L’impression 3D a révolutionné la fabrication et le prototypage modernes, devenant un incontournable dans les industries et les communautés d’amateurs. La variété des imprimantes 3D sur le marché aujourd’hui est stupéfiante, la majorité d’entre elles utilisant une cinématique cartésienne ou planaire. Ces systèmes fonctionnent selon les axes familiers X, Y et Z, construisant des objets couche par couche plate. D’autres conceptions innovantes, telles que les imprimantes CoreXY et Delta, ont gagné du terrain grâce à leurs approches uniques en matière de mouvement et d’efficacité. Cependant, tous ces systèmes partagent une limite commune : ils fonctionnent dans les limites du tranchage en couches plates. C’est là qu’intervient la toute nouvelle imprimante 3D à quatre axes de Joshua Bird, dotée d’un système cinématique « core-RΘ » tout à fait unique, remettant en question ces conventions avec un design différent de tout ce qui a été vu auparavant.
Contrairement aux configurations cartésiennes et CoreXY conventionnelles, qui fonctionnent sur trois axes linéaires (X, Y et Z), la conception de Bird utilise un système de coordonnées polaires, intégrant une plaque de construction circulaire (axe C), un mouvement vertical (axe Z), un mouvement horizontal. (axe X) et une tête d’impression rotative (axe B). Cette combinaison permet une impression non plane, créant des objets avec des couches radiales au lieu des tranches plates et horizontales typiques. Une telle disposition ouvre de nouvelles possibilités, comme l’impression de surplombs supérieurs à 90 degrés et même la production de géométries complexes comme des branches d’arbres ou des ponts sans avoir recours à des structures de support.
Construite dans un souci d’abordabilité et d’accessibilité, l’imprimante de Bird ne coûte que 300 à 400 dollars en pièces détachées et est entièrement open source. Son système de mouvement repose sur des courroies, des rails et une prise en charge sans capteur, minimisant ainsi la complexité du câblage. Pour créer les fichiers Gcode appropriés, Bird a développé un slicer radial non planaire personnalisé capable de générer un code G compatible avec le micrologiciel Duet3D, qui prend en charge les axes non conventionnels de l’imprimante avec certaines configurations personnalisées. Bien que la conception offre des avantages significatifs, tels qu’une meilleure gestion des surplombs et des exigences de support réduites, des défis subsistent, notamment en termes de refroidissement des pièces et d’applicabilité générale à toutes les géométries. Pour surmonter ce problème, Birs a utilisé une pompe à air d’aquarium pour refroidir le refroidissement plutôt que d’utiliser des ventilateurs de refroidissement normaux. Cela a permis une zone d’exclusion de 270°, qui garantit que la tête de l’outil ne heurte pas la plaque de construction lors de la rotation. Néanmoins, la création de Bird illustre à quel point repousser les limites de l’impression 3D traditionnelle peut inspirer des développements révolutionnaires dans ce domaine. Plus de détails peuvent être trouvés dans sa vidéo YouTube avec des liens vers les référentiels GitHub dans la description de la vidéo.
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