Entretien d'experts :Fedor Antonov, PDG d'Anisoprint, expliquant pourquoi l'impression 3D composite est l'une des plus grandes tendances de la fabrication additive

L'impression 3D composite, bien qu'étant une technologie jeune, évolue rapidement pour ouvrir de nouvelles opportunités dans la production de pièces robustes mais légères.

Une entreprise qui repousse les limites de l'impression 3D composite est Anisoprint, la start-up russe, qui a développé un procédé d'extrusion de matériau appelé Composite Fiber Coextrusion (CFC).

La technologie CFC permet de renforcer le plastique avec des fibres composites continues directement pendant le processus d'impression, ce qui permet de produire des pièces très durables et solides.

Nous avons rencontré Fedor Antonov, PDG d'Anisoprint, pour en savoir plus sur les avantages de la technologie CFC, ses applications actuelles et le point de vue de Fedor sur l'avenir du marché de l'impression 3D composite.

Pouvez-vous me parler un peu d'Anisoprint ?

Anisoprint est une entreprise fondée il y a 5 ans par des experts en conception et optimisation de matériaux composites avec une vision commune de l'avenir des composites.

Notre mission est de développer une technologie de production innovante et demandée à l'échelle mondiale. pour la fabrication de structures légères qui changeront l'apparence des avions, des voitures, des engins spatiaux. L'allègement signifie moins d'utilisation des ressources, moins de carburant, moins d'émissions - et finalement un avenir plus durable.

Anisoprint a développé la technologie de coextrusion de fibres composites (CFC). Pourriez-vous expliquer ce qu'est la technologie et la valeur qu'elle apporte sur le marché ?

L'objectif principal que nous avions en tête lors du développement de la technologie CFC était de mettre sur le marché la technologie de fabrication de composites la plus flexible.

L'approche de co-extrusion offre beaucoup de liberté :liberté dans le choix du matériau de la matrice, liberté dans la variation de la fraction volumique du renfort et permettant des chemins de renfort complexes. En même temps, les fibres continues pré-imprégnées (composites) offrent résistance et rigidité.

La liberté dans le choix des matériaux nous permet de renforcer différents types de polymères avec des fibres à haute résistance pour fabriquer des composites avec une large gamme de propriétés, telles que la résistance thermique ou chimique, l'impact, l'usure, la résistance à la fatigue, le frottement propriétés, etc. 

La possibilité de faire varier la fraction volumique des fibres nous permet d'imprimer des structures en treillis composites qui sont beaucoup plus efficaces en termes de poids que les stratifiés composites ou les sandwichs. Avec CFC, toutes les formes complexes avec presque tous les matériaux sont possibles.

Quelles industries et applications conviendraient le mieux à votre technologie ?

Les composites sont les meilleurs matériaux pour les applications légères. Les propriétés légères sont très recherchées par les industries aérospatiale, automobile de haute performance, sportive et médicale.

Chaque fois que quelque chose doit voler ou se déplacer rapidement, ou que des personnes doivent le transporter, l'allègement est essentiel. C'est là que nous voyons l'avenir de la FA composite.

L'impression 3D apporte plus de flexibilité à la fabrication de composites, en amenant les matériaux composites au prototypage rapide, en permettant plusieurs itérations de conception rapidement et la production d'outillages et de gabarits légers, ce qui peut considérablement accélérer le délai de production.

L'utilisation de matériaux légers pour l'assemblage robotisé et les gabarits de soudage peut augmenter considérablement la vitesse du mouvement et, par conséquent, la productivité. Les outillages légers sont beaucoup plus faciles à manipuler en fonctionnement, ce qui permet de gagner du temps et de sécuriser la production.

Pouvez-vous partager une ou deux réussites dans l'utilisation de votre technologie ?

Nous sommes fiers de voir que les utilisateurs d'anisoprinting réussissent avec la technologie à atteindre leurs objectifs de fabrication et parfois même à faire de vraies découvertes. Notre client, Brightlands Materials Center, a développé des pièces composites à détection automatique qui peuvent être utilisées pour surveiller des structures critiques dans l'aérospatiale, la construction et les soins de santé.

Habituellement, le matériau auto-détecteur est créé avec les techniques traditionnelles de fabrication des composites qui sont les processus complexes en plusieurs étapes impliquant l'équipement spécialisé.

Brightlands Materials Center combine l'auto-détection de la fibre continue avec la fabrication des composites par anisoprinting pour la rendre plus efficace.

Les résultats ont été découverts en surveillant la déformation d'une simple poutre de flexion et d'un modèle à l'échelle d'un pont composite pour piétons. En poussant le pont, la déformation de la structure en fonction de la charge appliquée est surveillée.

D'autres cas d'utilisation passionnants impliquent la production d'outils et de montages pour la production en série. L'anisoimpression a permis d'obtenir un outil plus durable et moins cher pour le formage de la tôle, réduisant les coûts au moins deux fois.

Dans le cas d'un montage pour la ligne de production, nos clients ont augmenté la durée de vie de la chape en l'anisolant en plastique PETG, renforcé de fibres continues. Le matériau est résistant au peroxyde d'hydrogène qui est utilisé pour le lavage sur cette ligne de production.

Tous ces cas d'utilisation sont possibles grâce à la flexibilité de notre technologie :vous pouvez superposer des fibres par trajectoires arbitraires; créer des structures en treillis composites qui offrent une résistance maximale avec un minimum de matériau ; utilisez n'importe quel plastique comme matrice pour obtenir les composites avec toutes les propriétés dont vous avez besoin.

Anisoprint a récemment introduit la grande imprimante 3D composite à fibres continues. Quelle a été l'impulsion derrière le développement de ce système?

Nous avons toujours eu la vision d'une technologie de fabrication composite idéale - l'anisoimpression - qui permettra la fabrication autonome, en une seule étape et sans outil de structures composites optimales à grande échelle de forme complexe.

Chaque nouveau produit que nous développons est un pas vers cette anisoprinter.

La PROM IS 500 est notre première machine industrielle, ce qui signifie qu'elle répond à toutes les normes industrielles de fiabilité, tolérance, sécurité en utilisant une base de composants industriels de haute qualité.

C'est une machine à haute température capable d'imprimer et de renforcer des polymères hautes performances, tels que PEEK, PEKK, PEI et autres. Il a un grand volume de construction (600x420x300 mm) et une productivité élevée. Il est donc conçu uniquement pour la production, fonctionne 24h/24 et 7j/7 dans un environnement d'usine.

Que pensez-vous de l'état actuel de l'impression 3D composite et comment évolue la technologie ?

Nous sommes dans ce domaine depuis plus de 6 ans maintenant, et on voit bien comment l'impression 3D composite a évolué au fil des années. C'est sans aucun doute la nouvelle tendance la plus importante dans l'impression 3D aujourd'hui, alors qu'il y a seulement 3 ans, c'était quelque chose de nouveau et d'exotique et seuls quelques experts en avaient entendu parler.

Aujourd'hui, des études de marché reconnaissent l'impression 3D composites comme un groupe technologique distinct qui affiche l'un des taux de croissance les plus élevés. Le nombre d'acteurs sur le marché augmente également rapidement d'année en année.

Le 21ème siècle sera le siècle des composites, et l'impression 3D est la technologie pour y arriver.

Que réserve l'année à venir pour Anisoprint ?

Nous aurons bientôt beaucoup d'annonces de nouveaux produits, à la fois dans les segments de bureau et industriels.

La PROM IS 500 sera livrée aux premiers clients début 2021, et le lancement commercial officiel aura lieu à la fin de cette année.

Il y a un tas de nouveaux produits dans le segment des ordinateurs de bureau qui arrivent cette année que nous garderons secrets avant la sortie officielle. Je peux seulement dire qu'il inclura de nouveaux matériaux, logiciels et offres de services.

Pour en savoir plus sur Anisoprint, visitez :anisoprint.com