Les 13 meilleures imprimantes 3D de céramique en 2020

Dans ce guide, vous trouverez un aperçu global et concis du marché des imprimantes 3D céramiques et les secteurs auxquels elles sont utiles. Nous précisons également quelles technologies sont compatibles avec l’impression de céramique en 3D.

Qu’est-ce que l’impression 3D céramique ?

Aujourd’hui, les imprimantes 3D de céramique sont principalement des systèmes de fabrication additive industriels aux prix très élevés. Ces systèmes utilisent différentes technologies pour impression 3D céramique : extrusion, pulvérisation de matière, photopolymérisation et frittage de poudre.

Cependant, l’impression 3D n’est qu’une partie d’un processus de fabrication plus long. En effet, les imprimantes 3D céramique produisent des pièces brutes. Cela signifie que ces pièces doivent passer par de lourdes étapes de post-traitement afin d’atteindre leur forme finale. L’une de ces étapes, par exemple, consiste à placer la pièce en céramique dans un four à très haute température.

Le processus d’impression 3D céramique.
Source: Kwambio

Les matériaux céramiques sont utilisés dans de nombreuses industries. On pourrait d’abord penser à la poterie ou à la vaisselle– mais les céramiques se trouvent littéralement partout, et sous de nombreuses formes différentes.

Nous avons donc établi une sélection d’imprimantes 3D céramiques afin d’offrir une vue d’ensemble de ce marché prometteur et en pleine croissance.

Pour les amateurs et/ou professionnels recherchant des imprimantes 3D d’argile de bureau, nous fournissons également une brève liste de ce qu’il y a de disponible sur le marché.

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Il existe plusieurs technologies d’impression 3D capables d’imprimer en 3D du matériau céramique :

• Extrusion : un extrudeur de pâte dépose des couches de matériau céramique sur un plateau d’impression 3D.
• Frittage de poudre : la céramique est sous forme de poudre et est fusionnée couche après couche.
• Pulvérisation de matière : un liquide spécial est déposé sur de la poudre céramique, liant les particules les unes aux autres.
• Photopolymérisation : une source de lumière solidifie un mélange de résine et de poudre céramique couche par couche.

 

La plupart des imprimantes 3D industrielles de céramique utilisent la pulvérisation de matière ou le frittage de poudre. Notre guide sur les technologies d’impression 3D explique ces méthodes de manière plus approfondie.

Comme mentionné précédemment, les imprimantes 3D de céramique génèrent des pièces brutes. Ces pièces doivent passer par différentes étapes pour obtenir leur forme finale :

• Cuisson : dans certains cas, cette étape doit être réalisée plusieurs fois.
• Glaçure (optionnelle) : il est possible de couvrir l’objet de glaçure afin de le protéger, le colorer, ou lui donner un aspect particulier tel que mate ou brillant.

3d-figo FFD 150H

• Pays : Allemagne
• Volume d’impression : –
• Prix : –

La FFD 150H de 3d-figo est une imprimante 3D céramique de bureau produite en Allemagne. D’abord, la FFD 150H imprime une pièce brute. Ensuite, la pièce doit être placée dans un four à haute température. La FFD 150H est capable d’imprimer en 3D des matériaux céramiques et métalliques.

3DCeram CERAMAKER

• Pays : France
• Volume d’impressoin : 300 x 300 x 110 mm
• Prix : > 250K $

La CERAMAKER peut imprimer en 3D différentes céramiques d’ingénierie, y compris : zircone, alumine, hydroxyapatite/TCP, Si3N4, cordiérite, zirconsilica, et silice. Ces matériaux sont sous la forme de pâtes propriétaires photosensibles que l’imprimante 3D photopolymérise couche après couche.

3D Systems ProX DMP 200 Dental

• Pays : États-Unis
• Volume d’impression : 140 x 140 x 100 mm
• Prix : > 250K $

3D Systems est l’un des plus grands fabricants d’imprimantes 3D des États-Unis. Leur système de fabrication additive ProX DMP 200 Dental utilise une technologie appelée Direct Metal Printing. Elle permet aux professionnels de produire des prothèses dentaires de haute qualité soit en métal soit en céramique.

Admatec ADMAFLEX 130

• Pays : Pays-Bas
• Volume d’impression : 96 x 54 x 120 mm
• Prix : 125 000 €

Ce système de fabrication additive céramique utilise la technologie DLP (résine). Les matériaux compatibles comprennent : l’oxyde d’aluminium, de zircone, de silicone, un mélange d’aluminium et de zircone, l’hydroxyapatite et les matériaux à base de silice.

AIM3D ExAM 255

• Pays : Allemagne
• Volume d’impression : 255 x 255 x 255 mm
• Prix : 50K $ – 100K $

La ExAM 255 du fabricant allemand AIM3D est capable d’imprimer en 3D un grande variété de matériaux grâce à son extrudeur de granulés. La technologie de AIM3D, Composite Extrusion Modeling (CEM), est économique car elle est compatible avec des granulés communs et largement disponibles sur le marché.

DDM Systems LAMP

• Pays : États-Unis
• Volume d’impression : –
• Prix : > 250K $

DDM Systems produit des systèmes de fabrication additive sur-mesure qui intègrent leur technologie LAMP. Cette technologie (Large Area Maskless Photopolymerization), est conçue pour créer des moulages en céramique.

ExOne Innovent

• Pays : Allemagne
• Volume d’impression : 160 x 65 x 65 mm
• Prix : 100K $ – 250K $

Cette imprimante 3D industrielle de céramique utilise la pulvérisation de matière pour imprimer en 3D du sable, du métal, et des matériaux céramiques. La ExOne Innovent est principalement axée vers des utilisations éducationnelles ou de recherche et développement.

Kwambio Ceramo One

• Pays : Ukraine
• Volume d’impression : 350 x 350 x 380 mm
• Prix : 25K $

Kwambio est une entreprise de fabrication additive ukrainienne avec des bureaux à New York. Leur service d’impression 3D céramique en ligne permet aux utilisateurs de choisir des finitions brillantes, mates, ou opaques, entre autres.

Lithoz CeraFab 7500

• Pays : Autriche
• Volume d’impression : 76 x 43 x 150 mm
• Prix : > 250K $

La Lithoz CeraFab 7500 est une imprimante 3D industrielle possédant la technologie LCM (Lithography-based Ceramic Manufacturing). Cette technologie à base de lithographie utilise de la résine photosensible pour imprimer en 3D des pièces céramiques. Selon Lithoz, cette imprimante 3D est plug-and-play.

nScrypt 3Dn 450HP

• Pays : États-Unis
• Volume d’impression : –
• Prix : > 250K $

Cette imprimante 3D industrielle utilise une technologie d’extrusion pneumatique avec un extrudeur pouvant atteindre jusqu’à 400 °C. La 3Dn 450HP est ainsi capable d’imprimer en 3D avec de nombreux matériaux, allant de l’ULTEM (PEI) aux céramiques.

Prodways ProMaker V6000

• Pays : France
• Volume d’impression : 120 x 500 x 150 mm
• Prix : > 250K $

Prodways est un fabricant français spécialisé dans les imprimantes 3D industrielles. Leur ProMaker V6000 utilise la technologie MOVINGLight, qui est similaire aux technologies d’impression 3D résine SLA et DLP. La ProMaker V6000 peut imprimer en 3D tant les céramiques que les métaux.

Voxeljet VX4000

• Pays : Allemagne
• Volume d’impression : 4000 x 2000 x 1000 mm
• Prix : > 250K $

La Voxeljet VX4000 est l’une des plus grandes imprimantes 3D du monde. Cet énorme système de fabrication additive se sert de la technologie de pulvérisation de matière, et possède plusieurs plateaux d’impression 3D. Cela permet d’imprimer en 3D de manière semi-continue.

XJet Carmel 1400

• Pays : Israël
• Volume d’impression : 500 x 280 x 200 mm
• Prix : > 250K $

Cette imprimante 3D industrielle israélienne désintègre les matériaux céramiques et métalliques en nanoparticules. Ces particules sont ensuite mélangées au liquide propriétaire de XJet, qui sera ensuite pulvérisé couche par couche via des milliers de petites buses.

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En général, les matériaux céramiques offrent de nombreuses propriétés :

• force et stabilité dimensionnelle
• faible densité
• stabilité chimique
• isolation électrique
• résistance à l’abrasion et à la corrosion

Ainsi, l’impression 3D céramique convient pour de nombreux cas d’usage.

Les industries intéressées incluent l’aéronautique, l’automobile, l’électronique, l’environnement, le médical, et plus encore. Bien sûr, les artistes peuvent également bénéficier de l’impression 3D céramique pour les sculptures et la poterie.

Ici, nous parlons de deux industries où l’impression 3D de céramique semble gagner en importance :

Art, poterie et sculpture

Depuis des milliers d’années, nous utilisons l’argile pour créer des objets fonctionnels et/ou décoratifs. L’artiste néerlandais Oliver van Herpt, par exemple, utilise son imprimante 3D céramique pour créer des vases impressionnants. La céramique est également utilisée dans l’industrie du luxe pour les montres et les bijoux.

Biomédical

Il existe de très nombreux cas d’usage pour l’impression 3D de céramique concernant l’industrie médicale. Par exemple, les patients peuvent bénéficier d’implants sur-mesure faits de phosphate de calcium, un matériau étant très similaire à la composition des os humains.

De plus, il est possible de contrôler la porosité des implants. Cela signifie que le système immunitaire du corps humain sera moins enclin à rejeter les substituts imprimés en 3D. 3DCeram illustre cela dans leur étude de cas.

Mid afternoon kiln repack…these pieces heading off to @_moderntimes_

A post shared by Alterfact (@alterfactstudio) on Nov 27, 2017 at 10:52pm PST

Les systèmes de fabrication additive de céramique sont très coûteux, et les fabricants en sont conscients. C’est pourquoi certains d’entre eux permettent aux utilisateurs d’utiliser leurs imprimantes 3D ponctuellement via un service d’impression 3D céramique.

Pour faire fabriquer des prototypes, par exemple, ce type de service est efficace. Les utilisateurs peuvent simplement envoyer leur modèle 3D au service, sélectionner le matériau souhaité, et attendre de recevoir leur pièce par courrier.

Dans notre tableau situé au début de l’article, nous soulignons quels fabricants proposent ce genre de service parallèlement à la commercialisation de leurs imprimantes 3D (cf. la colonne “Service”). Cependant, il existe des entreprises qui ne fabriquent pas leurs propres imprimantes 3D mais qui proposent tout de même un service d’impression 3D céramique :

• Shapeways
• iMaterialise
• OsseoMatrix
• WZR CerPrint

Les imprimantes 3D tout-en-un sont des imprimantes 3D possédant plusieurs fonctionnalités. La gravure au laser, le fraisage CNC, et l’extrusion de pâte sont les fonctions les plus courantes.

Puisque certains matériaux céramiques, comme l’argile, sont sous forme de pâte, les imprimantes 3D multifonctionnelles possédant des extrudeurs de pâte sont capables d’imprimer de la céramique.

Imprimante 3D multifonctionnelle ZMorph VX

L’imprimante 3D multi fonctions de ZMorph possède de nombreuses fonctionnalités grâce à ses têtes d’outil interchangeables. À part l’impression 3D classique, la gravure laser, et la découpe laser, la ZMorph VX peut imprimer de l’argile avec son extrudeur de pâte.

Tytan 3D Gaia Multitool

Cette imprimante 3D polonaise, disponible autour de 5 000 $, offre un grand volume d’impression 3D de 300 x 300 x 400 mm. En plus de la céramique, la Tytan 3D Gaia Multitool est capable d’imprimer en 3D plusieurs matériaux différents (y compris le chocolat).

WASP DeltaWasp 20 40 with Clay Kit 2.0

La DeltaWasp 20 40 est une imprimante 3D de bureau delta produite par WASP, un fabricant italien. De base, elle n’est pas particulièrement multifonctionnelle, mais WASP développe des modules complémentaires. Le Clay Kit 2.0 de WASP est compatible avec la DeltaWasp 20 40 pour imprimer en 3D avec de l’argile.

DeltaBots 3D PotterBot 7

DeltaBots produit une gamme d’imprimantes 3D professionnelles de céramique. La 3D PotterBot 7 utilise un extrudeur direct et un récipient spécial argile pouvant contenir jusqu’à 2000 mL de matériau. Cette imprimante 3D est disponible au prix fabricant de 4 850 $.

VormVrij LUTUM

La LUTUM de VormVrij est une imprimante 3D de bureau grand volume provenant des Pays-Bas. Elle est capable d’imprimer en 3D différents types d’argile est disponible à partir de 6 370 €.

Tethon 3D Bison 1000

D’origine, Tethon 3D est un fabricant de résines d’impression 3D professionnelles. La Bison 1000 est leur première imprimante 3D commerciale et sera lancée mi-2019. Cette imprimante 3D résine de bureau est conçue pour imprimer en 3D du métal et de la céramique.

Extrudeur de céramique StoneFlower

StoneFlower produit des kits d’impression 3D céramique que les utilisateurs peuvent adapter à leurs propres imprimantes 3D. Le kit standard d’impression 3D inclut une tête d’impression spéciale et une pompe motorisée.

Ce kit peut imprimer en 3D de l’argile et de la porcelaine avec une épaisseur de couche minimum de 0.3 mm. Le kit StoneFlower est disponible à partir de 399 €.

Extrudeur d’argile DIY (à faire soi-même)

Les amateurs ou utilisateurs avec de l’expérience dans l’impression 3D ont la possibilité de fabriquer leur propre extrudeur d’argile. Les instructions sont disponibles sur Thingiverse.

Communauté Google+ : “Make Your Own Ceramic 3D Printer”

Cette communauté Google Plus regroupe plus de 3000 utilisateurs qui s’entraident régulièrement pour créer une imprimante 3D céramique delta open-source.

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