3D Ceram vient de réaliser des investissements en R&D pour son imprimante 3D Ceramaker. Ces investissements lui ont permis d’obtenir un processus plus économe en céramique, avec des pièces de grande taille et de qualité encore améliorée.
Basée à Limoges, l’entreprise propose des solutions pour couvrir l’ensemble de la chaîne de valeur de l’impression 3D céramique. Elle commercialise une imprimante 3D, une large gamme de pâtes céramiques et propose un service de production à la demande et des formulations de pâtes céramiques spécifiques pour l’impression 3D.
Complémentaire aux autres technologies de production classiques, l’impression 3D rend la céramique plus accessible en écourtant les temps de développement et en simplifiant le procédé de production : le succès croissant du service de production à la demande proposé par 3D Ceram en témoigne, que ce soit pour la fabrication de pièces à l’architecture complexe ou pour la fabrication de pièces uniques ou en petites séries.

Une imprimante 3D unique basée sur une technologie laser
Richard Gaignon et Christophe Chaput, associés à la tête de 3D Ceram, ont décidé en 2014 de commercialiser Ceramaker, l’imprimante 3D dédiée à la céramique et basée sur une technologie laser, dont le développement repose sur l’expérience de l’entreprise. Cette imprimante intègre de nouveaux développements pour simplifier les étapes de chargement de la pâte céramique et d’alimentation en pâte de la zone de fabrication. Cette optimisation permet de réduire sensiblement la consommation de pâte céramique et améliore la qualité de production.
L’imprimante Ceramaker 3D utilise la stéréolithographie au laser. Elle permet de réaliser des composants par couches successives en utilisant un laser qui polymérise la pâte composée de résine photosensible et de céramique. Les pièces sont ensuite soumises à un traitement thermique qui élimine la résine et densifie la céramique à 100 %. Le procédé ne génère aucune rupture de la chaîne de conception numérique. Les pièces céramiques obtenues ont les mêmes propriétés que celles produites par pressage ou injection.
L’étalement régulier de la pâte et la parfaite polymérisation de la résine garantissent une matière crue la plus homogène possible, pour une haute densité du matériau fritté, une haute résistance de la pièce finie, et le contrôle précis des changements de dimension de la pièce durant le frittage. Depuis 2005, l’entreprise utilise l’imprimante pour la production de prototypes, pièces uniques ou petites éditions.
Le procédé d’impression comprend la création du fichier CAO, son exportation au format STL, le tranchage de la pièce à fabriquer par un logiciel détaillant toutes les couches, l’intégration des paramètres machine (trajectoire du laser, densité énergétique…) et la production couche par couche. La pièce “verte” est nettoyée avant d’être déliantée, frittée et de faire l’objet d’opérations de post-traitement (finitions). Après frittage, les pièces présentent les mêmes propriétés que les céramiques techniques (dureté, résistance à l’abrasion, etc.)

Des pâtes conçues sur mesure
Les pâtes céramiques nécessaires à l’impression constituent la clé d’une fabrication de haute qualité et leur formulation est une clé pour l’impression 3D. 3D Ceram offre une gamme de formulations céramiques permettant de produire des pièces pour des applications dans le monde du luxe, du biomédical, l’électronique, l’aéronautique, etc. Les formulations existantes sont essentiellement à base d’alumine, de zircone, d’hydroxyapatite/TCP, de nitrure d’aluminium,…
3D Ceram propose également 3D Mix, son support d’expertise matière pour aider ses clients à choisir la céramique qui répond le mieux à leur cahier des charges ou développer des formules sur mesure. Des pâtes céramiques récemment développées par l’entreprise font l’objet de toutes nouvelles formulations permettant de produire des pièces de grande taille (plus de 20 cm de long) en respectant les standards de qualité qui leur permettent de répondre aux cahiers des charges les plus stricts. Ces pâtes, composées d’environ 80 % de poudre céramique et 20 % de résine, sont commercialisées sous forme de cartouches pour alimenter l’imprimante 3D Ceramaker.
La rhéologie, la taille des particules ou même la réactivité de chaque formulation sont adaptées à l’imprimante, garantissant les meilleurs résultats. Ces formulations sont aussi compatibles avec les imprimantes 3D concurrentes.
La société concentre aujourd’hui sa R&D sur le développement de formulations céramiques pour répondre à de nouveaux besoins (nouveaux coloris, formulations en différentes phases, nouveaux matériaux…). À noter que 3D Ceram propose également des formations pour l’utilisation de l’imprimante, mais aussi pour penser en 3D (visualiser différemment lors de la phase de conception), pour utiliser les logiciels suivant les différentes étapes de l’impression, etc.