet d’augmenter globalement votre efficacité opérationnelle.

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Souplesse

Impression sur différents matériaux.
Le réservoir externe de l’imprimante HP Jet Fusion 3D permet d’extraire le matériel recyclé de la Station de traitement et de le remplacer par un matériau différent.

Caractéristiques Techniques et differences entre les imprimantes HP Jet Fusion

HP Jet Fusion 3200 HP Jet Fusion 4200
TechnologieJet FusionJet Fusion
Volume d’impression380 x 284 x 380 mm380 x 284 x 380 mm
Vitese d’impression3500 cm³4500 cm³
Épaisseur de couche0,080,07 – 0,1 mm
Résolution1 200 dpi 1 200 dpi
Dimensions Machine2178 x 1238 x 1448 mm ( L x l x h )2178 x 1238 x 1448 mm ( L x l x h )
ConnectivitéEthernetEthernet
Mémoire interne2 To2 To
Logiciel de tranchageHP SmartStream 3D Build Manager, HP SmartStream 3D Command CenterHP SmartStream 3D Build Manager, HP SmartStream 3D Command Center
Logiciel tiersAutodesk Netfabb Engine pour HP, Materialise Magics avec Materialise Build Processor pour HP Multi Jet FusionAutodesk Netfabb Engine pour HP, Materialise Magics avec Materialise Build Processor pour HP Multi Jet Fusion
Types de fichiers3mf, stl3mf, stl
Poids750 kg750 kg
Tolérances+/- 0,2 mm pour les pièces allant de 0 à 100 mm de longueur+/- 0,2 mm pour les pièces allant de 0 à 100 mm de longueur

HP Jet Fusion Processing Station

HP Jet Fusion Station de traitementHP Jet Fusion Station de traitement avec « Fast Cooling »
CaractéristiquesMélange, tamisage et chargement automatisé, déballage manuel ( Compatible uniquement avec l’imprimante HP Jet Fusion 3200 )Mélange, tamisage et chargement automatisé, déballage semi-automatique, refroidissement rapide, réservoir de stockage externe, compatible avec les cartouches de matériaux de haute capacité
Dimensions1926 x 1571 x 2400 mm ( L x l x h )3121 x 1571 x 2400 mm ( L x l x h )
Zone de travail2126 x 2745 x 2500 mm ( L x l x h )3321 x 3071 x 2500 mm ( L x l x h )
Poids470 kg ( vide ) / 830 kg ( rempli )480 kg ( vide ) / 810 kg ( rempli )

L’arrivée de la machine

L’ensemble des équipements sont de grandes tailles, ce qui signifie qu’il faut prévoir une pièce assez accessible et avec une marge de manoeuvre siufisante. Toutes les pièces se trouvent dans des caisses de transport en bois. Il est fortement recommandé d’être deux personnes à déballer et monter la machine. Il est également conseillé de réserver deux jours pour le déballage et la mise en place de la machine.

L’imprimante 3D arrive en une seule pièce, par contre le Processing Station, les raccords et les tuyaux arrivent en plusieurs pièces que l’on doit relier avec l’External Tank. Les deux machines sont sur roulettes, ce qui facilite le déplacement et la mise en place.

Les deux appareils : L’imprimante et la Processing Station fonctionnent ensemble et sont indissociables, on ne peut pas remplir la Build Unit (bac d’impression) de l’imprimante sans la Processing Station.

Installation et Etalonnage de l’imprimante 3D HP Jet Fusion

Avant la première impression, on retrouve les étapes d’installation et de calibration.

L’imprimante arrive, tout est à installer à l’intérieur : Retrait des guides et installation des têtes d’impression (X3) sur les chariots.

Installation du rouleau de nettoyage
A chaque passage les têtes passent sur le rouleau, assurant leur nettoyage, évitant le dépôt de particules. Le changement des rouleaux se fait tous les 10 impressions (estimation faites pour 10 full build).

Installation des cartouches d’agents
Fusing Agent (noir) : agent qui permet à la poudre de polymériser, le noir capte la chaleur et permet la fusion Detailling agent (incolore) permet de bloquer la fusion, positionner aux extrémités de la pièce pour bloquer la chaleur. Volume : 3 litres

Mise à niveau
Le niveau se fait au micron, des outils spéciaux sont nécessaires,  à la charge du revendeur ou de l’installateur (Tool Box, ensemble des outils spécifiques pour HP) Il faut compter 2 à 3 heures de préparation (purge, nettoyage, réglages) avant la première impression.

Pièces de calibration

Mise en route de la machine

Reserve de PA
Pour remplir la Build Unit, il faut nécessairement passer par la Processing Station. Le mixer, qui est situé en haut, va permettre de mélanger la poudre PA. La poudre, avec l’aide de la gravité, va descendre dans la Build Unit.

Installation de la Processing Station
Au démarrage il faut remplir en parti l’internal Tank (environ 40L) ce qui permettra de faire le mélange avec la poudre usagée et la poudre neuve. En production on sera sur un ratio de 20 % poudre neuve pour 80 % poudre recyclée.

L’external tank permettra de gérer une quantité de poudre usagée supplémentaire si l’on imprime beaucoup. Après l’impression on va brancher un tuyau sur le Build Unit qui aspire une partie de la poudre puis par la suite on aspire au détail le bac d’impression. Une tige filetée remonte la poudre pour faciliter le déblayage des pièces dans le bac. Une zone sur la gauche de Processing Station permet de déposer les pièces et de continuer un nettoyage plus fin a l’aide d’une brosse.

Les matériaux

Nous avons tester uniquement le PA 12 qui est pour le moment le seul disponible, d’autres consommables devrait être rapidement disponibles.

Création d’une plateforme ouverte

HP fait tomber les barrières qui limitaient l’adoption de l’impression 3D en milieu industriel grâce à l’innovation sur les matériaux.

L’approche unique adoptée par HP avec la création d’une plate-forme ouverte au chimiste et aux fabriquant de poudre plastique, accélérant ainsi la disponibilité de nouveaux matériaux et la  baisse des coûts. Cette approche crée de nouvelles possibilités pour la fabrication de pièces disposant de propriétés adaptées à certains besoins spécifiques des secteurs industriels.

Rapidement, HP va pouvoir proposer une plus large gamme de thermoplastiques (PA 11, PA 12 avec finition bille de verre, matériaux retardateurs de flammes) et d’élastomères. Des annonces à ce sujet sont attendues entre l’été et la fin d’année 2017.

L’imprimante

Toutes les imprimantes en services sont connectées en Ethernet et relier directement aux services HP. Chaque erreur ou panne peut être identifiée a distance, ce qui permet de gagner du temps sur le diagnostique ou le SAV.

Les étapes pour envoyer une production
>Ouverte du logiciel HP dédié
>Sélection du matériau
>Sélection de l’imprimante
>Sélection du ou des fichiers
Le logiciel optimise automatiquement la position des objets dans le bac

Les écrans de contrôles sur la machin et sur la Processing Station permettent d’être guidé pas à pas dans chaque étape, limitant le risque d’erreur pour le technicien en charge de la prodcution.

Première impression :

Il s’agit d’un bac test fournie par HP, avec un temps d’impression 3 heures, il contient à la fois des pièces de test et des pièces de démonstration.

Par exemple un test contrôle les limites du bac (Frame ) pour valider la bonne fusion aux extrémités, ou les déformations possibles liées a la chaleur.
Ce type de test permet d’affiner les réglages d’intensité lumineuse.

Information d’impression

Il faut compter45 min environ pour pour atteindre la température de chauffe de l’imprimante  .

  • La poudre est chauffé dans le bac à 140°
  • Lors de l’impression, le point de fusion est à 160°
  • Les lampes flash l’ensemble du bac en 1 passage de 11 seconds

Le passage en une fois est un point très important, car il y a le même temps de passage, que le bac contienne une piéce ou qu’il soit rempli sur sa capacité maximale. C’est ce qui distingue la technologie HP Jet fusion des autres technologie de frittage de poudre comme le SLS.

Post impression 

Après une impression, « le Cake » doit refroidir le triple du temps nécessaire à l’impression. Le refroidissement se fait lentement, de manière standard. Par exemple, après 10 heures d’impression, on doit attendre 30 heures pour un refroidissent optimal.

La fonction Fast Cooling :

Avec la fonction Fast Cooling, on attend à peu près 1h30-2h après l’impression. A ce moment-là, le système d’aspiration dédié se met en route, creusant petit à petit dans le cake, permettant ainsi de refroidir à cœur plus rapidement. Avec cette fonction, on attend entre 10 et 12 heures pour le même temps d’impression.

Post production

La Processing Station permet de nettoyer les pièces soties du bac grâce à un système d’aspiration et de récupération des poudres usagés.
Une vidéo faut mieux qu’un long discours :

L’imprimante 3D HP Jet Fusion est bien plus qu’une nouvelle  imprimante 3D sur le marché. HP entre dans la fabrication additive avec une solution intégrée de bout en bout conçue pour répondre à plusieurs défauts dans les processus d’impression 3D existants.

Elle répond au besoin de :
– petites séries
– pièces précises ou de formes complexes
– pièces de relativement grande de taille

La prise en main et le contrôle de la machine ne nécessite pas un haut degré de technicité, son installation ne requière pas d’environnement spécifique (Filtration, refroidissement, ventilation..).

Ces points font,  à notre avis, de cette technologie la solution la plus avantageuse du marché la fabrication additive plastique.

On a apprécié

  • Une solution complète (impression +post-traitement)
  • La facilité d’installation (nécessite pas d’environnement spécifique)
  • Le système de recyclage des poudres
  • La rapidité  et la capacité d’impression (1 seul passage pour fusionner une couche)

On aurait aimé

  • Plus de matériaux (Patience à priori ça arrive)
  • L’avoir dans nos bureaux ;-)

Enorme Merci à au distributeur HP : Kréos basé à Lyon, qui nous ouvert totalement ses portes et répondu à toutes nos interrogations.

Vous avez  encore des questions sur la technologie Multi Jet Fusion, laissez nous un commentaire en bas de page, toute l’équipe  F3DF se tient à votre écoute.

Auteurs :

BERTHELOT Florian
BANESCU Mircea

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